Структура амилоидных фибрилл белков
Различные амилоидогенные белки структурно и функционально неродственны, однако формируемые ими амилоидные фибриллы очень похожи. Исходно структуру амилоидной фибриллы представляли в виде плоских бета- слоев, расположенных перпендикулярно к оси фибриллы. Водородные связи, соединяющие полипептидные цепи, расположены вдоль этой оси ( Sunde and Blake, 1997 ).
Амилоидные фибриллы взаимодействуют с красителем Конго красным, давая двойную рефракцию луча в поляризованном свете ( Elghetany and Saleem, 1988 ).
Получена картина двухмерной рентгеновской дифракции на фибриллах, образованных глутамин-аспарагин богатым пептидом прионного домена дрожжевого белка Sup35 и фрагментом поли-L-глутаминовой цепи ( Perutz et al., 2002b ). Было обнаружено значительное сходство дифракционных картин и предложена новая общая модель структуры амилоидов. Эта модель предполагает, что амилоиды представляют собой закрученные в спираль бета-тяжи, а полость внутри спирали заполнена молекулами воды ( Perutz et al., 2002a ). Диаметр такой спирали равен 10-20 нм, и в ней не менее 20 аминокислотных остатков на виток, витки соединяются водородными связями между амидами основной и боковых цепей. Подобная структура оказывается энергетически выгодной, поскольку оказываются задействованными все потенциальные водородные связи, которые может образовать полипептидный остов фибриллы.
При изучении прионных доменов дрожжевых белков Sup35 и Ure2 предложены две модели строения фибриллы. Работа Кришнана и Линдквист является развитием модели, предложенной Перутцем. В ней показано, что в составе фибриллы молекулы Sup35NM расположены друг относительно друга в ориентации "голова к голове", "хвост к хвосту" ( Krishnan and Lindquist, 2005 ). Другая модель предполагает, что прионный домен одной молекулы Ure2 образует суперскладчатую бета-структуру - серпантин. Серпантины Ure2 расположены паралельно друг другу столбиком с небольшим сдвигом и стабилизированы внутри- и межмолекулярными водородными связями ( Kajava et al., 2004 ).
