ИСТИНА

Фотоповреждения сетчатки и возрастная макулодистрофия – дегенеративные офтальмологические заболевания, общим признаком которых является окислительное повреждение фоторецепторных клеток, часто имеющее необратимый характер и приводящее к слепоте. Молекулярные механизмы фотоповреждений сетчатки и белковые мишени светоиндуцированного окислительного стресса фоторецепторов остаются малоизученными. В работе созданы экспериментальные модели фотоповреждений сетчатки животных в условиях ex vivo и in vivo. С использованием полученных моделей установлено, что интенсивное облучение глаза видимым светом вызывает окисление аррестина и нейронального Са2+-сенсора (НКС) рековерина – ключевых фоторецепторных белков, регулирующих десенситизацию зрительного рецептора родопсина. Методами протеомного анализа показано, что увеличение продолжительности облучения приводит к накоплению дисульфидных димеров аррестина, а также дисульфидных димеров, мультимеров/агрегатов и смешанных форм рековерина, содержащих тубулин и регуляторные субъединицы 26S протеасомы. Эти процессы сопровождают гистологически диагностированную дегенерацию фоторецепторного слоя сетчатки. Сравнение физиологического содержания и тиол-дисульфидного равновесия для пары димер/мономер рековерина позволило оценить значение редокс-потенциала в облученной фоторецепторной клетке как -160 мВ. При создании аналогичных условий in vitro происходит окисление рековерина и родственных ему фоторецепторных НКС, NCS1 и GCAP2, по консервативному в их структуре остатку цистеина (С39 в рековерине) с образованием дисульфидных димеров и окисленных мономеров, при этом специфика редокс-чувствительности указанных белков определяется поверхностной доступностью этого остатка в структуре их Са2+-связанных и бескальциевых форм. В случае рековерина дисульфидная димеризация приводит к нарушению вторичной структуры, термостабильности и мембранной ассоциации белка, а также повышает его склонность агрегации, в то время как дальнейшее окисление С39 подавляет способность белка ингибировать фосфорилирование родопсина родопсинкиназой. На основании полученных данных предложены механизмы светоиндуцируемого повреждения фоторецепторов за счет нарушений десенситизации родописна и функционирования 26S протеасомы, связанных с окислением фоторецепторных белков.