ИСТИНА

Пролин-специфичные пептидазы (PSP) представляют особую группу ферментов, способных гидролизовать связи, образованные остатком пролина. Специфичность PSP многообразна: большинство PSP являются экзопептидазами – дипептидил пептидазы 2, 4, 8, 9 (DPP 2, DPP 4, DPP 8, DPP 9), пролилкарбоксипептидаза (PRCP), аминопептидаза P (APP), пролидаза (PRD), а эндопептидазы представлены часто лишь пролилолигопептидазой (POP). Изучение природных комплексов PSP позволит предположить, как достигается наибольшая эффективность при гидролизе трудногидролизуемых пролин-богатых белков. Одним из таких комплексов является набор PSP большого мучного хрущака Tenebrio molitor. T. molitor является вредителем запасов зерновых культур. Его основными пищевыми белками являются трудногидролизуемые глиадины пшеницы, содержащие до 30% остатков пролина. Использование природной системы фермент-субстрат позволило изучить весь комплекс PSP. Биоинформатический поиск PSP в транскриптоме кишечника личинок T. molitor выявил 12 последовательностей, гомологичных последовательностям PSP человека. Изучение доменной организации последовательностей ферментов в сочетании с анализом уровней экспрессии их генов позволило предсказать пищеварительную функцию для секретируемых пептидаз DPP 4 и PRCP. Для других PSP со значимым уровнем экспрессии – APP и PRD – была предсказана цитоплазматическая тканевая локализация. Для подтверждения предсказанных функций была изучена локализация исследуемых PSP в кишечнике личинок T. molitor биохимическими методами. Полученные данные коррелируют с предсказанными функциями. Исследуемые пептидазы были выделены и очищены из кишечника личинок T. molitor с использованием различных видов хроматографии. Для всех ферментов изучены pH-оптимум, pH-стабильность, субстратная специфичность, влияние ингибиторов. Оптимум активности для DPP 4 и POP находится при рН 7,9; для APP и PRD – при pH 7,5 в присутствии ионов Mn2+; для PRCP –при pH 5,6. Наиболее высокоэкспрессируемые пищеварительные PSP – DPP 4 и PRCP – были идентифицированы с помощью масс-спектрометрии. Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ 16-34-01012-мол_а, 15-03-06675-а, 15-04-08689-а.