Фоторецепторные Ca2+ сенсоры. Выявление участков структуры, обеспечивающих мембранную локализациютезисы доклада

Работа с тезисами доклада


[1] Фоторецепторные ca2+ сенсоры. Выявление участков структуры, обеспечивающих мембранную локализацию / Е. Ю. Зерний, В. И. Владимиров, С. Е. Пермяков и др. // Тезисы докладов на 17-ой Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых БИОЛОГИЯ – НАУКА ХХI ВЕКА. — г. Пущино, 2013. — С. 264. Передача сигналов кальция в клетках нервной ткани опосредуется белками семейства нейрональных Са2+-сенсоров (НКС). Действие НКС характеризуется специфичностью в отношении определенных сигнальных партнеров – преимущественно белков, ассоциированных с плазматической мембраной и мембранами различных органелл. Предполагается, что одним из факторов, обеспечивающих такую специфичность, является вариабельность сродства и условий взаимодействия НКС с мембранами, которая обусловлена различиями в способности этих белков Са2+-заисимым образом экспонировать N-концевую миристоильную группу (“Са2+/миристоильный переключатель”), связываться с каркасными белками мембранных структур, а также использовать регуляторные участки для ассоциации с поверхностью фосфолипидного бислоя. Примером сигнальной системы с участием НКС является передача светового сигнала в фоторецепторных клетках. Установлено, что если рековерин взаимодействует с фоторецепторными мембранами за счет работы Са2+-миристоильного переключателя, то связывание GCAP2 с бислоем происходит в основном без участия его миристоильной группы. По результатам структурного анализа нами высказано предположение, что описанные функциональные различия между НКС могут быть обусловлены присутствием в этих белках уникальных “C-концевых сегментов” – участков, отличающихся вариабельностью структуры внутри семейства. Для проверки этого предположения нами использовались химерные белки, представляющие собой рековерин и GCAP2, между которыми произведен обмен последовательностями С-концевых сегментов. Введенные мутации практически не оказывают влияния на термостабильность и структурные характеристики исходных НКС, однако существенно сказываются на их Са2+-зависимом взаимодействии с фоторецепторными мембранами. Так, введение С-концевого сегмента GCAP2 в молекулу рековерина не меняя поведение Са2+-заполненного белка приводит к переходу в мембранную фракцию значительной части его бескальциевой формы. При этом обратная мутация приводит к нарушению связывания GCAP2 с фосфолипидным бислоем в отсутствие Са2+. Таким образом, С-концевой сегмент GCAP2 действительно принимает участие в его Са2+-зависимом связывании с мембранами, что согласуется с имеющимися данными об обратимом экспонировании этого участка на поверхность молекулы бескальциевой (активной) формы белка. Именно это свойство GCAP2 приобретается рековерином при введении в его структуру последовательности соответствующего С-концевого сегмента. Описанное различие в условиях мембранной локализации НКС, ассоциированное со структурой их С-концевых сегментов, может быть одним из факторов, обеспечивающих специфичность действия этих белков в отношении внутриклеточных мишеней. Работа поддержана за счет средств гранта РФФИ № 12-04-01045-а (Зерний Е.Ю.).

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть