Прямой молекулярный фишинг новых белков-партнеров тромбоксансинтазы человека
- Авторы: Свирид A.В.1, Ершов П.В.2, Яблоков E.O.2, Калужский Л.А.2, Мезенцев Ю.В.2, Флоринская A.В.2, Сушко T.A.1,3, Струшкевич Н.В.1, Гилеп A.A.1, Усанов С.A.1, Медведев A.E.2, Иванов A.С.2
-
Учреждения:
- Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
- Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича
- The University of Tokyo
- Выпуск: Том 9, № 4 (2017)
- Страницы: 92-100
- Раздел: Экспериментальные статьи
- Дата подачи: 17.01.2020
- Дата публикации: 15.12.2017
- URL: https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10373
- DOI: https://doi.org/10.32607/20758251-2017-9-4-92-100
- ID: 10373
Цитировать
Аннотация
Тромбоксансинтаза (TBXAS1) катализирует реакцию изомеризации простагландина Н2 с образованием тромбоксана А2 - аутокринного и паракринного фактора многих клеток. Высокая активность и метастабильность этих производных арахидоновой кислоты позволяют предположить существование надмолекулярных структур, участвующих в регуляции биосинтеза и адресной транслокации тромбоксана к рецептору. Целью настоящей работы была идентификация белков-партнеров TBXAS1 из лизата ткани печени человека с использованием комплексного подхода, основанного на применении технологии прямого молекулярного фишинга, LC-MS/MS-идентификации белков и валидации белок-белкового взаимодействия с помощью поверхностного плазмонного резонанса (SPR). Идентифицированы 12 потенциальных белков-партнеров TBXAS1, в том числе компоненты, регулирующие организацию цитоскелета (BBIP1 и ANKMY1), компоненты коагуляционного каскада крови (SERPINA1, SERPINA3, APOH, FGA и FN1) и фермент метаболизма ксенобиотиков и эндогенных биорегуляторов (CYP2E1). SPR-валидация на биосенсоре Biacore 3000 подтвердила эффективность взаимодействия CYP2E1 (фермент метаболизма простагландина Н2 до 12-HHT/проантагониста тромбоксана А2) с TBXAS1 (Kd - (4.3 ± 0.4) × 10-7 М). Показательно, что аффинность комплексообразования TBXAS1•CYP2E1 пятикратно возрастает в присутствии изатина (индол-2,3-дион, низкомолекулярный непептидный эндогенный биорегулятор, продукт CYP2E1). Полученные нами результаты позволяют предположить важность взаимодействия данных гемопротеинов в регуляции биосинтеза эйкозаноидов.
Полный текст
ВВЕДЕНИЕ Тромбоксансинтаза человека (TBXAS1) входит в суперсемейство цитохромов Р450 (CYP5A1), однако, по своей функции она отличается от «классических» цитохромов Р450, которые катализируют разнообразные монооксигеназные реакции при участии редокс-партнеров в качестве донора электронов [1]. TBXAS1 катализирует реакцию изомеризации простагландина Н2 (PGH2), не требующую редокс-партнеров и приводящую к образованию тромбоксана А2 (TXA2) [2]. Последний, выступая в качестве пара- и аутокринного регулятора, является важным медиатором агрегации тромбоцитов и сокращения стенок кровеносных сосудов, который способствует повышению артериального давления. Помимо изомеризации PGH2 TBXAS1 катализирует альтернативную реакцию превращения PGH2, осуществляя его расщепление на 12-гидрокси 5,8,10-гептатриеновую кислоту (12-HHT) и малоновый диальдегид (MDA) [3]. В настоящее время нет точных сведений о функциональной роли MDA и 12- HHT. MDA может образовывать аддукты с аминогруппами белков или полярных групп фосфолипидов и таким образом играть определенную роль в молекулярных механизмах возникновения атеросклероза, рака и ряда генетических заболеваний [4, 5]. 12-HHT и ее метаболиты могут блокировать действие лейкотриеновых рецепторов и выступать в качестве частичного антагониста TXA2 за счет увеличения синтеза простациклина и антагонистического воздействия на рецептор тромбоксана (TXAR) [6, 7]. Нельзя исключить, что TBXAS1 способна выполнять и другие функции, катализируя типичные для цитохромов P450 монооксигеназные реакции с участием редокс-партнеров. Первоначально TBXAS1 выделили из тромбоцитов человека [3] и легких свиньи [8]. TBXAS1 преимущественно синтезируется в протромбоцитах и стволовых гемопоэтических клетках-предшественниках моноцитов, лейкоцитов и макрофагов, где TXA2 участвует в регуляции дифференцировки [9]. Синтез TBXAS1 обнаружен также в клетках легких, почек, желудка, кишечника, селезенки, тимуса, поджелудочной железы и печени [10]. TXAR, относящийся к классу сопряженных с G-белком рецепторов (GPCR), представлен в большом количестве тканей (в легком, селезенке, печени, матке, плаценте, аорте, сердечной мышце, кишечнике, тимусе, почках, спинном и головном мозге) [11]. Это может свидетельствовать о других возможных функциях TBXAS1 или об универсальности механизмов реализации его основной функции. Один из подходов к выяснению неизвестных функций белка основан на изучении его взаимодействия с другими белками, функции которых уже известны [12]. В основе этого подхода лежит концепция о том, что функции взаимодействующих белков-партнеров должны либо быть взаимосвязаны, либо образовывать единый белковый комплекс, выполняющий последовательные взаимосвязанные функции. Субстрат и продукт реакции TBXAS1 - крайне короткоживущие и активные липофильные молекулы, диффузный транспорт которых затруднен, а рецептор к TXA2 находится на внешней стороне плазматической мембраны. Это предполагает существование специфического транспортного механизма, или, вероятнее всего, взаимодействия с взаимосвязанными белковыми комплексами, ответственными за перенос этих короткоживущих соединений. На сегодняшний день имеется крайне скудная информация об экспериментально подтвержденных белок-белковых взаимодействиях (ББВ) с участием TBXAS1. В базе данных BioGRID есть только две записи о зарегистрированных ББВ с участием TBXAS1 (https://thebiogrid.org/112778/summary/ homo-sapiens/tbxas1.html?sort=bait): (1) взаимодействие с эукариотическим фактором элонгации 1 α-2 (EEF1A2) со ссылкой на неопубликованные данные [13]; (2) взаимодействие с убиквитином С (UBC) [14]. Наиболее вероятно, что оба этих взаимодействия неспецифические, так как в той же базе BioGRID зарегистрировано 132 возможных взаимодействия EEF1A2 со 124 партнерами и 2332 взаимодействия UBC с 1440 партнерами. В 2016 году Meling D.D. в реферате своей диссертации (Protein-protein interactions and mechanistic insights for CYP2J2 and TBXAS1) привел неопубликованные данные о взаимодействии TBXAS1 с цитохром-Р450-редуктазой (CPR) (http://hdl.handle.net/2142/90774), что, несомненно, может быть функционально значимым, так как CPR является известным белком-партнером микросомальных цитохромов Р450. Ранее для поиска новых белков-партнеров, взаимодействующих с целевым белком, мы разработали комплексный подход, основанный на применении технологии прямого молекулярного фишинга на аффинном сорбенте с иммобилизованным целевым белком (или пептидом) в качестве лиганда, масс- спектрометрической идентификации выделенных белков и валидации потенциальных ББВ с помощью поверхностного плазмонного резонанса (SPR) [15-17]. Цель настоящей работы состояла в поиске возможных новых белков-партнеров TBXAS1 в лизате ткани печени человека с использованием данного подхода. В результате на аффинной колонке с иммобилизованной TBXAS1 с помощью LC-MS/ MS-анализа были выделены и идентифицированы 12 потенциальных белков-партнеров TBXAS1, один из которых оказался цитохромом Р450 (CYP2E1). Валидация методом SPR подтвердила его взаимодействие с иммобилизованной на оптическом чипе TBXAS1 и выявила еще один потенциальный белок-партнер (CYP11В2). Контрольные SPR- эксперименты с пятью другими цитохромами Р450 (CYP2C19, CYP11А1, CYP11В1, CYP3A4, CYP3A5) дали отрицательный результат, что говорит о высокой специфичности выявленных ББВ. Поскольку CYP2E1 участвует в метаболизме различных производных индола [18], то дополнительно исследовали возможное влияние известного эндогенного биорегулятора изатина (индол-2,3-диона) [19-22] на взаимодействие CYP2E1 и CYP11В2 с TBXAS1. Обнаружили, что изатин в 5 раз увеличивает аффинность взаимодействия TBXAS1•CYP2E1 и не влияет на взаимодействие TBXAS1•CYP11В2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Биоматериалы В работе использовали образцы ткани печени человека, полученные от фирмы ILSbio, LLC (www.ilsbio. com). Высокоочищенные (> 95% по данным электрофореза в полиакриламидном геле в денатурирующих условиях (SDS-PAGE)) препараты рекомбинантных белков: TBXAS1, цитохромы Р450 - лимонен- 6-монооксигеназа (CYP2C19), стероид-20,22- лиаза (CYP11А1), стероид-11β-гидроксилаза (CYP11В1), альдостеронсинтаза (CYP11B2), таурохенодезоксихолат-6α-монооксигеназа (CYP3A4), гидроксилаза циклических углеводородов (CYP3A5), 4-нитрофенол-2-гидроксилаза (CYP2E1), микросомальный цитохром b5 (CYB5A), NADPH-цитохром-P450-редуктаза (CPR), NADPН- адренодоксинредуктаза (ADR), адренодоксин (ADX), феррохелатаза (FECH), SMAD4, RAB27B - получены в Институте биоорганической химии НАН Беларуси путем молекулярного клонирования и гетерологической экспрессии в бактериальной системе (E. coli) с последующей очисткой с помощью металл- аффинной и ионообменной хроматографии [23, 24]. Препарат ретинолсвязывающего белка 4 (RBP4) получен от Cayman chemical (США). Лизат ткани печени человека Лизат получали путем гомогенизации 100 мг образца в ступке Поттера с добавлением 1 мл лизирующего буфера CellLytic Mammalian Tissue Lysis/Extraction Reagent (Sigma, США) и 10 мкл коктейля ингибиторов протеаз (Sigma, США). После центрифугирования при 13400 g и 4°С в течение 25 мин собирали супернатант, добавляли 25% глицерина и хранили при температуре -80°С. Содержание общего белка в пробах лизата, определенное спектрофотометрически по методу Бредфорда, составляло 10-20 мг/мл. Прямой молекулярный фишинг Аффинный сорбент с иммобилизованной TBXAS1 в качестве белка-наживки получали путем ковалентного связывания белка на CNBr-сефарозе 4В (GE Healthcare, США) в соответствии с протоколом фирмы-производителя. Установлено, что оптимальным для связывания используемого препарата тромбоксансинтазы с сорбентом было соотношение 0.5 мг белка/1 г сорбента. Инактивацию оставшихся активных групп сорбента выполняли путем его инкубации в буфере, содержащем 100 мМ Tрис-HCl (рН 7.4), 150 мМ NaCl. Прямой молекулярный фишинг осуществляли в оригинальной микроколонке (объем 200 мкл), заполненной аффинным сорбентом. В контрольных экспериментах использовали аналогичную микроколонку, заполненную «пустой» (без белка-наживки) инактивированной CNBr-сефарозой 4В. В качестве рабочего буфера использовали буфер HBS-EP+ (10 мМ HEPES (pH 7.4), 150 мМ NaCl, 3 мМ EDТА, 0.05% Tween 20), пропускаемый через микроколонку со скоростью потока 50 мкл/мин при температуре 15°С. Хроматографическое разделение проводили с использованием системы AKTA Purifier 10 (GE Healthcare, США). Аффинное выделение белков-партнеров тромбоксансинтазы выполняли, пропуская через колонку 2 мл лизата (0.5 мг/мл белка), разбавленного в 2 раза рабочим буфером, в течение 80 мин. Связавшиеся на сорбенте белки элюировали 4% раствором HCOOH (pH 2.5) при скорости потока 50 мкл/мин в течение 100 мин. Содержание общего белка в элюатах, определенное по методу Бредфорда, составляло 25-35 мкг/мл (среднее 30 мкг/мл). Эксперименты по аффинному выделению потенциальных белков-партнеров TBXAS1 повторяли 3 раза. LC-MS/MS-анализ Для масс-спектрометрической идентификации белков выполняли специальную пробоподготовку. Из каждой хроматографической фракции отбирали аликвоту, содержащую 30 мкг общего белка, и подвергали стандартной процедуре трипсинолиза с предварительным алкилированием и восстановлением сульфгидрильных групп белков. Все процедуры выполняли в концентраторах Vivaspin 500 Centrifugal Concentrator, 10 кДа MWCO (GE Healthcare, США) по методу FASP [25]. Для трипсинолиза белков использовали лиофилизированный препарат трипсина из поджелудочной железы свиньи (активность 15600 Ед/мг, кат. номер V5111, Promega, США). Масс-спектрометрический анализ образцов выполняли в трех технических повторах с использованием хроматографа Agilent 1200 и масс-детектора Agilent серии 6300 с ионной ловушкой Ion Trap LC/MS (Agilent Technologies, США). Разделение пептидов выполняли на обращенно-фазовой HPLC-колонке ZORBAX Extend-C18 (2.1 × 150 мм, 1.8 мкм) (Agilent Technologies, США), в градиенте растворителя А (0.2% раствор муравьиной кислоты в воде) и растворителя B (0.2% раствор муравьиной кислоты в ацетонитриле) в течение 55 мин при скорости тока 350 мкл/мин. Объем образца, наносимого на колонку, составлял 15 мкл (~ 7-8 мкг материала). Характер градиента был следующим: от 0 до 20% растворителя B за 5 мин, от 20 до 80% за 40 мин, от 80 до 95% за 5 мин и 95%, 5 мин. Температура колонки - 50°C. Масс-спектры получали в режиме положительной ионизации (APESI-ионизация) со следующими параметрами: температура газа 400°C, скорость тока газа 9 л/мин, напряжение на капилляре 2 кВ, напряжение на фрагментаторе 360 В. Масс-анализатор работал в авто-MS/MS-режиме со следующими параметрами: диапазон m/z от 50 до 2200 m/z, энергию фрагментации рассчитывали по следующим формулам (3.1(m/z)/100 + 1.0)В для z = 2 и (3.6(m/z)/100 - 4.8)В для z ≥ 3. Белки идентифицировали с помощью программы Mascot (www. matrixscience.com) с использованием базы данных SwissProt (www.uniprot.org). Использовали следующие параметры поиска: протеолитический фермент трипсин, допустимые отклонения по массе моноизотопных пептидов ± 2.6 Дa, допустимые отклонения MS/MS ± 0.6 Дa, число допустимых пропусков сайтов расщепления трипсином - 2, вариабельные модификации - «окисленный метионин», фиксированные модификации - «карбамидометил». В результирующий список достоверно обнаруженных белков включали только те белки, идентифицируемые при трех технических повторах cо значимостью 0.01 и Mascot Score > 50. Поверхностный плазмонный резонанс (SPR) Анализ ББВ выполняли на четырехканальном оптическом биосенсоре Biacore 3000 (GE Healthcare, США), работающем на эффекте поверхностного плазмонного резонанса под управлением компьютерной программы Biacore Control Software v. 1.0. Сигналы биосенсора регистрировали в резонансных единицах RU (1 RU соответствует связыванию 1 пг белка на поверхности оптического чипа). Значения равновесных констант диссоциации (Kd), констант скорости образования (kon) и распада (koff) комплексов рассчитывали с помощью программного комплекса BiaEvaluation v. 4.1. Иммобилизацию TBXAS1 осуществляли путем формирования ковалентных связей между карбоксильными группами на поверхности оптического чипа СМ5 и свободными аминогруппами белка. С этой целью использовали набор Amine Coupling Kit (GE Healthcare, США), а инжекцию образца TBXAS1 (50 мкг/мл) в 10 мМ ацетатном буфере (рН 5.0) выполняли со скоростью 5 мкл/мин в течение 20 мин. Уровень иммобилизации TBXAS1 в рабочем канале оптического биосенсора в среднем составлял 7500 RU (7.5 нг/мм2). Регистрацию взаимодействий тестовых белков с иммобилизованной TBXAS1 осуществляли в режиме реального времени путем инжекций образцов белков в диапазоне концентраций от 50 нМ до 5 мкМ сначала через контрольный (без белка) и рабочий (с иммобилизованной TBXAS1) каналы оптического биосенсора в течение 10 мин при скорости потока 5 мкл/мин. После каждого измерения выполняли регенерацию поверхности оптического чипа путем инжекции буфера, содержавшего 2 M NaCl и 0.4% CHAPS, в течение 30 с при скорости потока 20 мкл/мин. Все измерения выполняли не менее 4 раз, что обеспечивало достаточную точность и воспроизводимость результатов (значение CV было менее 10%). В экспериментах по оценке возможного влияния непептидного низкомолекулярного эндогенного биорегулятора изатина (2,3-диоксоиндола) на ББВ с участием TBXAS1 к образцам белков-аналитов добавляли изатин в конечной концентрации 100 мкМ и инкубировали смесь в течение 15 мин. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Для выявления новых белков-партнеров TBXAS1 использовали образцы ткани печени, поскольку в них экспрессируется как целевой белок, так и рецептор к TXA2. Комплексный подход, основанный на технологии прямого молекулярного фишинга на аффинном сорбенте с иммобилизованным на CNBr-сефарозе 4B целевым белком, масс-спектрометрической идентификации выделенных белков и валидации ББВ с SPR, позволил выделить и идентифицировать 12 потенциальных белков-партнеров TBXAS1 из лизата ткани печени человека (таблица). На сегодняшний день в научной литературе отсутствует какая-либо информация о взаимодействии этих белков с TBXAS1. Однако можно сделать некоторые предположения об их возможной функциональной взаимосвязи с TBXAS1. Например, белок BBIP1 (компонент BBSome, транспортного белкового комплекса ресничек) принимает участие в регуляции стабильности клеточного цитоскелета [26, 27]. Информация о ANKMY1 существует только на уровне транскрипта. Тем не менее, в его структуре выделяют анкириновые повторы, которые образуют один из наиболее распространенных интерфейсов для ББВ. Эти повторы обнаружены в белках, которым свойственны разнообразные функции [28]. Исходя из этого мы предполагаем, что анкириновые повторы ANKMY1 могут специфически узнавать определенные структурные мотивы TBXAS1, обеспечивая взаимодействия этих белков. Вместе с тем, необходимо отметить, что белки, идентифицированные в результате прямого молекулярного фишинга, могут рассматриваться только в качестве потенциальных партнеров TBXAS1, так как из-за особенностей данной технологии из лизата могут быть выделены не только реальные белки-партнеры, но и «выловленные» вместе с ними посторонние белки, находящиеся в составе сложных надмолекулярных комплексов или мицелл [17]. В полученном нами «улове» (таблица) к подобным белкам можно отнести SERPINA1, SERPINA3, APOH, FGA и FN1, которые входят в каскад свертывания крови [29, 30], а также сывороточные белки HP, SAA1, CP, которые могут иметь высокий уровень неспецифической сорбции. Особый интерес представляет присутствие в списке «улова» белка, CYP2E1, относящегося к классу цитохромов Р450. Функциональная связь CYP2E1 с TBXAS1 может иметь важное значение в контексте взаимодополняющих ферментативных реакций превращения общих субстратов. Как известно, для CYP2E1 характерны широкая субстратная специфичность и широкий профиль тканевой локализации, включая печень [31]. Например, CYP2E1 способен окислять арахидоновую кислоту (посредством ω-1-гидроксилирования), а также простагландин H2 [32] до побочных метаболитов, которые, в свою очередь, образуются в реакциях изомеризации простагландина H2 в тромбоксан А2. Дальнейший метаболит одного из продуктов реакции - 12-кето-HHT - способен влиять на эффекты ТХА2 за счет увеличения продукции простациклина и антагонистического действия на TXAR [4, 5]. Таким образом, совместная локализация TBXAS1, осуществляющей синтез тромбоксана А2, и CYP2E1, могла бы служить дополнительным механизмом регуляции эффективности ферментативных реакций превращения общих субстратов. С другой стороны, следствием олигомеризации разных цитохромов Р450 может быть также изменение каталитических параметров ферментативных реакций, например, сродства ферментов к субстрату [33]. Схематическое представление системы биосинтеза TXA2, дополненное полученными нами экспериментальными данными, представлено на рис. 1. Возможность образования гетеромерного комплекса TBXAS1/CYP2E1 подтверждена в прямых экспериментах с использованием технологии SPR и иммобилизованной на оптическом чипе СМ5 TBXAS1 (рис. 2). Для проверки специфичности взаимодействий TBXAS1 и CYP2E1 проведены контрольные SPR-эксперименты по регистрации возможных взаимодействий с тромбоксансинтазой других белков-аналитов: микросомальных (CYP2C19, CYP3A4, CYP3A5) и митохондриальных (CYP11А1, CYP11В1, CYP11В2) цитохромов Р450, известных белков- партнеров цитохромов Р450 (СYB5A, CPR, ADR, ADX), а также ряда белков, не имеющих отношения к монооксигеназным системам цитохромов Р450 (FECH, SMAD4, RAB27B, RBP4) (рис. 3). Все остальные белки, за исключением CYP11В2, даже в микромолярных концентрациях не связывались с иммобилизованной на оптическом чипе TBXAS1. Аналогичный контрольный эксперимент с использованием TBXAS1 в качестве белка-аналита показал отсутствие процесса ее димеризации или олигомеризации. Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что взаимодействие CYP2E1 и CYP11B2 с TBXAS1 является высокоспецифичным. Вычисленные значения Kd образования комплексов TBXAS1•CYP11B2 и TBXAS1•CYP2E1 составили (6.9 ± 0.3) × 10-7 М и (4.3 ± 0.4) × 10-7 М соответственно. Эти значения сопоставимы с Kd комплексов различных цитохромов Р450 с их функциональными партнерами (CPR, CYB5A, ADX) [23, 34-37]. Важно отметить, что при небольшом различии в аффинности комплексообразования (Kd различаются примерно в 2 раза) взаимодействия TBXAS1•CYP11B2 и TBXAS1•CYP2E1 сильно отличаются по кинетическим параметрам: образование и распад комплекса TBXAS1•CYP2E1 происходят примерно на порядок медленнее, чем TBXAS1•CYP11B2. Константы скорости образования комплекса (kon) отличаются в 10 раз, а константы скорости распада комплекса (koff) - в 15 раз. Обнаружение специфического комплексообразования TBXAS1•CYP11B2 оказалось действительно новым и неожиданным результатом, ибо CYP11B2 отсутствовал в качестве идентифицированного белка-партнера как в контроле, так и в опыте при молекулярном фишинге из лизата ткани печени (таблица). Эти данные вполне сопоставимы, не обусловлены появлением ложноотрицательного результата молекулярного фишинга и могут быть объяснены с точки зрения тканеспецифичного профиля экспрессии CYP11B2 (преимущественная экспрессия в ткани надпочечников), что следует из информации в открытых интернет-ресурсах Proteinatlas (http:// www.proteinatlas.org) и Genеcards (http://www. genecards.org) и публикации [38]. О функциональных последствиях данного ББВ и его причинах пока говорить затруднительно, поэтому в настоящей работе приведен только сам факт экспериментального подтверждения прямого взаимодействия TBXAS1 с CYP11B2. Известно, что одним из субстратов ряда цитохромов P450 (СYP2A6, СYP2C19 и СYP2E1), ответственных за метаболизм разнообразных ксенобиотиков, является индол, который окисляется до изатина [18]. Изатин - эндогенный биорегулятор с широким спектром биологических и фармакологических активностей, которые реализуются при его взаимодействии с многочисленными внутриклеточными изатинсвязывающими белками [19-22, 39-41]. Поскольку среди белков, взаимодействующих с TBXAS1, оказался цитохром Р450 СYP2E1, мы предположили, что изатин может влиять на образование комплекса TBXAS1•СYP2E1. Для проверки данной гипотезы проведен SPR-анализ взаимодействия СYP2E1 с иммобилизованной на оптическом чипе TBXAS1 в отсутствие и в присутствии изатина. В качестве контроля использовали другую пару белков - TBXAS1•CYP11B2. Обнаружили, что изатин действительно влияет на формирование комплекса TBXAS1•СYP2E1, увеличивая аффинность взаимодействия в 5 раз, и при этом не действует на взаимодействие TBXAS1•CYP11B2 (рис. 4). Эффект пятикратного увеличения аффинности комплексообразования TBXAS1•СYP2E1 в присутствии изатина обусловлен как увеличением скорости образования комплекса (величина kon выросла в 2 раза), так и снижением скорости его распада (koff уменьшилась 2.5 раза). ЗАКЛЮЧЕНИЕ С использованием комплексного прямого молекулярного фишинга с последующей масс- спектрометрической идентификацией из лизата ткани печени человека выделены 12 потенциальных белков-партнеров тромбоксансинтазы, относящихся к белкам цитоскелета, коагуляционного каскада крови и цитохромов Р450. С помощью SPR-технологии впервые показано прямое взаимодействие двух цитохромов Р450 (CYP2E1 и СYP11B2) с тромбоксансинтазой. Впервые показано, что аффинность образования комплекса TBXAS1•CYP2E1 пятикратно увеличивается в присутствии низкомолекулярного непептидного эндогенного биорегулятора изатина (2,3-диоксоиндола). Полученные результаты дают основание предполагать наличие у TBXAS1 других функций, таких, как участие в функционировании цитоскелета и регуляции биосинтеза биологически активных молекул.
Об авторах
A. В. Свирид
Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Белоруссия
П. В. Ершов
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Россия
E. O. Яблоков
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Л. А. Калужский
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Россия
Ю. В. Мезенцев
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича
Автор, ответственный за переписку.
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Россия
A. В. Флоринская
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Россия
T. A. Сушко
Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси; The University of Tokyo
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Россия
Н. В. Струшкевич
Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Белоруссия
A. A. Гилеп
Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Белоруссия
С. A. Усанов
Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Россия
A. E. Медведев
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Россия
A. С. Иванов
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии им. В.Н. Ореховича
Email: yu.mezentsev@gmail.com
Россия
Список литературы
- Waterman M.R., Pikuleva I.A. // Encyclopedia of Molecular Cell Biology and Molecular Medicine, Weinheim, Germany: Wiley-VCH., 2006. 716 p. 2006
- Hamberg M., Svensson J., Samuelsson B. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1975, V.72, №8, P.2994-2998
- Haurand M., Ullrich V. // J. Biol. Chem. 1985, V.260, P.15059-15067
- Uchida K. // Trends Cardiovasc. Med. 1999, V.9, №5, P.109-113
- Chaudhary A.K., Nokubo M., Reddy G.R., Yeola S.N., Morrow J.D., Blair I.A., Marnett L.J. // Science. 1994, V.265, №5178, P.1580-1582
- Sadowitz P.D., Setty B.N., Stuart M. // Prostaglandins. 1987, V.34, №5, P.749-763
- Ruf A., Mundkowski R., Siegle I., Hofmann U., Patscheke H., Meese C.O. // Br. J. Haematol. 1998, V.101, №1, P.59-65
- Shen R.F., Tai H.H. // J. Biol. Chem. 1986, V.261, №25, P.11592-11599
- Ullrich V., Nüsing R. // Stroke. 1990, V.21, №12, SSuppl, PtIV, P.134-138
- Nüsing R., Sauter G., Fehr P., Dürmüller U., Kasper M., Gudat F., Ullrich V. // Virchows Arch. A. Pathol. Anat. Histopathol. 1992, V.421, №3, P.249-254
- Huang J.S., Ramamurthy S.K., Lin X., Le Breton G.C. // Cell. Signal. 2004, V.16, №5, P.521-533
- Ivanov A.S., Zgoda V.G., Archakov A.I. // Russ. J. Bioorganic Chem. 2011, V.37, №1, P.4-16
- Huttlin E.L., Ting L., Bruckner R.J., Gebreab F., Gygi M.P., Szpyt J., Tam S., Zarraga G., Colby G., Baltier K. // Cell. 2015, V.162, №2, P.425-440
- Nathan J.A., Kim H.T., Ting L., Gygi S.P., Goldberg A.L. // EMBO J. 2013, V.32, №4, P.552-565
- Ershov P., Mezentsev Y., Gnedenko O., Mukha D., Yantsevich A., Britikov V., Kaluzhskiy L., Yablokov E., Molnar A., Ivanov A. // Proteomics. 2012, V.12, №22, P.3295-3298
- Ivanov A.S., Medvedev A., Ershov P., Molnar A., Mezentsev Y., Yablokov E., Kaluzhsky L., Gnedenko O., Buneeva O., Haidukevich I. // Proteomics. 2014, V.14, №20, P.2261-2274
- Ivanov A.S., Ershov P.V., Molnar A.A., Mezentsev Y.V., Kaluzhskiy L.A., Yablokov E.O., Florinskaya A.V., Gnedenko O.V., Medvedev A.E., Kozin S.A. // Russ. J. Bioorganic Chem. 2016, V.42, №1, P.14-21
- Gillam E.M., Notley L.M., Cai H., De Voss J.J., Guengerich F.P. // Biochemistry. 2000, V.39, №45, P.13817-13824
- Medvedev A.E., Clow A., Sandler M., Glover V. // Biochem. Pharmacol. 1996, V.52, №3, P.385-391
- Medvedev A., Igosheva N., Crumeyrolle-Arias M., Glover V. // Stress. 2005, V.8, №3, P.175-183
- Medvedev A., Buneeva O., Glover V. // Biologics. 2007, V.1, №2, P.151-162
- Pandeya S.N., Smitha S., Jyoti M., Sridhar S.K. // Acta Pharm. 2005, V.55, №1, P.27-46
- Sergeev G.V., Gilep A.A., Usanov S.A. // Biochemistry (Moscow). 2014, V.79, №5, P.406-416
- Dormeshkin D.O., Svirid A.V., Gilep A.A., Usanov S.A. // Proceedings of the National Academy of sciences of Belarus. 2015, V.59, №2, P.53-60
- Wiśniewski J.R., Zougman A., Nagaraj N., Mann M. // Nat. Methods. 2009, V.6, №5, P.359-362
- Loktev A.V., Zhang Q., Beck J.S., Searby C.C., Scheetz T.E., Bazan J.F., Slusarski D.C., Sheffield V.C., Jackson P.K., Nachury M.V. // Dev. Cell. 2008, V.15, №6, P.854-865
- Cerecedo D. // Blood Coagul. Fibrinolysis. 2013, V.24, P.798-808
- Mosavi L.K., Cammett T.J., Desrosiers D.C., Peng Z. // Protein Sci. 2004, V.13, №6, P.1435-1448
- Moussavi-Harami S.F., Annis D.S., Ma W., Berry S.M., Coughlin E.E., Strotman L.N., Maurer L.M., Westphall M.S., Coon J.J., Mosher D.F. // J. Proteome Res. 2013, V.12, №7, P.3393-3404
- Pankov R., Yamada K.M. // J. Cell Sci. 2002, V.115, Pt20, P.3861-3863
- Lu Y., Cederbaum A.I. // Free Radic. Biol. Med. 2008, V.44, №5, P.723-738
- Arnold C., Konkel A., Fischer R., Schunck W.H. // Pharmacol. Rep. 2010, V.62, №3, P.536-547
- Davydov D.R., Davydova N.Y., Sineva E. V., Halpert J.R. // J. Biol. Chem. 2015, V.290, №6, P.3850-3864
- Gnedenko O.V., Yablokov E.O., Usanov S.A., Mukha D.V., Sergeev G.V., Bulko T.V., Kuzikov A.V., Moskaleva N.E., Shumyantseva V.V., Ivanov A.S. // Chem. Phys. Lett. 2014, V.593, P.40-44
- Bridges A., Gruenke L., Chang Y.T., Vakser I.A., Loew G., Waskell L. // J. Biol. Chem. 1998, V.273, №27, P.17036-17049
- Strushkevich N., MacKenzie F., Cherkesova T., Grabovec I., Usanov S., Park H.W. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011, V.108, №25, P.10139-10143
- Lewis D.F., Hlavica P. // Biochim. Biophys. Acta. 2000, V.1460, №2-3, P.353-374
- Fallo F., Pezzi1 V., Barzon L., Mulatero P., Veglio F., Sonino N., Mathis J. M. // Eur. J. Endocrinol. 2002, V.147, P.795-802
- Buneeva O.A., Kopylov A.T., Tikhonova O. V., Zgoda V.G., Medvedev A.E., Archakov A.I. // Biochemistry (Moscow). 2012, V.77, №11, P.1326-1338
- Buneeva O., Gnedenko O., Zgoda V., Kopylov A., Glover V., Ivanov A., Medvedev A., Archakov A. // Proteomics. 2010, V.10, №1, P.23-37
- Medvedev A.E., Buneeva O.A., Kopylov A.T., Gnedenko O.V., Medvedeva M.V., Kozin S.A., Ivanov A.S., Zgoda V.G., Makarov A.A. // Int. J. Mol. Sci. 2014, V.16, №1, P.476-495