Влияние различных частей эктодомена рецептора IRR на его рН-чувствительность (биоинформатический подход)

Рецептор, подобный инсулиновому рецептору (IRR) принадлежит к суперсемейству рецепторных тирозинкиназ. IRR является близким структурным гомологом рецепторов инсулина и инсулиноподобного фактора роста, однако не связывается с их лигандами. IRR, как показано нами ранее, активируется при повышении pH внеклеточной жидкости (> 7.9) и регулирует экскрецию избыточной щелочи в организме. Проведен биоинформатический анализ рН-сенсорного потенциала всех трех членов семейства рецептора инсулина различных видов животных (от лягушки до человека), а также их химер с перестановкой отдельных доменов внеклеточной части. С использованием программы AcalPred показано, что семейство рецептора инсулина делится на белки, активность которых максимальна в кислой среде (все ортологи рецепторов инсулина и инсулиноподобного фактора роста, за исключением одного ортолога IGF-IR из Xenopus laevis) или в щелочной среде (все ортологи IRR). Предсказано также, что на рН-чувствительность рецептора IRR наиболее существенно будет влиять замена доменов L1 и C в его внеклеточной части, а также второго и третьего фибронектинового повторов. Замена домена L2 будет, предположительно, наименее чувствительной для активации IRR при щелочных значениях рН. Для проверки предсказаний in silico получены три конструкции с заменой первых доменов L1C рецептора IRR, третьего домена L2 и всех трех доменов L1CL2 на аналогичные участки рецептора инсулиноподобного фактора роста. Установлено, что замена доменов L1C и трех доменов L1CL2 уменьшает способность рецептора к активации при щелочных рН, что приводит к увеличению полумаксимальной эффективной концентрации почти в 2 раза, а замена домена L2 увеличивает полумаксимальную эффективную концентрацию на 40%. Таким образом, наши данные свидетельствуют о высоком предсказательном потенциале алгоритма AcalPred не только для рН-чувствительных ферментов, но и для рН-регулируемых рецепторов.