ИСТИНА

Вопрос о том, как белки приобретают в процессе фолдинга нативное, функционально активное состояние является ключевым в молекулярной биологии. Современная теория фолдинга белков, наглядно представленная в модели энергетической поверхности, объясняет формирование компактного, высокоорганизованного нативного состояния глобулярных белков; образование олигомеров, аморфных агретатов или амилоидных фибрилл; а также определяющую роль взаимодействий между нативно-неупорядоченными белками и их партнерами. Несмотря на прогресс в понимании фолдинга белков наши представления о сворачивании белков с топологией типа β-бочонка ограничены. Белки большой группы одорант-связывающих белков (OBP), принадлежащей семейству липокалинов, имеют структуру типа β-бочонка. Бочонок классического OBP образован из восьми β-ветвей (остатки 9-120), короткого α-спирального участка (остатки 124-141), за которым следуют 9-ая β-ветвь бочонка (остатки 146-148) и неупорядоченный С-концевой участок белка (остатки 149-157). Внутренняя полость β-бочонка, сформированная преимущественно гидрофобными и ароматическими остатками, также как отдельные петлевые участки, связывающие β-ветви бочонка, служат сайтом связывания лиганда. Белки этой группы привлекают значительный интерес исследователей как перспективный объект для конструирования оптических биосенсорных систем на опасные, в том числе взрывчатые и токсичные вещества. Это связано с тем, что OBP обладают высокой структурной пластичностью лиганд-связывающего центра, позволяющего настраивать его на взаимодействие с лигандом, структурно отличающимся от природного лиганда белка. Димерный бычий OBP (bOBP) характеризуется уникальной укладкой полипептидной цепи, отличающейся от укладки большинства одорант-связывающих белков, имеющих мономерную структуру. В структуре bOBP α-спиральный участок каждой мономерной субъединицы белка принадлежит β-бочонку другой субъединицы белка. Такой способ образования димеров и даже олигомеров, известный как «обмен доменами», был обнаружен во многих белках. Полагают, что «обмен доменами» влияет на стабильность белка в целом, увеличивая площадь взаимодействия между субъединицами белка. В некоторых случаях этот механизм формирования четвертичной структуры белка приводит к возникновению новых функций у белковых олигомеров, не наблюдаемых у мономерных белков. Результаты недавних исследований показали, что механизм олигомеризации посредством «обмена доменами» задействован на ранних этапах формирования амилоидных фибрилл. В данной работе мы исследовали особенности процессов фолдинга белков с топологией β-бочонка и влияние механизма «обмена доменов» на стабильность и процессы сворачивания-разворачивания β-бочонка на примере рекомбинантного bOBP. Полученные данные были сопоставлены с результатами исследования стабильности и процессов фолдинга bOBP, выделенного из назальной ткани быка, и его мутантных форм, не склонных к димеризации посредством «обмена доменов».