ИСТИНА

Сульфгидрильные группы ферментов являются одной из важнейших мишеней их посттрансляционных модификаций. Наиболее изучено окисление цистеиновых остатков белков разнообразными активными формами кислорода. При такой модификации возникают цистеин-сульфеновая, цистеин-сульфиновая и цистеин-сульфоновая кислоты, что приводит к инактивации ферментов, обладающих важными для катализа сульфгидрильными группами. Однако окисление SH-групп может вызывать появление новой ферментативной активности, нехарактерной для исходного белка, а также участвовать в регуляции сигнальных путей. Не менее важно для функционирования живых систем S-глутатионилирование и S-нитрозилирование ферментов. При таких модификациях также происходит инактивация ферментов, однако существенным отличием от глубокого окисления сульфгидрильных групп активными формами кислорода, является обратимость данного процесса. В определенной степени можно считать, что S-нитрозилирование и, особенно, S-глутатионилирование ферментов защищает ферменты от необратимой инактивации. Все трем типам посттрансляционной модификации прежде всего подвергаются те ферменты, сульфгидрильные группы цистеиновых остатки которых обладают высокой реакционной способностью из-за особенностей микроокружения. К числу таких ферментов относится глицеральдегид-3- фосфатдегидрогеназы (ГАФД), которая не только содержит такой цистеиновый остаток в активном центре, но и присутствует во всех типах клеток в очень высокой концентрации. По этой причине ГАФД может служить одной из защитных систем от действия активных форм кислорода, окиси азота и других соединений. В нашей работе мы провели подробный сравнительный анализ влияния окисления, S-глутатионилирования и S-нитрозилирования ГАФД на ее дегидрогеназную активность, на появление дополнительной ацилфосфатазной активности, а также на структурные характеристики. Были идентифицированы модифицированные остатки, появляющиеся при разных типах воздействия, проверена возможность модификации второго остатка цистеина активного центра, который не участвует в каталитическом акте, и выяснено влияние окисления на расположение двух остатков цистеина в активном центре с помощью метода рентгеноструктурного анализа. Особое внимание было уделено анализу гипотез о влиянии модификаций цистеиновых остатков ГАФД на индукцию апоптоза и связанному с этим явлением участию ГАФД в патологических процессах. В частности, рассмотрена взаимосвязь нитрозилирования и болезни Паркинсона, поскольку ГАФД и взаимодействующий с ней альфа-синуклеи непосредственно вовлечены в патологические процессы, вызывающие это заболевание.