ИСТИНА

Зрительный рецептор родопсин является представителем семейства рецепторов, сопряженных с G-белками – трансмембранных сигнальных белков, вовлеченных в регуляцию большинства ключевых процессов клеточной жизнедеятельности. Десенситизация фотовозбужденного родоспина достигается за счет его множественного фосфорилирования под действием сопряженной протеинкиназы с последующим присоединением белка аррестина-1, блокирующего активацию G-белка. Ранее нами в условиях ex vivo и in vivo было показано, что при нарушении окислительно-восстановительного статуса фоторецепторных клеток вследствие воздействия на них светового излучения высокой интенсивности происходит окисление остатков цистеина аррестина-1 с образованием гомодимера этого белка. Не исключено, что окислительная модификация аррестина-1 может оказать влияние его на функциональные свойства и лежать в основе патогенеза дегенерации сетчатки, которая в настоящее время занимает одно из лидирующих положений в печальной статистике необратимой слепоты и слабовидения.

Будут установлены редокс-чувствительные остатки цистеина, которые принимают участие в гомодимеризации аррестина 1 в условиях окислительного стресса в сетчатке глаз. Впервые будет установлено влияние гомодимеризации аррестина 1 на его функциональные свойства: способность взаимодействовать с фосфорилированным родопсином и ингибировать активацию родопсином фоторецепторного G-белка трансдуцина. Полученные данные позволят впервые обосновать влияние редокс-модицикации аррестина 1 на процесс десенситизации родопсина при зрительных патологиях.

На первом этапе проекта были получены препараты мономера и гомодимера аррестина-1 и проведено сравнение их функциональных свойств. Показано, что димеризация аррестина-1 приводит к снижению его сродства к фосфорилированному фотовозбужденному родопсину и многократно уменьшает его эффективность как ингибитора фоторецепторного белка трансдуцина. С целью ответа на вопрос о возможной причине таких функциональных изменений, с помощью реактива Эллмана (5,5′-дитиобис-(2-нитробензойная кислота) проведено сравнение содержания реакционноспособных SH-групп в аррестине-1 в свободной форме и в комплексе с фосфорилированным фотовозбужденным родопсином. Установлено, что расчетное число реакционноспособных SH-групп групп на молекулу аррестина-1 составило 2.7±0.2 в свободной форме и 1.6±0.3 для случая комплекса с фосфорилированным фотовозбужденным родопсином. Таким образом, можно сделать вывод, что (i) один из цистеинов молекулы аррестина-1 находится в области контакта с фосфорилированным фотовозбужденным родопсином и (ii) вероятно этот цистеин принимает участие в образовании гомодимера. На следующем этапе работы планируется провести идентификацию этого редокс-чувствительного цистеина в молекуле аррестина-1.

1. Из сетчаток быка получен препарат гомодимера аррестина-1, образование которого происходит при нарушении окислительно-восстановительного статуса фоторецепторных клеток вследствие воздействия на них светового излучения высокой интенсивности (детальное описание методики представлено в разделе Методы и подходы, использованные в ходе выполнения Проекта). 2. Показано, что димеризация аррестина-1 приводит к снижению его сродства к фосфорилированному фотовозбужденному родопсину и многократно уменьшает его эффективность как ингибитора фоторецепторного белка трансдуцина. 3. С использованием реактива Эллмана установлено, что расчетное число реакционноспособных SH-групп групп на молекулу аррестина-1 составляет 2.7±0.2 в свободной форме и 1.6±0.3 для случая комплекса с фосфорилированным фотовозбужденным родопсином. Таким образом, можно сделать вывод, что (i) один из цистеинов молекулы аррестина-1 находится в области контакта с фосфорилированным фотовозбужденным родопсином и (ii) вероятно этот цистеин принимает участие в образовании гомодимера.