1 ÓÄÊ 577.2 <451> Èçó÷åíèå âçàèìîäåéñòâèÿ ðåãóëÿòîðíîãî áåëêà ãëþêîêèíàçû ñ ìóòàíòíûìè ôîðìàìè ãëþêîêèíàçû 1,2 Å.Þ. Ñàëàìàòîâà 1 1,2 , Å.Ë. Èãóäèí 2 , Ï.Ì. Ðóáöîâ [email protected] Ìîñêîâñêèé ôèçèêî-òåõè÷åñêèé èíñòèòóò, 2 Èíñòèòóò ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè èì. Â.À. Ýíãåëüãàðäòà ÐÀÍ Ìóòàöèè â ãåíå ãëþêîêèíàçû (GCK) íàèáîëåå ÷àñòàÿ ïðè÷èíà þíîøåñêîãî èíñóëèííåçàâèñèìîãî ñàõàðíîãî äèàáåòà òèïà MODY (Maturity Onset Diabetes of Young) [1]. GCK ñëóæèò ñåíñîðîì ãëþêîçû â èíñóëèíïðîäóöèðóþùèõ áåòà-êëåòêàõ îñòðîâêîâ ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû, êîíòðîëèðóåò ïðåâðàùåíèå ãëþêîçû â ãëèêîãåí è ðåãóëèðóåò ïðîäóêöèþ ãëþêîçû â ïå÷åíè.  ïîñëåäíèå ãîäû GCK ðàññìàòðèâàåòñÿ êàê íîâàÿ ìíîãîîáåùàþùàÿ ìèøåíü äåéñòâèÿ ïðåïàðàòîâ äëÿ ëå÷åíèÿ äèàáåòà òèïà 2. Ìóòàöèè â ãåíå GCK íàðóøàþò ãîìåîñòàç ãëþêîçû â îðãàíèçìå è ìîãóò â çàâèñèìîñòè îò èõ òèïà ïðèâîäèòü êàê ê ãèïåð-, òàê è ê ãèïîãëèêåìèè. Íåñìîòðÿ íà àêòèâíîå èçó÷åíèå GCK, ìíîãèå àñïåêòû, ñâÿçàííûå ñ åå ðîëüþ â ïàòîôèçèîëîãèè äèàáåòà òèïà 2, îñòàþòñÿ íåÿñíûìè.  ÷àñòíîñòè, íåäîñòàòî÷íî èçó÷åíî âëèÿíèå ìóòàöèé â ãåíå GCK íà âçàèìîäåéñòâèå ôåðìåíòà ñ åãî áåëêîâûìè ïàðòíåðàìè, â ïåðâóþ î÷åðåäü ñ ðåãóëÿòîðíûì áåëêîì ãëþêîêèíàçû GKRP. Ýòî áåëîê ÿâëÿåòñÿ ïðèðîäíûì èíãèáèòîðîì GCK, ïðèñóòñòâóþùèì â ãåïàòîöèòàõ. Ïðè íèçêèõ êîíöåíòðàöèÿõ ãëþêîçû GKRP âçàèìîäåéñòâóåò ñ GCK, íàïðàâëÿåò ýòîò ôåðìåíò â ÿäðî, òåì ñàìûì èçîëèðóÿ åãî îò êîíòàêòà ñ äðóãèìè ôåðìåíòàìè ãëèêîëèçà. Câåäåíèÿ î âëèÿíèè ìóòàöèé â ãåíå GCK íà âçàèìîäåéñòâèå ñ GKRP íåìíîãî÷èñëåííû è ôðàãìåíòàðíû. Öåëü íàñòîÿùåãî èññëåäîâàíèÿ èçó÷åíèå âëèÿíèÿ íîâûõ ìóòàöèé â ãåíå GCK íà âçàèìîäåéñòâèå ôåðìåíòà ñ GKRP. Ñêîíñòðóèðîâàëè ãåíû íîâûõ ìóòàíòíûõ âàðèàíòîâ GCK ñî ñëåäóþùèìè çàìåíàìè àìèíîêèñëîò: L20R, V55A, S76Y, V91L, A114P, P145L, D160G, G170D, A173T, T228P, E242G, T255S, Y273N, L324R, T326P è V374L, îáíàðóæåííûìè ó áîëüíûõ MODY2 [1], à òàêæå âàðèàíòîâ ñ çàìåíàìè K414E è A456V, äåéñòâèå êîòîðûõ íà âçàèìîäåéñòâèå ñ GKRP îõàðàêòåðèçîâàíî [2, 3]. Ïîëó÷åíû âåêòîðû, îáåñïå÷èâàþùèå ñèíòåç ìóòàíòíûõ âàðèàíòîâ ãëþêîêèíàçû â êëåòêàõ áàêòåðèé â âèäå: 1) áåëêîâ, ñëèòûõ ñ ãëóòàòèîíS-òðàíñôåðàçîé, è 2) áåëêîâ, ñîäåðæàùèõ íà Ñ-êîíöå ãåêñàãèñòèäèíîâûå áëîêè, à òàêæå â êëåòêàõ ìëåêîïèòàþùèõ â âèäå ãèáðèäîâ ñ çåëåíûì ôëóîðåñöåíòíûì áåëêîì [1]. Êëîíèðîâàíà êÄÍÊ GKRP è ïîëó÷åíû âåêòîðû äëÿ ýêñïðåññèè ýòîãî áåëêà â êëåòêàõ ìëåêîïèòàþùèõ. Ñèíòåç 2 ðåêîìáèíàíòíûõ áåëêîâ â êëåòêàõ áàêòåðèé è ìëåêîïèòàþùèõ ïîäòâåðæäåí ìåòîäàìè èììóíîáëîòòèíãà è ôëóîðåñöåíòíîé ìèêðîñêîïèè. Ïðîâîäèòñÿ àíàëèç âçàèìîäåéñòâèÿ GCK è åå ìóòàíòíûõ âàðèàíòîâ ñ GKRP in vitro ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäîâ ñâÿçûâàíèÿ ñ àôôèííûìè ñîðáåíòàìè (ãëóòàòèîí-ñåôàðîçîé, Ni-NTA-ñåôàðîçîé), èììóíîïðåöèïèòàöèè è èììóíîáëîòòèíãà. Ðàáîòà âûïîëíÿåòñÿ ïðè ÷àñòè÷íîé ïîääåðæêå Ðîññèéñêîãî ôîíäà ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé (ïðîåêò 12-04-01678à). Ëèòåðàòóðà 1. Äåäîâ È.È., Çóáêîâà Í.À., Àðáàòñêàÿ Í.Þ., Àêîïîâà À.Ã., Òþëüïàêîâ À.Í. MODY òèï 2: êëèíè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè 13 ñëó÷àåâ çàáîëåâàíèÿ. Ïåðâîå îïèñàíèå MODY â Ðîññèè // Ïðîáëåìû ýíäîêðèíîëîãèè. 2009. 3. Ñ. 37. 2. Heredia V.V., Carlson T.J., Garcia E., Sun S . Biochemical basis of glucokinase activation and the regulation by glucokinase regulatory protein in naturally occurring mutations // J. Biol. Chem. 2006. V. 281. P. 4020140207. 3. Pino M.F., Kim K.-A., Shelton K.D., Lindner J., Odili S., Li C., . Glucokinase thermolability and hepatic regulatory protein binding are essential factors for predicting the blood glucose phenotype of missense mutations // J. Biol. Chem. 2007. V. 282. P. 1390613916. Collins H.W., Shiota M., Mqatschinsky F.M., Magnuson M.A