Исследование сорбции ENTH-домена белка эпсина на

1
ÓÄÊ 577.352.26 <452>
Èññëåäîâàíèå ñîðáöèè ENTH-äîìåíà áåëêà ýïñèíà
íà ïîâåðõíîñòè ìåìáðàí ðàçëè÷íîé òîïîëîãèè
1,2
Å.Ñ. Ïàðüåâà
1
[email protected]
Èíñòèòóò ôèçè÷åñêîé õèìèè è ýëåêòðîõèìèè èì. À.Í. Ôðóìêèíà ÐÀÍ,
2
Ìîñêîâñêèé ôèçèêî-òåõè÷åñêèé èíñòèòóò (ãîñóäàðñòâåííûé
óíèâåðñèòåò)
Ôîðìèðîâàíèå òðàíñïîðòíûõ âåçèêóë (ìåìáðàííûõ ïóçûðüêîâ) â êëåòêå â ïðîöåññå ýíäîöèòîçà òðåáóåò ñëàæåííîé ðàáîòû áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ñïåöèàëèçèðîâàííûõ áåëêîâ. Îäíèì èç òàêèõ áåëêîâ ÿâëÿåòñÿ
ýïñèí. Ïðåäïîëàãàþò, ÷òî ëîêàëüíîå óâåëè÷åíèå êîíöåíòðàöèè èìåííî
ýòîãî áåëêà ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ èíâàãèíàöèè ìåìáðàíû, èç êîòîðîé äàëåå ðàçâèâàåòñÿ òðàíñïîðòíàÿ âåçèêóëà. ENTH-äîìåí áåëêà ýïñèíà îòâå÷àåò çà âçàèìîäåéñòâèå áåëêà ñ ìåìáðàíîé. Äîìåí ñîñòîèò èç
8 àëüôà-ñïèðàëåé, îäíàêî â ðåçóëüòàòå åãî ñïåöèôè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ôîñôàòèäèëèíîçèòîëîì [4, 5] áèôîñôàòîì ôîðìèðóåòñÿ äîïîëíèòåëüíàÿ ñïèðàëü. Ýòà ñïèðàëü îáëàäàåò àìôèôèëüíûìè ñâîéñòâàìè îäíà ñòîðîíà åå ãèäðîôèëüíà, äðóãàÿ ãèäðîôîáíà. Ïîêàçàíî, ÷òî ïðè
ñîðáöèè íà ìåìáðàíó äîìåí ðàçìåùàåò ñïèðàëü íà ãðàíèöå ðàçäåëà ãèäðîôèëüíîé è ãèäðîôîáíîé îáëàñòè ëèïèäíîãî áèñëîÿ. Ñ÷èòàþò, ÷òî òàêîå ïîëîæåíèå ñïèðàëè ïðèâîäèò ê ñåðü¼çíîìó èçìåíåíèþ ñïîíòàííîé
êðèâèçíû ìåìáðàíû, ÷òî â ñâîþ î÷åðåäü îáëåã÷àåò ôîðìèðîâàíèå èíâàãèíàöèè.
 äàííîé ðàáîòå ïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå ñîðáöèè ENTH-äîìåíà íà
ïîâåðõíîñòè ìåìáðàíû ðàçëè÷íîé òîïîëîãèè ïëîñêèé ëèïèäíûé áèñëîé (ÁËÌ) è öèëèíäðè÷åñêàÿ ìåìáðàííàÿ íàíîòðóáêà (ÍÒ) è ðàçëè÷íîãî ëèïèäíîãî ñîñòàâà. Ñîðáöèþ íà ïîâåðõíîñòè ÁËÌ ðåãèñòðèðîâàëè ìåòîäàìè êîìïåíñàöèè âíóòðèìåìáðàííîãî ïîëÿ, à íà ïîâåðõíîñòè
ÍÒ ïî èçìåíåíèþ åå ãåîìåòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê. Áûëî ïîêàçàíî,
÷òî ENTH ñîðáèðóåòñÿ íà ïîâåðõíîñòè îòðèöàòåëüíî çàðÿæåííûõ ìåìáðàí, ïðè÷åì ïîâåðõíîñòíàÿ êîíöåíòðàöèÿ äîìåíà çàâèñèò îò êðèâèçíû
ìåìáðàíû. Ñîðáöèÿ äîìåíà íà ïîâåðõíîñòè ÁËÌ íå çàâèñåëà îò åãî êîíôîðìàöèîííîãî ñîñòîÿíèÿ, â òî âðåìÿ êàê ïðè ñîðáöèè íà ïîâåðõíîñòè
ÍÒ êîíôîðìàöèîííîå ñîñòîÿíèå áåëêà èãðàåò îïðåäåëÿþùóþ ðîëü. Ïðè
íàëè÷èè àìôèôèëüíîé ñïèðàëè äîìåí íà ïîâåðõíîñòè ÍÒ, ñêîðåå âñåãî,
êëàñòåðèçóåòñÿ, ôîðìèðóÿ íîâóþ æèäêóþ ôàçó, ÷üè ìåõàíè÷åñêèå ïàðàìåòðû ñóùåñòâåííî îòëè÷àþòñÿ îò ïàðàìåòðîâ îêðóæàþùåé ìåìáðàíû.
2
 äàííîé ðàáîòå ìû äåìîíñòðèðóåì, ÷òî ëèïèä-áåëêîâûé ñèíåðãèçì ìîæåò èãðàòü êëþ÷åâóþ ðîëü â ïîääåðæàíèå îïðåäåëåííîé êîíôèãóðàöèè
êëåòî÷íîé ìåìáðàíû.
Ëèòåðàòóðà
1.
Èçìåðåíèå ðàçíîñòè ïîâåðõíîñòíûõ
ïîòåíöèàëîâ áèñëîéíûõ ëèïèäíûõ ìåìáðàí ïî âòîðîé ãàðìîíèêå
åìêîñòíîãî òîêà // Áèîôèçèêà. 1980. Ò. 25. Ñ. 170172.
Ñîêîëîâ Â.Ñ., Êóçüìèí Ñ.Ã.
2.
Ford Marijn G.J., Mills Ian G., Peter Brian J.
3.
Kweon Dae-Hyuk, Shin Yeon-Kyun, Shin Jae Yoon.
4.
Nossal R., Zimmerberg J.
5.
6.
coated pits driven by epsin // Nature. 2002.
Curvature of clathrin-
Membrane Topology of Helix 0 of the Epsin N-terminal Homology Domain // Mol. Cells.
V. 21, N 3.
Endocytosis: Curvature To The ENTH Dispatch Degree // Current Biology. 2002. V. 12.
Epsin:
Inducing membrane curvature // The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 2007, V. 39, N 10. P. 17651770.
Horvath Caroline A.J., Vanden Broeck Davy, Boulet Gaelle A.V.
[
]. Role of the ENTH Domain in phosphatidylinositol4,5-Bisphosphate Binding and Endocytosis // Science. 2001. V. 291.
P. 1047.
Toshiki Itoh et al.