Адсорбция белка Ml на слое молекул карбоксигексадекантиола

УДК 577
Бревнов В.В.1, Инденбом А.В.2, Батищев О.В.2
1
Московский физико-технический институт (государственный университет)-
2
Учреждение Российской академии наук Институт физической химии и
электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ РАН)
Адсорбция белка М1 на слое молекул карбоксигексадекантиола,
моделирующем поверхность клеточной мембраны.
Белок М1 - это матриксный белок вируса гриппа, формирующий его каркас
и ассоциированный с отрицательно заряженным липидным бислоем. Вирус
гриппа проникает в клетку путем эндоцитоза. Внутри клеточной эндосомы
происходит слияние вирусных частиц с эндосомальной мембраной, триггером для
которого является понижение рН среды. Этот процесс сопровождается
диссоциацией М1-каркаса, необходимой для выхода генетического материала
вируса в цитоплазму клетки–хозяина. Образование новых вирусных частиц,
напротив, происходит в нейтральной среде, где белок полимеризуется и создает
новый капсид [1]. В физиологическом диапазоне pH белок в целом положительно
заряжен, хотя часть аминокислот несет отрицательный заряд [2].
В нашей работе было проведено исследование влияния рН на процесс
адсорбции
белка
в
системе,
моделирующей
отрицательно
заряженную
поверхность клеточной мембраны. Измерения проводились в диапазоне рН от 4
до
8.
В
качестве
модели
карбоксигексадекантиола,
мембраны
химически
использовался
привитых
к
слой
поверхности
молекул
золота.
Исследование выполнялось с помощью метода рефрактометрии поверхностного
плазмонного резонанса, позволяющего наблюдать за кинетикой формирования
адсорбционного слоя.
В данной работе показано, что, белок адсорбируется необратимо. Этот
результат
хорошо
согласуется
с
данными,
полученными
ранее
[3]
в
экспериментах по исследованию адсорбции М1 на отрицательно заряженных
бислойных липидных мембранах методом компенсации внутримембранного поля.
Предложена модель адсорбции белка М1, объясняющая экспериментальные
данные. Показано, что механизмы адсорбции белка различны в нейтральной и
кислой средах. Обнаружено, что в кислой среде М1 формирует разреженный
слой, а в нейтральной – сплошной. Предложен механизм разрушения белкового
каркаса вириона.
Литература
1.
Nayak D.P., Balogun R.A., Yamada H., Hong Zhou Z., Barman S. Influenza
virus morphogenesis and budding // Virus Res. - 2009 – V.143, N 2. - P.147–
161.
2.
Ruigrok R.W.H., Barge A., Durrer P., Brunner J., Ma K., Whittaker G.R.
Membrane interaction of influenza virus M1 protein // Virology. - 2000. -V.267,
N 2. - P.289-298.
3.
Князев Д.Г., Радюхин В.А., Соколов В.С. Изучение межмолекулярных
взаимодействий белков М1
вируса гриппа на поверхности модельной
липидной мембраны методом компенсации внутримембранного поля //
Биологические мембраны.- 2008.- Т.25.- №6.- С.491-500.