Исследование субклеточной локализации белка гапонина

ÓÄÊ 577.112.5 <1325>
Èññëåäîâàíèå ñóáêëåòî÷íîé ëîêàëèçàöèè áåëêà ãàïîíèíà
Å.Å. Âîðîáüåâà, Í.Â. Øàðîíîâà, Å.Â. Ñìèðíîâà, Ò.Â. Ðàêèòèíà
e-elena777@yandex.ru
Èíñòèòóò áèîîðãàíè÷åñêîé õèìèè èì. àêàäåìèêîâ Ì.Ì. Øåìÿêèíà è Þ.À.
Îâ÷èííèêîâà ÐÀÍ
Ñ 2007 ãîäà â ëàáîðàòîðèè áåëêîâ ãîðìîíàëüíîé ðåãóëÿöèè ÈÁÕ ÐÀÍ âåäóòñÿ ðàáîòû ïî èçó÷åíèþ íîâîãî áåëêà ãàïîíèíà/EIF1AD [1]. Ãàïîíèí ñîñòîèò èç 165 à.î.
è ñîäåðæèò â ñâîåé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè äâà ó÷àñòêà, îáîãàùåííûå ïîëîæèòåëüíî
çàðÿæåííûìè àìèíîêèñëîòàìè, êîòîðûå èìåþò ãîìîëîãèþ ñ êîíñåíñóñíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ ñàéòà ÿäåðíîé ëîêàëèçàöèè NLS (Ðèñ. 1) [2]. Ãðóïïîé ó÷åíûõ
Ãàðâàðäà ïðè ñîçäàíèè áàçû äàííûõ áåëîê-áåëêîâûõ âçàèìîäåéñòâèé, àññîöèèðîâàííûõ ñ ðàêîì, áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî ïàðòíåðîì ãàïîíèíà ÿâëÿåòñÿ òðàíñêðèïöèîííûé ôàêòîð STAT1 [3].  òî æå âðåìÿ èññëåäîâàíèÿ, ïðîâåä¼ííûå â íàøåé
ëàáîðàòîðèè, ïîêàçàëè, ÷òî ãàïîíèí ïðèñóòñòâóåò âî âñåõ êëåòêàõ îðãàíèçìà, à åãî
ïàðòíåðîì ÿâëÿåòñÿ ãëèöåðàëüäåãèä-3-ôîñôàò äåãèäðîãåíàçà (GAPDH) [4]. Òàêæå
áûëî ïðîäåìîíñòðèðîâàíî, ÷òî ãàïîíèí â êëåòêàõ ëèíèè ÑÍÎ-Ê1 ëîêàëèçîâàí ïðåèìóùåñòâåííî â ÿäðå (Ðèñ. 2) [5], è êðîìå òîãî, äàííûé áåëîê ðåãóëèðóåò êëåòî÷íûé
îòâåò íà ðàçëè÷íûå ôîðìû ñòðåññîâûõ âîçäåéñòâèé, â ÷àñòíîñòè, îêèñëèòåëüíûé
ãåíîòîêñè÷åñêèé è ìåòàáîëè÷åñêèé ñòðåññû [6].
 äàííîé ðàáîòå ìû èññëåäîâàëè ðîëü ïîòåíöèàëüíûõ NLS ãàïîíèíà â ÿäåðíîé
ëîêàëèçàöèè ýòîãî áåëêà. Äëÿ ýòîãî íà îñíîâå êëåòîê Hela íàìè áûëè ïîëó÷åíû ìîíîêëîíàëüíûå ñòàáèëüíûå ëèíèè, ñâåðõýêñïðåññèðóþùèå GFP, ãàïîíèí ñëèòûé íà
N-êîíöå ñ GFP è ãàïîíèí ñ ìóòèðîâàííûì ïåðâûì NLS, ñëèòûé íà N-êîíöå ñ GFP.
Ñ ïîìîùüþ êîíôîêàëüíîé ìèêðîñêîïèè ìû ïðîâåëè ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç ðàñïðåäåëåíèÿ GFP â äàííûõ ëèíèÿõ, íà îñíîâàíèè ÷åãî áûëà óòî÷íåíà ðàíåå ïîëó÷åííàÿ
èíôîðìàöèÿ î âíóòðèêëåòî÷íîé ëîêàëèçàöèè ãàïîíèíà â êëåòêàõ ìëåêîïèòàþùèõ,
à òàêæå ïîêàçàíî, ÷òî ìóòèðîâàííàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ôóíêöèîíàëüíûé NLS.
Äàííàÿ ðàáîòà âûïîëíÿëàñü ïðè ïîääåðæêå ãðàíòà Ðîññèéñêîé àêàäåìèè íàóê ïî
ìîëåêóëÿðíîé è êëåòî÷íîé áèîëîãèè.
Ðèñ. 1. Àìèíîêèñëîòíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ãàïîíèíà. Âûäåëåíû ïîòåíöèàëüíûå ñèãíàëû
ÿäåðíîé ëîêàëèçàöèè
1
Ðèñ. 2. Ôëóîðåñöåíöèÿ GFP-ãàïîíèíà è GFP â êëåòêàõ CHO-K1 ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíòðîëüíûìè êëåòêàìè. Ãàïîíèí ëîêàëèçîâàí ïðåèìóùåñòâåííî â ÿäðå êëåòêè
Ëèòåðàòóðà
1.
Âîíàðøåíêî À.Â., Ðàä÷åíêî Â.Â., Ãàïîí Ì.Â., Ðîäèîíîâ È.Ë., Áàáè÷åíêî È.È.,
Êàêóåâ Ä.Ë., Àðòàìîíîâ È.Ä., Ãàðêîâåíêî À.Â., Äüÿ÷êîâà Ë.Ã., Ëèïêèí Â.Ì.,
Èäåíòèôèêàöèÿ è ýêñïðåññèÿ íîâîãî áåëêà ãàïîíèíà èç êëåòîê
ëèíèè HL-60. Áèîîðã. Õèìèÿ. 2007. Ò. 33. Ñ. 653656.
Êîñòàíÿí È.À.
2.
Dingwall C., Robbins J., Dilworth S.M., Roberts B., Richardson W.D.
The nucleoplasmin
nuclear location sequence is larger and more complex than that of SV-40 large T
antigen. J. Cell Biol. - 1988. V. 107. P. 8419.
3.
Rual, J.F., Venkatesan, K., Hao, T., et al.
4.
Ðàêèòèíà Ò.Â., Áîãàòîâà Î.Â., Ñìèðíîâà Å.Â., Ïîæäååâ Å.Â., Êîñòàíÿí
Towards a proteome-scale map of the
human proteinprotein interaction network. Nature. 2005. - V. 437. P. 1173.
Ãàïîíèí (eIF1AD) âçàèìîäåéñòâóåò ñ ãëèöåðàëüäåãèä-3ôîñôàò äåãèäðîãåíàçîé â êëåòî÷íîé ëèíèè CHO-K1. Áèîîðãàíè÷åñêàÿ õèìèÿ. 2010. Ò. 36 . Ñ. 3128.
È.À., Ëèïêèí Â.Ì.
5.
Áîãàòîâà Î.Â., Ðàêèòèíà Ò.Â., Êîñòàíÿí È.À., Ëèïêèí Â.Ì.
Î êëåòî÷íîé
ëîêàëèçàöèè è ïîòåíöèàëüíûõ ïàðòí¼ðàõ âçàèìîäåéñòâèÿ íîâîãî áåëêà ãàïîíèíà. Òðóäû ÌÔÒÈ. 2010. Ò. 2. Ñ. 39.
6.
Ñìèðíîâà Å.Â., Ðàêèòèíà Ò.Â., Áîãàòîâà O.Â., Èâàíîâà Ä.Ë., Âîðîáüåâà
Íîâûé áåëîê ãàïîíèí, ðåãóëèðóþùèé êëåòî÷íûé îòâåò íà îêèñëèòåëüíûé ñòðåññ. Äîêëàäû áèîõèìèè
è áèîôèçèêè. 2011. Ò. 440. Ñ. 225227.
Å.Å., Ëèïêèí À.Â., Êîñòàíÿí È.À., Ëèïêèí Â.Ì.
2