PH EFFECT ON THE BETA-2-MICROGLOBULIN AMYLOID FIBRILS STRUCTURE

Аннотация

Толық мәтін

Амилоидные фибриллы (АФ) это нерастворимые белковые волокна, накопление которых сопутствует тяжелым заболеваниям [1]. Одним из таких заболеваний является гемодиализный амилоидоз, который возникает в результате накопления бета-2-микроглобулина (p2m) у пациентов с почечной недостаточностью при продолжительной гемодиализной терапии. В связи с патогенностью АФ на основе p2m, исследование их структуры и свойств, а также влияния на них различных внешних факторов является в настоящее время актуальной задачей [2]. Целью настоящей работы было изучение влияния рН раствора на структуру АФ на основе p2m. В ходе выполнения работы были исследованы структура и физико-химические свойства АФ на основе p2m в растворах с различными значениями pH с использованием методов оптической спектроскопии и электронной микроскопии. Зависимость анизотропии флуоресценции и релеевского светорассеяния АФ, а также интенсивности флуоресценции связанного с АФ амилоид-спец-ифического зонда тиофлавина Т (ThT) от рН раствора имеют колоколообразный характер с максимумом при значении рН, равном 7. Вторичная структура Аф также зависит от кислотно-основных свойств среды. Наиболее выраженные спектры КД в дальней УФ-области наблюдаются для растворов фибрилл с экстремально низкими значениями pH (1 и 3), при увеличении pH раствора спектры становятся менее выраженными и при достижении pH 12 наблюдается спектр КД, характерный для развернутого белка. Морфологию АФ на основе p2m оценивали с использованием электронной микроскопии. Оказалось, что при экстремальных значениях pH (1 , 3, 11 ) наблюдаются длинные и тонкие фибриллы, в то время как при pH 12 фибрилл не наблюдается. При значениях pH 5, 7 и 9 фибриллы агрегируют друг с другом, образуя крупные кластеры. Наибольшее количество упорядоченных элементов вторичной структуры в дальней УФ области наблюдается при экстремально низких значениях pH, с увеличением pH их количество уменьшается. Результаты работы свидетельствуют о том, что pH раствора существенно влияет на длину, степень кластеризации и вторичную структуру АФ на основе p2m, а также на количество сайтов связывания с ThT. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект 18-74-10100).