ПРЯМОЙ МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ФИШИНГ В ИССЛЕДОВАНИИ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПАРТНЕРОВ БЕЛОК-БЕЛКОВЫХ И БЕЛОК-ПЕПТИДНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ¹

© 2016 г. А. С. Иванов*^{, #}, П. В. Ершов*, А. А. Мольнар*, Ю. В. Мезенцев*, Л. А. Калужский*, Е. О. Яблоков*, А. В. Флоринская*, О. В. Гнеденко*, А. Е. Медведев*, С. А. Козин**, В. А. Митькевич**, А. А. Макаров**, А. А. Гилеп***, А. Я. Лущик***, И. В. Гайдукевич***, С. А. Усанов***

^#Тел.: +7 (499) 246-36-93; факс: +7 (499) 245-08-57; e-mail: [email protected]

*Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича (ИБМХ), 119121, г. Москва, Погодинская ул., д. 10, стр. 8;
**Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта Российской академии наук (ИМБ РАН);
***Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси

Поступила в редакцию 13.04.2015 г. Принята к печати 10.06.2015 г.

Разработан оригинальный экспериментальный метод прямого молекулярного фишинга для выявления потенциальных партнеров белок-белковых и белок-пептидных взаимодействий. Подход основан на совместном применении технологий поверхностного плазмонного резонанса (SPR), гель-фильтрационной и аффинной хроматографии и масс-спектрометрической идентификации белков (LC-MS/MS). Ранее мы показали возможность использования данного метода для решения задач белковой интерактомики как в экспериментальной модельной системе, так и в пилотном исследовании в рамках проекта “Протеом человека”. В настоящей работе метод успешно применен для выявления возможных молекулярных партнеров 7 целевых белков, кодируемых генами 18-й хромосомы человека (также в рамках проекта “Протеом человека”). Фишинг на аффинных сорбентах с иммобилизованными в качестве лигандов целевыми белками выполнен из лизата ткани печени человека и его отдельных фракций, полученных индивидуально для каждого белка-наживки с помощью комбинации гель-хроматографии и SPR-анализа на присутствие в них потенциально способных к взаимодействию белков. Были идентифицированы возможные молекулярные партнеры и выполнена сравнительная оценка специфичности прямого фишинга для целевых белков. Прямой молекулярный фишинг был также успешно использован для поиска потенциальных белков-партнеров, взаимодействующих с различными изоформами бета-амилоида, которые играют ключевую роль в развитии болезни Альцгеймера. Для этого в качестве молекулярных наживок были использованы синтетические пептиды, являющиеся аналогами металл-связывающего домена изоформ бета-амилоида, а фишинг выполнен из лизата цитозольной фракции иммортализованных нейрональных клеток человека. При фишинге на пептид А-бета-(1-16) идентифицированы 13 потенциальных белков-партнеров, выделенных из цитозольной фракции клеток.

Ключевые слова: межмолекулярные взаимодействия, оптический биосенсор, масс-спектрометрия белков, молекулярный фишинг, протеом человека, болезнь Альцгеймера.

_________________________

¹Статья публикуется по материалам сообщения, представленного на VII Российском симпозиуме "Белки и пептиды"; Новосибирск, 12-17 июля 2015 г.

Биоорг. химия 2016, 42 (1): 18-27