ОСВОБОЖДЕНИЕ ГИДРОФОБНОГО ЛИГАНДА ИЗ РЕТИНОЛ-СВЯЗЫВАЮЩЕГО БЕЛКА В УСЛОВИЯХ, МОДЕЛИРУЮЩИХ ПОЛЕ МЕМБРАНЫ

Аннотация:

Ретинол-связывающий белок (РСБ) плазмы способен отдавать свой гидрофобный лиганд ретинол (витамин А) в условиях низких значений рН и низкой диэлектрической проницаемости растворителя (смеси буфера с низкой ионной силой и метанола в различных соотношениях). Методами кругового дихроизма в ближней и дальней УФ-области, флуоресценции и макроскопической диффузии показано, что выход ретинола сопровождается конформационным переходом РСБ из нативного в состояние, сходное по свойствам с состоянием расплавленной глобулы. Следует отметить, что электрические свойства используемых денатурирующих смесей, облегчающих выход ретинола из белка in vitro, близки к тем, что реализуются in vivo вблизи поверхности отрицательно заряженной мембраны. Молекулярный механизм выхода ретинола из ретинол-связывающего белка (РСБ), который является переносчиком ретинола в токе плазмы крови, до сих пор не ясен. Известно, что ретинол доставляется в клетки-мишени посредством связывания РСБ с рецепторами на их поверхности (1-4]. Однако ретинол может быть передан липосомам или плазматическим мембранам даже в отсутствие таких рецепторов [5-7], и этот процесс облегчается при понижении рН [5]. Также было показано, что ретинол может быть полностью удален из РСБ в отсутствие мембран путем экстракции органическим растворителем [8], при низких значениях рН [9] или при нагревании [9-11]. Так как ретинол плотно упакован вместе с неполярными боковыми группами внутри глубокого кармана РСБ [12], константа его диссоциации довольно низка и при рН 7.4 и 27°С равна 190 пМ [13]. При ослаблении такой упаковки выход ретинола может существенно облегчаться [14]. Действительно, мы показали [9], что при низких значениях рН молекулы РСБ способны отдавать ретинол, и одновременно они претерпевают конформационный переход в состояние расплавленной глобулы, характерное для глобулярных белков в мягких денатурирующих условиях (см. обзор [15]). рН-индуцированный переход РСБ из нативного состояния в состояние расплавленной глобулы может иметь прямое отношение к денатурации РСБ вблизи мембран, где отрицательный электростатический потенциал мембраны понижает величину рН по сравнению с рН в объеме (различие составляет порядка 2 единиц рН) [16-18]. Однако представляется, что такое понижение рН слишком мало, и одного его недостаточно, чтобы обеспечить выход ретинола и денатурацию РСБ. Поэтому мы предположили, что поверхность мембраны может вызывать денатурацию белка как по причине локального понижения рН, так и вследствие локального понижения диэлектрической проницаемости [14]. Ранее было показано, что денатурирующее воздействие различных спиртов на убиквитин [19] и р-лактоглобулин [20] обусловлено скорее понижением средней диэлектрической проницаемости водноспиртовой смеси, чем специфическими свойствами используемых спиртов. Поэтому мы предположили [14, 15], что условия вблизи поверхности физиологической мембраны могут быть смоделированы при помощи водноспиртовых смесей при умеренно низком рН. Недавно было показано, что "концертное" действие умеренно низкого рН и умеренных концентраций метанола на цитохром с переводит белок в состояние, сходное по свойствам с состоянием расплавленной глобулы [21].

Авторы:

Издание: Молекулярная биология
Год издания: 1998
Объем: 8с.
Дополнительная информация: 1998.-N 1.-С.133-140
Просмотров: 146