Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів

Обговорюються сучасні уявлення про роль дисульфідного зв’язку в забезпеченні структурно-функціональних властивостей протеїнів плазми крові. Узагальнюються нові підходи до можливостей рефолдингу рекомбінантних і секреторних протеїнів. Розглянуто проблему окисного фолдингу та значення дисульфідного зв...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Біотехнологія
Date:	2009
Main Authors:	Урвант, Л.П., Паталах, І.І.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України 2009
Subjects:	Огляди
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28171
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів / Л.П. Урвант, І.І. Паталах // Біотехнологія. — 2009. — Т. 2, № 1. — С. 24-34. — Бібліогр.: 43 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859702038089170944
author	Урвант, Л.П. Паталах, І.І.
author_facet	Урвант, Л.П. Паталах, І.І.
citation_txt	Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів / Л.П. Урвант, І.І. Паталах // Біотехнологія. — 2009. — Т. 2, № 1. — С. 24-34. — Бібліогр.: 43 назв. — укр.
collection	DSpace DC
container_title	Біотехнологія
description	Обговорюються сучасні уявлення про роль дисульфідного зв’язку в забезпеченні структурно-функціональних властивостей протеїнів плазми крові. Узагальнюються нові підходи до можливостей рефолдингу рекомбінантних і секреторних протеїнів. Розглянуто проблему окисного фолдингу та значення дисульфідного зв’язку для посттрансляційного «дозрівання» секреторних протеїнів у порожнині ендоплазматичного ретикулума з участю редуктазної системи ензимів. Обсуждаются современные представления о роли дисульфидной связи в обеспечении структурно-функциональних свойств протеинов плазмы крови. Обобщаются новые подходы к возможностям рефолдинга рекомбинантных и секреторных протеинов. Рассмотрены проблема окислительного фолдинга и значение дисульфидной связи для посттрансляционного «созревания» секреторных протеинов в эндоплазматическом ретикулуме с участием редуктазной системы энзимов. Modern vision about disulfide bonds role in light of providing the structural and functional properties of blood plasma proteins is proposed. New approaches concerning recombinant and secretory proteins refolding are generalized. A problem concerning oxidative folding and disulfide bonds significance for secretory protein posttranslation ripening inside of endoplasmic reticulum with reductase enzyme system participation is discussed.
first_indexed	2025-12-01T01:38:41Z
format	Article
fulltext	БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 2, №1, 2009 24 На сучасному етапі розвитку генної інженерії та технологій виробництва гене� тично модифікованих сполук, здатних за� безпечити спрямоване втручання у протеїно� вий синтез, особливо гостро постає проблема відтворення у рекомбінантних продуктах тих структурних деталей, які забезпечують увесь спектр функціональних властивостей і регуляторних механізмів, притаманних нативним протеїнам�аналогам. Незважаючи на вражаючі успіхи в галузі генно�інженер� них технологій, проблема рефолдингу ре� комбінантних протеїнів, що не пройшли етап посттрансляційної модифікації, зали� шається актуальною [1]. Окремою проблемою є повноцінна струк� турна реконструкція секреторних протеїнів, які набувають завершеної форми через взаємодію між тіольними групами залишків цистеїну з формуванням внутрішньомоле� кулярних дисульфідних «зшивок». Знач� ною мірою це стосується штучно синтезова� них протеїнових препаратів крові, зокрема рекомбінантних форм тканинного активато� ра плазміногена (rt�PA) або активованого протеїну С (rAPC). Проблема відтворення просторової структури постає й тоді, коли визначають обмеження для зворотної денатурації під час препаративного очищення чи зберігання протеїнових препаратів або вивчають умови переведення їх із кристалічного стану в роз� чин (для виготовлення ін’єкційних лікарсь� ких форм). Ще одна важлива проблема — постпрепаративні автопошкодження про� теїнових препаратів крові, які спричинюють незворотну денатурацію чи агрегацію мак� ромолекул, що впливає на якість медичного препарату [2]. Коректний фолдинг, здатний забезпечи� ти нативну структуру водорозчинних про� теїнів, є важливим методологічним інстру� ментом хімії білків. Зокрема, це необхідна умова підготовки зразків для проведення рентгеноструктурного аналізу протеїнів чи інших методів вивчення їхньої просторової будови, конформаційних переходів та міжпротеїнових взаємодій [3]. Еволюційно досконалі складні системи супроводження забезпечують процес форму� вання просторової структури протеїну (фол� дингу), її посттрансляційну модифікацію, а також захист та реставрацію під час нега� тивних впливів. Подібно до будь�якої біоло� гічної системи, система фолдингу кожної клітини має обмеження щодо своєї ємності — у разі її перевантаження новосинтезований протеїн не встигає отримати завершену структуру. Це — один з патогенетичних ме� ханізмів низки автоімунних захворювань. Особливого значення проблема правиль� ного фолдингу набуває для протеїнів крові, зокрема для протеїнів системи гемостазу, секретованих у судинне русло. Їхня багато� доменна структура підтримується числен� ними дисульфідними містками, які часто виконують ключову роль у функціонуванні системи зсідання — фібринолізу [4]. Цис� теїнові залишки у структурі цих протеїнів можуть бути досить чутливими до окисно� відновних процесів, які підсилюються за па� тологічних змін у судинному руслі (розви� УДК 577.322.7: 577.112.386.2 ДИСУЛЬФІДНІ ЗВ’ЯЗКИ У СТРУКТУРНО>ДИСУЛЬФІДНІ ЗВ’ЯЗКИ У СТРУКТУРНО> ФУНКЦІОНАЛЬНІЙ ОРГАНІЗАЦІЇ ПРОТЕЇНІВФУНКЦІОНАЛЬНІЙ ОРГАНІЗАЦІЇ ПРОТЕЇНІВ Ключові слова: дисульфідний зв’язок, секреторні протеїни, плазміноген, окисний фолдинг, ренатурація протеїнів. Обговорюються сучасні уявлення про роль дисульфідного зв’язку в забезпеченні структурно� функціональних властивостей протеїнів плазми крові. Узагальнюються нові підходи до можливостей ре� фолдингу рекомбінантних і секреторних протеїнів. Розглянуто проблему окисного фолдингу та значення ди� сульфідного зв’язку для посттрансляційного «дозрівання» секреторних протеїнів у порожнині ендоплазматичного ретикулума з участю редуктазної системи ензимів. Л. П. УРВАНТ, І. І. ПАТАЛАХ Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ E:mail: ipatalakh@ukr.net Огляди 25 ток запалення, наявність оксидативного стресу). Нещодавно доведено, що деякі ди� сульфідні зв’язки в структурі плазміногену, тромбомодуліну, тканинного фактора та вітронектину є алостеричними регулятора� ми їхньої активності [5]. Відомо, що утво� рення дисульфідних містків є допоміжним процесом in vivo, завдяки якому значно ста� білізується кінцева конформація протеїнів у позаклітинному середовищі [6]. Таким чином, забезпечення правильного згортання протеїну, синтезованого de novo, рефолдинг чи захист нативної структури протеїну в денатурувальних умовах — під впливом несприятливих факторів чи в про� цесі очищення і виділення — це обов’язкові вимоги, які створюють складні та іноді да� лекі від вирішення проблеми в технології протеїнових препаратів, у патогенезі судин� них захворювань та методології досліджень хімії протеїнів. Сучасні підходи, спрямовані на використання можливостей окисного фолдингу та тіолдисульфідних перетворень, дають новий погляд на перспективу розв’язання цієї проблеми. Роль дисульфідних груп у підтриманні структури та функцій секреторних про> теїнів плазми крові Серед функціональних груп протеїнових молекул сірковмісні групи вирізняються висо� кою реакційною здатністю та різноманітністю хімічних реакцій. До цих груп належать сульфгідрильна (тіольна) група цистеїну, ди� сульфідна група цистину та тіоефірна група метіоніну. Вони можуть вступати в хімічні ре� акції широкого спектру, включаючи реакції алкілування, ацилювання, окиснення, тіолди� сульфідного обміну, утворення напівмеркап� талів, меркаптидів, меркаптолів та комп� лексів з перенесенням заряду. Реакційна здатність SH�груп у нативних протеїнах варіює в широких межах. За цією ознакою розрізняють три типи тіольних груп: легкодоступні, менш доступні та «за� масковані» [7]. SH�групи першого типу лег� ко вступають у реакцію з нітропрусидом та м’якими окисниками (фериціанідом, йодо� бензоатом). Тіольні групи другого типу не дають нітропрусидної реакції і взаємодіють з досить сильними окисниками (йодом) та меркаптоутворювальними агентами. До «за� маскованих» належать тіольні групи, які вдається виявити лише після денатурації протеїну. Існують два загальні типи дисульфідних зв’язків: структурні та функціональні. Як традиційно вважали донедавна, лише струк� турними є дисульфідні зв’язки, що нале� жать протеїнам, секретованим у кров. Внут� рішньомолекулярні дисульфідні «зшивки» додатково стабілізують нативну конфор� мацію секреторних протеїнів у позаклітин� ному оточенні. Вважають, що структурні SS�зв’язки, які утворюються під час тіолди� сульфідних переходів при ренатурації чи посттрансляційному процесингу, сприяють коректному фолдингу протеїну, зменшуючи ентропію його незгорненої форми [8]. Деякі дисульфідні зв’язки у структурі секреторних протеїнів виконують функціо� нальну роль. Існує два типи функціональ� них дисульфідів — каталітичні та алoсте� ричні. Каталітичний зв’язок на цей час добре вивчено. Він є типовим для активних сайтів ензимів, які забезпечують тіолдисульфід� ний обмін в інших протеїнах. Ці ензими на� лежать до класу оксидоредуктаз [9]. Алосте� ричні зв’язки виявили зовсім недавно [10]. Встановлено, що вони контролюють функ� ціонування протеїну через ключову роль у формуванні його активної/неактивної конформації, забезпечуючи зміну структури шляхом відновлення чи окиснення [10, 11]. Тип зміни залежить від протеїну. Це може бути конформація, що описана для HIV�ре� цептора, CD4 [12]. Інший шлях реалізуєть� ся, коли утворені під час руйнування алосте� ричного зв’язку тіоли стають сайтами алкілування для модифікуючих агентів (тканинний фактор)(рис. 1) [13, 14]. Дії ди� сульфідів з каталітичними та алостерични� ми функціями взаємозв’язані, оскільки редокс�стан алостеричних дисульфідів конт� ролюється каталітичними [12, 14, 15]. Не� щодавно було проведено дослідження з ме� тою ідентифікації спільного структурного мотиву алостеричних дисульфідів, вивчення просторового розміщення та послідовності дисульфідного зв’язку за допомогою рентге� ноструктурного аналізу [11]. Дисульфідний зв’язок утворюється шістьма атомами, що містяться між двома атомами α�вуглецю сусідніх залишків цис� теїну: Сα�Сβ�Sγ�Sγ′�Сβ′�Cα′. Ці шість атомів визначають п’ять кутів обертання (χ) навко� ло відповідних зв’язків. Залежно від нап� рямку обертання χ1 та χ1 існує 20 можливих конфігурацій дисульфідного зв’язку. Розрізняють позитивні та негативні кути χ, які позначаються знаком «+» чи «–» [16]. Фізико�хімічні властивості дисульфідів за� лежать від знака кута χ3. БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 2, №1, 2009 26 Залежно від знака кутів χ2, χ3 та χ2′ фор� муються 3 конфігурації дисульфідного зв’язку — спіраль (spiral), гачок (hook) чи скрепка (stаpl). Дисульфіди типу спіралі є основними структурними дисульфідами, досить інертними стосовно хімічних взаємо� дій. Зв’язки двох останніх типів достатньо легко руйнуються, однак механізми і на� слідки цього розриву різні: �Hook:ди� сульфіди мають дуже енергетично напружений зв’язок, що підвищує його нестабільність і можливість руйнації, але не впливає на просторову структуру протеїну; дисульфі� дам з конформацією :Stаpl притаманні окис� но�відновні перетворення, які змінюють гео� метрію поверхні молекули. За декількома винятками всі каталітич� ні дисульфіди — це +/�RH�зв’язки типу �Hook, тоді як відомі алостеричні дисульфіди — �RH�дисульфіди типу �Stаpl [12]. Для RH� Stаpl�зв’язку характерним є близьке розта� шування α�атомів вуглецю двох цистеїнових залишків, задіяних у його формуванні. Відстань між ними становить 4,3 , порів� няно з 5,6 для інших дисульфідів. Це по� яснюється їхнім розташуванням у протеїно� вій структурі: зв’язки цього типу поєднують сусідні антипаралельні ланцюги β�складок вторинної структури [11, 18]. Утім, існує думка, що домінування RH�форм є лише ме� тодичним артефактом, адже за певних умов підготовки зразків у них ідентифікуються також LH�форми SS�зв’язку [6]. Велика кількість тромботичних та тром� болітичних протеїнів мають один чи декілька дисульфідних зв’язків типу �RH�Stаpl. Тка� нинний фактор (ТФ) був першим протеїном гемостазу, для якого встановлено здатність алостеричного зв’язку Cys186–Cys209 конт� ролювати взаємодію з проксимальним доме� ном фібронектину 3�го типу на мембрані [6]. На клітинній поверхні ТФ може існувати у трьох формах (рис. 1). Латентна (cryptic) форма протеїну є неактивною. Коагуляційна — швидко зв’язує фактор VIIа та ініціює зсі� дання крові. Сигнальна форма ТФ зв’язує фактор VII та гідролізує протеазоактивова� ний рецептор 2, який бере участь у процесах запалення, канцеро� та ангіогенезу. Віднов� лення та окиснення Cys186�Cys209 ди� сульфідного зв’язку є центральною подією у перетворенні трьох форм тканинного факто� ра. Редокс�стан зв’язку контролюється про� теїновою дисульфідізомеразою та оксидом азоту [6]. Плазмін(оген), вітронектин, гліко� протеїн 1bα, інтегрин β3 та тромбомодулін також містять �RH�Stаplе�дисульфіди. Оче� видно, що значне ускладнення структури протеїназ, які беруть участь у каскаді зсідання–фібриноліз, пов’язано, передусім, з їхньою поліфункціональністю і складною системою регуляції. За останніми даними, саме RH�Staple�конформація протеїнових дисульфідів забезпечує можливість алосте� ричної регуляції активності цих протеїнів шляхом руйнування/утворення відповідних SS�зв’язків. Дисульфідні зв’язки відіграють важливу роль у забезпеченні фолдингу та функціону� ванні секреторних протеїнів. Ці зв’язки є критичними в стабілізації кінцевої струк� тури протеїну, оскільки помилкове спарю� вання цистеїнів може заважати протеїнам досягнути нативної конформації або навіть призвести до неправильної укладки полі� пептидного ланцюга. Традиційно вважають, що зворотно денатуровані протеїни з переве� денням їх у відповідне середовище віднов� люють вихідну конформацію. Однак, процес денатурації не лише сприяє небажаному зближенню окремих реакційноздатних груп, експонуванню раніше прихованих амінокислотних залишків, а й спричинює утворення нових ковалентних зв’язків [2]. Наявність вільних тіолів полегшує перебіг реакцій тіолдисульфідного обміну з утворен� ням нових міжмолекулярних дисульфідних зв’язків, внаслідок чого відбувається агре� гація протеїнів. Обов’язковою додатковою умовою прискорення утворення «правиль� них» дисульфідних містків є оптимізація оточення: окисно�відновний стан буфера, температура, сполуки�дезагреганти та стабі� лізатори вторинної структури. Відомо, на� приклад, що плазміноген людини легко ут� ворює агрегати в кислому середовищі, які майже не розчинні в нейтральному середо� вищі. o A o A Рис. 1. Модель переходу між латентним, кoaгулянтним і сигнальним конформаційним станом тканинного фактора внаслідок руйнування алостеричного зв’язку [6] Огляди 27 Дисульфідні зв’язки у структурі плазміногена Плазміноген (Pg) — основний компонент системи фібринолізу. Pg людини складається з трьох структурно відмінних частин (рис. 2): 1) N�кінцевої ділянки, яка ще називаєть� ся преактиваційним пептидом, відповідно від Glu�1 до Lys�77. Існує думка, що повно� розмірна конформація Pg забезпечує захист від активації [19]; 2) п’яти гомологічних доменів (крингли) від Lys�78 до Arg�561 — важкий ланцюг плазміногена. Крингли, зокрема, забезпечу� ють взаємодію з лігандами; 3) каталітичний домен від Val�562 до Asn�791 — легкий ланцюг з типовою серино� вою протеазою. Непротеазна частина Pg, протромбіну та урокінази (uPA), на відміну від проензимів панкреатичних серинових протеаз, є досить великою за довжиною і має складну будову. Встановлено, що вона виконує важливі функ� ції, зокрема бере участь у механізмі регулю� вання активації Pg та плазмінзалежного фібринолізу при взаємодії плазміну (Pn) з фібрином, α2�антиплазміном і ω�амінокар� боксикислотами [20]. Вона також залучаєть� ся до контролю перетворення протромбіну на тромбін, забезпечує біологічну спе� цифічність та контроль рівня Pn, тромбіну й uPA, участь у Са2+�опосередкованому зв’язуванні протромбіну з фосфоліпідами мембран, в асоціації протромбіну з фактором Vа. Багатогранність функції непротеазної частини відображається в її структурі, яка поділяється на дискретні структурно�функ� ціональні одиниці. Найбільш складною та впорядкованою є доменна будова кринглів — гомологічних ділянок, що мають форму петлі, зафіксованої трьома дисульфідними зв’язками. Крингли (К) — одиниці автономного згортання [20], до якого залучається близь� ко 80 амінокислотних залишків, при цьому утворюються дисульфідні зв’язки характер� ного типу: С1–С6, С2–С4, С3–С5 (рис. 3). Pg та фактор росту гепатоцитів — єдині про� теїни, що додатково мають дисульфідні містки між кринглами (К2 та К3). Крингл� домени характеризуються високим вмістом бета�структур. В основі їх формування ле� жать взаємодії, які сприяють зближенню дисульфідних містків внутрішньої петлі мо� лекули та їх компактизації за рахунок ван� дер�ваальсових контактів, що загалом ство� рює дисульфідний кластер: Cys87–Cys124 і Cys115–Cys139 (на прикладі амінокислот� ної послідовності крингла протромбіну). Цей дисульфідний кластер схований у структурі крингла біля центра його Рис. 2. Структура плазміногена [20] протеаза БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 2, №1, 2009 28 тяжіння, а тому є недоступним для дії роз� чинників. Амінокислоти, що містяться біля внутрішньої петлі, зберігають високу ступінь консервативності (до 50% консерва� тивних амінокислот відносно загальної кількості їх у структурі крингла). Протеїни, що містять крингли, трапля� ються переважно в системі зсідання крові та фібринолізу: Pg — 5 копій, tPA та протром� бін — 2, uPA та фактор ХІІ –1, фактор росту гепатоцитів та фактороподібний протеїн росту гепатоцитів — 4 і апо(а)ліпопротеїн людини — 38. Первинна структура всіх відо� мих кринглів характеризується високим ступенем гомології. Однак функціональна значущість їх різна. Так, найбільш вивче� ний К1 протромбіну не несе жодного функціонального навантаження при акти� вації протромбіну в тромбін. Він скоріше відіграє роль структурного «спейсера» між N�кінцевим Гла�доменом, який забезпечує зв’язування молекули протеїну з поверхнею фосфоліпіду, і функціонально значущим К2, який зв’язується з важким ланцюгом фактора Vа протромбіназного комплексу, за� безпечуючи зближення субстрату з ензимом. Крингли молекул Pg та tPA залучаються до формування ділянок зв’язування з ком� понентами фібринолітичної системи, таки� ми як фібрин та α2�антиплазмін. К1, К4 і К5 Pg та К2 tPA здатні зв’язувати фібрин, лізин, ω�амінокарбонові кислоти й ε�аміно� капронову кислоту. К5 плазміногена та лег� кий ланцюг плазміну зв’язуються з бенз� амідином. Функції інших кринглів поки що лишаються нез’ясованими. Із застосуванням рентгеноструктурного аналізу вивчено тривимірну структуру дея� ких кринглів Pg людини (К1) [21], (К4, К5) [22], tPA людини (К2), бичачого про� тромбіну (К1 та К2), 37�го К4�типу крингла аполіпопротеїну; за допомогою ядерно� магнітного резонансу — Pg людини (К1 і К4), кінський Pg (К4), tPA людини (К2), uPA [24]. Виявлено два RH�Stаpl дисульфідних зв’язки в протеазному домені Pn: Cys680–Cys747 та Cys737–Cys765 [25]. До� сліджено механізм автолізу Pn з утворенням фрагментів ангіостатину (К1�4, К1�4,5 та К1�3), який відбувається лише за умови по� переднього розривання зв’язків Cys462–Cys541 та Cys512–Cys536. Доведено участь гідрок� сильних іонів у цьому процесі (рис. 3), пока� зано можливість ензимативного гідрокси� лювання у нейтральному середовищі та спонтанного — у лужному [21]. Висунуто гіпотезу, за якою спочатку відновлюється RH�Stаpl�зв’язок у протеолітичному домені Pn, він стає медіатором відновлення ди� сульфідних зв’язків у п’ятому кринглі, змі� нює просторову конформацію активного центру та ініціює автопротеоліз Pn [6]. Існування редокс�контролю активності ензимів на рівні клітинного сигналінгу екс� периментально підтверджено для ряду цито� зольних і трансмембранних протеїнів (ре� цепторів, факторів транскрипції, деяких мітогенів і регуляторів апоптозу). Мож� ливість такого типу регуляції часто забезпе� чується за рахунок зворотності окисно� відновних станів, притаманних SH�групам цистеїну. Оскільки цитозоль — це відновле� не середовище (у парі GSH/GSSG переважає відновлений глутатіон), для клітинної ре� докс�регуляції характерні транзиторні (нет� ривалі) переходи з відновленого стану про� теїнових тіолів в окиснений. У клітинах існує спеціальний механізм коректного ре� фолдингу таких дисульфідів, пов’язаний з утворенням змішаних дисульфідів. У плазмі крові, яка є окисним середовищем, цистеїн� вмісні протеїни містяться у формі високомо� лекулярних дисульфідів. Утім, принципова здатність відновлення таких зв’язків існує, як показано, наприклад, для плазміну. Про� цес забезпечує ензим плазмін�редуктаза, яка відновлює за дисульфідними зв’язками Cys461–Cys540 і Cys511–Cys535 5�го крингла в умовах окисного редокс�стану плазми. Можливо, подібний механізм незабаром буде знайдено й для інших секреторних протеїнів. Рис. 3. Дисульфідні зв’язки у структурі крингла плазміногена (на прикладі п’ятого крингла) [21] Огляди 29 Механізм і послідовність окисного фол> дингу протеїнів в еукаріотів Більшість de novo синтезованих протеї� нів набуває завершеної форми шляхом пост� трансляційних модифікацій, у тому числі за рахунок реакцій тіолдисульфідного обміну. Коректний фолдинг — це важлива умова повноцінного виконання протеїном його функцій. Тому еволюційно було створено складні системи супроводження процесу формування просторової структури, її збере� ження та реставрації. Первинний фолдинг клітинних протеїнів відбувається в цитозолі клітин, секреторні протеїни набувають кінцевої конформації в ендоплазматичному ретикулумі (ЕПР) та на поверхні плазматич� ної мембрани. Про те, наскільки різного ото� чення потребує фолдинг цих двох груп про� теїнів, свідчить значна відмінність редокс� та іонного складу середовища цитозолю та порожнини ЕПР. Відповідно у цих двох ком� партментах існують дві різні системи шапе� ронів [26]. Показово, що обидві шаперонові сітки мають цистеїнекспоновані ділянки, чутливі до окисно�відновного стану середовища, втім їхня відповідь на редокс�зміни у середо� вищі є прямо протилежною і залежить від відповідного редокс�стану цитозолю (віднов� ного) чи ЕПР (більш окисненого). Зокрема, цитозольний шаперон Hsp33 у відповідь на зміни редокс�рівноваги в більш окиснений стан (в умовах температурного чи оксида� тивного стресу) формує активні димери. Це механізм формування «пам’яті» клітини про стрес: фолдинг протеїнів відбувається лише у присутності Hsp33, денатуровані мо� лекули здатні відновлювати свою структуру лише у присутності додаткового комплексу шаперонів. Натомість, одна з оксидоредук� таз ЕПР, протеїнова дисульфідізомераза (ПДІ) виявляє шаперонподібну активність лише у відновленому стані. Активні тіольні групи цистеїнів у її структурі виконують функцію молекулярного «перемикача»: з їх� ньою участю контролюється фолдинг та обернено модифікуються структура й функ� ції відповідного протеїну. Редокс�регуляція шляхом окиснення цистеїнів використо� вується такою гнучкою системою, як систе� ма фосфорилювання протеїнів. Її головне призначення — модифікація субстратів для підвищення їхньої специфічності та забезпе� чення роботи сигнального каскаду. Більш того, цистеїни, залучені до різних мо� дифікацій (сульфенових, сульфінових, ди� сульфідних та нітрозотіольних), можуть ут� ворювати своєрідний молекулярний код, який швидко передає та приймає інформа� цію про редокс�зміни в середовищі. Утворення дисульфідів є спонтанним процесом. Для невеликого поліпептиду цьо� го достатньо для досягнення нативного ста� ну in vitro [27]. Однак поряд з іншими аспек� тами згортання протеїнів, дисульфідна частина фолдингу проходить повільно, оскільки залежить від реакцій окиснення� відновлення, яким потрібен акцептор елект� ронів. Це вказує на те, що дисульфідна лан� ка фолдингу є допоміжним процесом на шляху формування просторової структури протеїну in vivo [28]. В еукаріотів окисний фолдинг протеїнів відбувається в ЕПР. Утворення «правиль� них» дисульфідних зв’язків забезпечують декілька протеїнів ЕПР. З використанням класичного субстрату рибонуклеази А було ідентифіковано протеїнову дисульфідізоме� разу та доведено її каталітичну здатність пе� ребудовувати дисульфіди шляхом їх утво� рення та відновлення in vitro [29]. Схоже, що внутрішньоклітинні ПДІ виконують ана� логічну функцію, однак лишається невідо� мим, як ЕПР звільняється від електронів, що з’являються в результаті утворення ди� сульфідів. Протягом останніх 40 років було проаналізовано велику кількість різних факторів, здатних підтримувати окисне се� редовище ЕПР, вибіркову секрецію віднов� лених тіолів та захоплення окиснених тіо� лів, відкрито велику кількість різних редокс�ензимів та малих молекул�окисників [30]. Тим не менш, фізіологічне відношення їх до окисного фолдингу лишається недове� деним через нестачу генетичних доказів. Нещодавно завдяки генетичним дослі� дженням дріжджів було ідентифіковано асоційований з мембраною ЕПР консерва� тивний протеїн ЕПР оксидоредуктин 1 (Ero1p) — обов’язковий компонент систе� ми окисного фолдингу [31, 32]. Мутантні форми ERO1 є чутливими до дії дитіотриїто� лу та акумулюють в ЕПР протеїни, що в нор� мі містять дисульфідні зв’язки у відновлено� му стані. In vivo мембранна асоціація Ero1p зберігає протеїн в ЕПР та полегшує котранс� ляційне формування дисульфідів. Ero1p містить 7 структурних консервативних за� лишків цистеїну, які, ймовірно, каталізу� ють передачу електронів [31–33]. Ero1p не гомологічний жодному з відо� мих редокс�ензимів чи протеїнів узагалі. Відповідно до ролі в підтриманні фолдингу протеїнів в ЕПР, Ero1p дріжджів та hERO1�Lβ індукуються сигналом про присутність нез� горнених протеїнів [4, 31, 32]. БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 2, №1, 2009 30 Відомо, що ПДІ сприяє утворенню ди� сульфідних зв’язків. Було показано, що цей ензим каталізує формування, ізомеризацію та відновлення дисульфідних зв’язків у ши� рокому спектрі субстратів in vitro [34], однак його роль in vivo залишалася недостатньо вивченою. ПДІ — це життєво необхідний протеїн, вміст якого становить ≈2% від усіх протеїнів ЕПР та має 2 аналогічні тіоредок� сину активні сайти Cys�Gly�His�Cys (CGHC) [29, 35]. Відкриття того, що мутації в актив� ному сайті Cys�Gly�His�Ser призводять до виникнення чутливості до дитіотреїтолу, до� водить, що ПДІ виконує роль у формуванні дисульфідних зв’язків in vivo [35]. Така му� тантна ПДІ не може функціонувати як окис� ник протеїнів, однак здатна каталізувати ізомеризацію протеїнових дисульфідів. На� разі ці дослідження підтверджують, що ос� новною функцією ПДІ є руйнування невлас� тивих протеїну дисульфідних зв’язків [36]. Результати дослідів з чутливим до дії дитіо� треїтолу мутантним фенотипом суперечать факту, що ПДІ відіграє головну роль у спри� янні утворенню дисульфідів. Більш того, у мутантів за Еro1�1 ПДІ накопичується у відновленій формі. Це вказує на той факт, що Ero1p діє раніше за ПДІ у ланцюгу фор� мування дисульфідів в ЕПР [37]. Нещодавно було проведено дослідження in vitro для вивчення Ero1p�опосередковано� го утворення дисульфідів, де серед протеїно� вих компонентів використовували лише Ero1p та ПДІ [38]. Окисний фолдинг субстра� тів, каталізований Ero1p, проходить швид� ше у присутності оптимального відновлю� вального буфера з глутатіоном, ніж фолдинг за участю ПДІ. Більш того, Ero1p�залежна реакція може відбуватися незалежно від глутатіону in vivo та in vitro [38, 39]. Мутант� на ПДІ з Cys�Gly�His�Ala� активним сайтом (СGHA) виступає домінантним інгібітором реакції, каталізованої Ero1p з утворенням змішаного дисульфіду in vivo та in vitro. Ці дослідження доводять, що Ero1p окиснює ПДІ завдяки дисульфідному обміну. ПДІ у свою чергу каталізує утворення дисульфі� дів у протеїнах у процесі фолдингу. Ero1p безпосередньо не здатен ефективно окисню� вати субстрати у процесі їх фолдингу, а тому потребує ПДІ для передачі окисних еквіва� лентів на субстрати [38]. Таким чином, пере� дача окисних еквівалентів забезпечується двома протеїнами: Ero1p та ПДІ (рис. 4). Ця система може бути надзвичайно корисною для рефолдингу рекомбінантних дисульфід� вмісних протеїнів. Ero1p може також висту� пати посередником у процесах зворотної транслокації протеїнів до цитозолю завдяки здатності окиснювати ПДІ, змінювати її кон� формацію, а відтак і спорідненість до певних субстратів [40]. Незважаючи на здатність ка� талізувати низку тіолдисульфідних реакцій, ПДІ існує переважно в окисненій формі in vivo [37], що передбачає її основну клітинну функцію — здійснювати окисний фолдинг протеїнів завдяки Ero1p. Нездатність Ero1p до взаємодії з деяки� ми ізомерами ПДІ свідчить про різницю між ПДІ та її гомологами. Така перевага дозво� ляє різним ПДІ�подібним протеїнам функ� ціонувати як дисульфідізомерази чи редук� тази, яким у їхніх тіоредоксинподібних активних сайтах потрібні залишки цистеїну для упакування (рис. 3). Імовірно, що й са� ма ПДІ також здатна до дисульфідної ізоме� рації та згортання in vivo. Для бактерій по� казано, що роль цих ПДІ�схожих протеїнів продиктована здатністю до взаємодії з низ� кою оксидаз чи редуктаз швидше, ніж ре� докс�потенціал їхніх активних сайтів. Деякі з еукаріотичних гомологів ПДІ можуть та� кож зберігатись у відновленій формі вище� зазначеними редуктазами. Вирішення спо� собу взаємодії ПДІ�подібних протеїнів з Ero1p дозволить визначити їхню роль у клітині. Окисний фолдинг як спосіб реставрації дисульфідних зв’язків in vitro Відомо, що велика кількість рекомбі� нантних технологій базується на застосу� ванні Еscherichia coli для надекспресії про� теїнів. Утім, значна кількість отриманих таким способом протеїнів накопичується у вигляді нерозчинних внутрішньоклітин� них агрегатів (тільця включення). Зазвичай такі протеїнові агрегати солюбілізують де� тергентами або денатурувальними агента� ми, а потім переносять у відповідну буферну Рис. 4. Схематична модель окисного фолдингу протеїнів в ЕПР дріжджів [40] Огляди 31 систему для ренатурації, додатково розчи� няючи чи діалізуючи. Цей процес у багатьох випадках спричинює суттєві втрати, зумов� лені неправильною ренатурацією або агрегу� ванням. Тому в таких випадках доцільно застосовувати «хелпери фолдингу» (полі� етиленгліколь, гліцерол, детергенти, аргінін тощо), а також деякі процедури, які сприя� тимуть успішному рефолдингу. Зокрема, використовують афінні сорбен� ти для пришивання денатурованого про� теїну з наступним обробленням його ренату� руючим буферним розчином. Цей спосіб не лише запобігає агрегації, а й концентрує цільовий протеїн на матриці. Недоліком цього методу є підвищена здатність до пре� ципітації на поверхні сорбенту [3]. Інший підхід заснований на пошуку оп� тимального оточення для рефолдингу, який орієнтується, передусім, на підвищення роз� чинності. Однак цей критерій не є доскона� лим, оскільки можуть утворюватися розчин� ні мікроагрегати або частково ренатуровані інтермедіати, які не відрізняються від на� тивних протеїнів. Тому, аби попередити аг� регацію, експерименти з рефолдингу вико� нують на дуже розведених розчинах. Отже, проблема штучного рефолдингу протеїнів, як підтверджує експерименталь� на практика, цілком доступна для розв’я� зання, проте універсальних схем майже не існує: наприклад, для двох фосфатаз з до� сить подібною первинною структурою (65% ідентичності послідовностей) та просторо� вою конформацією продуктивність рефол� дингу в ідентичних умовах розрізнялась у два рази. Ефективність рефолдингу визначається синергічними ефектами тих інгредієнтів, які входять до складу реакційної суміші, а саме відновлювальними агентами, тіолмо� дифікуючими ензимами, полярними та не� полярними сполуками, різноманітними де� тергентами, сполуками типу шаперонів та шаперонінів. У масштабному дослідженні впливу 14 параметрів на рефолдинг 33 протеїнів бу� ло встановлено, що найпотужніший пози� тивний ефект створювали 2 фактори: рН бу� фера та окисно�відновні сполуки [1]. Кожен протеїн мав свій достатньо вузький діапазон оптимуму рН, втім, узагальнюючи, можна стверджувати, що існує 4 рівні рН, за якими можна класифікувати протеїни за рН�спе� цифічністю рефолдингу. Стосовно віднов� ників (окисників) такої закономірності не виявлено, оскільки їхні ефекти були вик� лючно протеїнспецифічними. Спектр ре� докс�активних сполук охоплює як традицій� ні відновники (дитіотреітол, глутатіон GSH:GSSG та меркаптоетанол), так і альтер� нативні сучасні: дитіол ВМС (bis�mercap� toacetamide cyclohexane) та нетіоловий відновник ТСЕР (tris(2�carboxyethylphos� phine). Протеїни, які мають у структурі ди� сульфідні містки, найбільш ефективно рена� турували в присутності ВМС (ефект якого виявився навіть кращим за глутатіон, дія якого до цього часу найширше вивчалась). ВМС є міметиком ПДІ, яка підвищувала ефективність рефолдингу як in vitro, так й in vivo [42]. Можливість ренатурації цистеїнзбагаче� них протеїнів досліджується вже протягом 30 років. Ще в дослідах з використанням хімотрипсиногену як модельної молекули [43] було встановлено, що рефолдинг шля� хом реокиснення зруйнованих дисульфід� них містків відбувається з появою молекул у двох станах: повністю реставрованому, тобто нативному, та у вигляді гетерогенних агрегатів. Було показано, що часткова дена� турація без розриву SS�зв’язків є повністю оберненою, ренатурація відбувається швид� ко й повністю, при цьому агрегати не детек� туються. Відновлена структура залишається високорезистентною до дії низьких концент� рацій денатуруючих агентів (1,2 М гуанідин� НСl). Натомість, глибока денатурація є обер� неною лише частково. Співвідношення нативного й агрегованого станів може бути різним, що залежить, передусім, від конце� нтрації протеїну. Утім, ще на дослідах з ри� бонуклеазою було зроблено висновок про не� можливість переходів між цими двома станами: агреговані молекули не можуть ре� натурувати, а повністю ренатуровані — не агрегують. Який шлях чекає на молекулу — до ренатурації чи до агрегації, вирішується на ранніх стадіях рефолдингу. Повністю де� натурований поліпептидний ланцюг може «колапсувати» у компактну глобулярну структуру за рахунок потужних гідрофоб� них взаємодій. Цей процес відбувається раніше, ніж ут� ворюються дисульфідні зшивки. Проте він сприяє стеричному наближенню залишків цистеїну, здатних утворювати дисульфід� ний місток. Шляхом неправильного фол� дингу забезпечується перебір варіантів утво� рення ковалентної пари з найменшою з можливих енергією зв’язку, що гарантує його підвищену стабільність. Частина денатурованих поліпептидних ланцюгів не встигає утворити глобулу, оскільки контактує гідрофобними поверхнями БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 2, №1, 2009 32 і «злипається», утворюючи агрегати різного розміру. Вочевидь, застосування окисно� відновних агентів не спроможне загальмува� ти чи відмінити цей процес. Однак у цьому разі доцільним може бути застосування де� тергентів та дезагрегантів. Отже, нові дані щодо ролі дисульфідного зв’язку в структурно�функціональній ор� ганізації протеїнової молекули відкривають широкі перспективи для розвитку сучасних підходів у медицині та хімії протеїну. Змінюючи усталені уявлення про інертність SS�зв’язків у складі секреторних протеїнів, зокрема протеїнів системи гемостазу, вони дозволяють з нових позицій оцінювати пато� генез та регуляторні можливості цієї систе� ми. Нові підходи розширюють можливості окисного фолдингу та рефолдингу протеїнів, збагачених на цистеїн; уможливлюють контроль якості протеїнових препаратів в умовах їх виробництва та зберігання; да� ють поштовх для створення удосконалених версій протеїнів чи нових структур із зада� ними властивостями. Можливо, у недалекій перспективі на основі тіолдисульфідних мо� дифікацій буде створено принципово нові синтетичні «самозбірні» протеїни із запрог� рамованою функціональністю. Існують прогнози щодо реальності створення у май� бутньому «нанороботів», поява яких зумо� вить справжню технологічну революцію, у тому числі й у медицині. ЛІТЕРАТУРА 1. Willis M. S., Hogan J. K., Prabhakar P. et al. Investigation of protein refolding using a fractional factorial screen: A study of reagent effects and interactions // Protein Sci. — 2005. — V.14. — P. 1818–1826. 2. Шевель М. В., Веревка С. В. Автоповрежде� ние белковых препаратов: молекулярные механизмы и пути предотвращения // Совр. пробл. токсикол. — 2006. — №3. — C. 41–45. 3. Scheich C., Niesen F. N., Seckler R., Buussow K. An automated in vitro protein folding screen applied to a human dynactin subunit // Protein Science. — 2004. — V. 13. — P. 370–380. 4. Pagani M., Pilati S., Bertoli G. et al. The C�ter� minal domain of yeast Ero1p mediates mem� brane localization and is essential for function // FEBS Lett. — 2001. — V. 508. — P. 117–120. 5. Паталах І. І., Урвант Л. П., Євстратова І. Н. та ін. Білкові тіол�дисульфіди плазми: роль в атерогенезі // Лаб. діагностика. — 2008. — №46. — С. 11–19. 6. Chen V. M., Hogg P. J. Allosteric disulfide bonds in thrombosis and thrombolysis // J. Thromb. and Haemost. — 2006. — V. 4. — P. 2533–2541. 7. Banhegyi G., Csala M., Szarka A. et al. Role of ascorbate in oxidative protein folding // BioFactors. — 2003. — V. 17, N1–4. — P. 37–46. 8. Торчинский Ю. М. Сера в белках. — М.: На� ука, 1977. — 303 с. 9. Thornton J. M. Disulfide bridges in globular proteins // Mol. Biol. — 1981. — V. 151, N2. — P. 261–287. 10. Nakamura H. Thioredoxin and its related molecules // Antioxid. Redox Signal. — 2005. — V. 7, N5–6. — P. 823–828. 11. Hogg P. J. Disulfide bonds as switches for protein function // Trends Biochem. Sci. — 2003. — V. 28, N4. — P. 210–214. 12. Schmidt B., Hogg P. J. Allosteric disulfide bonds // Biochemistry. — 2006. — V. 45, N24. — P. 7429–7433. 13. Matthias L. J., Yam P. T., Jiang X. M. et al. Disulfide exchange in domain 2 of CD4 is required for entry of HIV�I // Nat. Immunol. — 2002. — V. 3, N8. — P. 727–732. 14. Chen V. M., Ahamed J., Versteeg H. H. et al. Evidence for activation of tissue factor by an allosteric disulfide bond // Biochemistry. — 2006. — V. 45, N39. — P. 12020–12028. 15. Ahamed J., Versteeg H. H., Kerver M. et al. Disulfide isomerization switches tissue fac� tor from coagulation to cell signaling // Proc. Nat. Acad. Sci. — 2006. — V. 103, N38. — Р. 13932–13937. 16. Markovic I., Stantchev T. S., Fields K. H. Tiol/disulfide exchange is a prerequisite for CXCR4�tropic HIV�1 envelope�mediated T� cell fusion during viral entry // Blood. — 2004. — V. 103, N5. — P. 1586–1594. 17. Richardson J. S., Richardson D. C. Prediction of protein structure and the principles of protein conformation // Edited by: Fasman G.D. — New York, Plenum Press, 1989. — P. 1–99. 18. Wouters M. A., Lau K. K., Hogg P. J. Cross� strand disulfides in cell entry proteins: poised to act // Bioessays. — 2004. — V. 26, N1. — P. 73–79. 19. Violand B. N., Byrne R., Castellino F. J. The effect of α�, ω�amino acids on human plas� minogen structure and activation // J. Biol. Chem. — 1978. — V. 253. — P. 5395–5401. 20. Trexler M., Patthy L. Proc. Folding autono� my of the kringle 4 fragment of human plas� minogen // Natl. Acad. Sci. — 1983. — V. 80. — P. 2457–2461. 21. Lay A. J., Jiang X.:M., Daly E. et al. Plasmin Reduction by Phosphoglycerate Kinase Is a Огляди 33 Thiol�independent Process // J. Biol. Chem. — 2002. — V. 277, N11. — P. 9062–9068. 22. Mathews I. I., Vanderhoff:Hanaver P., Castellino F. J., Tulinsky A. Crystal struc� tures of the recombinant kringle 1 domain of human plasminogen in complexes with the ligands ε�aminocaproic acid and trans�4� amino(methyl) cyclohexane�1�carboxylic acid // Biochemistry. — 1996. — V. 35. — P. 2567–2576. 23. Chang Y., Mochalkin I., McCance S. G. et al. Structure and ligand binding determinants of the recombinant kringle 5 domain of human plasminogen // Ibid. — 1998. — V. 37. — P. 3258–3271. 24. Byeon I.:J. L., Llina’s M. Solution structure of the tissue�type plasminogen activator kringle 2 domain complexed to 6�aminohexa� noic acid, an antifibrinolitic drug // J. Mol. Biol. — 1991. — V.222. — P. 1035–1051. 25. Wang X., Terzyan S., Tang J. et al. Human plasminogen catalytic domain undergoes an unusual conformational change upon activation // Ibid. — 2000. — V. 295. — P. 903–914. 26. Sitia R., Molteni S. N. Stress, Protein (Mis)folding, and Signaling: The Redox Connection // Sci. STKE (Science Signal / The signal transduction knowledge environ� ment). — 2004. — V. 2004, N. 239. — P. 27. 27. Anfinsen C. B., Haber E., Sela M., White F. H. The kinetics of formation of native ribonu� clease during oxidation of the reduced polypeptide chain // Proc. Natl. Acad. Sci. — 1961. — V. 15, N47. — P. 1309–1314. 28. Bardwell J., Lee J., Jander G. et al A pathway for disulfide bond formation in vivo // Ibid. — 1993. — V. 90. — P. 1038–1042. 29. Goldberger R. F., Epstein C. J., Anfinsen C. B. Acceleration of reactivation of reduced bovine pancreatic ribonuclease by a microso� mal system from rat liver // J. Biol. Chem. — 1963. — V. 238. — P. 628–635. 30. Ziegler D. M., Poulsen L. L. Protein disulfide bond synthesis: a possible intracellular mechanism // Trends Biochem. Sci. — 1977. — V.2. — P. 79–81. 31. Frand A. R., Kaiser C. A. The ERO1 gene of yeast is required for oxidation of protein dithiols in the endoplasmic reticulum // Mol.Cell. — 1998. — V. 1. — P. 161–170. 32. Pollard M. G., Travers K. J., Weissman J. S. Ero1p: a novel and ubiquitous protein with an essential role in oxidative protein folding in the endoplasmic reticulum // Ibid. — 1998. — V. 1. — P. 171–182. 33. Frand A. R., Kaiser С. А. Two pairs of con� served cysteines are required for the oxida� tive activity of Ero1p in protein disulfide bond formation in the endoplasmic reticulum // Mol. Biol. Cell. — 2000. — V. 11. — P. 2833–2843. 34. Freedman R. B. Protein disulfide isomerase: multiple roles in the modification of nascent secretory proteins // Cell. — 1989. — V. 57. — P. 1069–1072. 35. Holst B., Tachibana C., Winther J. R. Active site mutations in yeast protein disulfide iso� merase cause dithiothreitol sensitivity and a reduced rate of protein folding in the endo� plasmic reticulum // J. Cell. Biol. — 1997. — V. 138. — P. 1229–1238. 36. Laboissiere M. C., Sturley S. L., Raines R. T. The essential function of protein�disulfide isomerase is to unscramble non�native disul� fide bonds // J. Biol. Chem. — 1995. — V. 270. — P. 28006–28009. 37. Frand A. R., Kaiser C. A. Ero1p oxidizes pro� tein disulfide isomerase in a pathway for disulfide bond formation in the endoplasmic reticulum // Mol. Cell. — 1999. — V. 4. — P. 469–477. 38. Tu B. P., Ho:Schleyer S., Travers K. J., Weissman J. S. Biochemical basis of oxida� tive protein folding in the endoplasmic reti� culum // Science. — 2000. — V. 290. — P. 1571–1574. 39. Cuozzo J. W., Kaiser С. А. Competition between glutathione and protein thiols for disulphide�bond formation // Nat. Cell Biol. — 1999. — V. 1. — P. 130–135. 40. Tsai B., Rapoport Т. А. Unfolded cholera toxin is transferred to the ER membrane and released from protein disulfide isomerase upon oxidation by Ero1 // J. Cell. Biol. — 2002. — V. 159. — P. 207–216. 41. Tu B. P., Weissman J. S. Oxidative protein folding in eukaryotes: mechanisms and con� sequences // Ibid. — 2004. — V. 164, N3. — P. 341–346. 42. Woycechowsky K. J., Raines R. T. Native disulfide bond formation in proteins // Curr. Opin. Chem. Biol. — 2000. — V.4. — P. 533–539. 43. Orsini G., Goldberg M. E. The Renaturation of Reduced Chymotrypsinogen A in Guanidi� ne HCl // J. Biol. Chem. — 1978. — V. 253, N10. — P. 3453–3458. БІОТЕХНОЛОГІЯ, Т. 2, №1, 2009 34 ДИСУЛЬФИДНЫЕ СВЯЗИ В СТРУКТУРНО>ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОТЕИНОВ Л. П. Урвант, И. И. Паталах Институт биохимии им. А. В. Палладина НАН Украины, Киев E:mail: ipatalakh@ukr.net Обсуждаются современные представления о роли дисульфидной связи в обеспечении структурно�функциональних свойств протеи� нов плазмы крови. Обобщаются новые подхо� ды к возможностям рефолдинга рекомбинант� ных и секреторных протеинов. Рассмотрены проблема окислительного фолдинга и значе� ние дисульфидной связи для посттрансляци� онного «созревания» секреторных протеинов в эндоплазматическом ретикулуме с участием редуктазной системы энзимов. Ключевые слова: дисульфидная связь, секретор� ные протеины, плазминоген, окислительный фолдинг, ренату� рация протеинов. DISULFIDE BONDS IN STRUCTURAL AND FUNCTIONAL PROTEIN ORGANIZATION L. P. Urvant, I. I. Patalakh Palladin Institute of Biochemistry of Nаtional Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv Е:mail: ipatalakh@ukr.net Modern vision about disulfide bonds role in light of providing the structural and functional properties of blood plasma proteins is proposed. New approaches concerning recombinant and secretory proteins refolding are generalized. A problem concerning oxidative folding and disul� fide bonds significance for secretory protein posttranslation ripening inside of endoplasmic reticulum with reductase enzyme system partic� ipation is discussed. Key words: disulfide bonds, secretory proteins, plas� minogen, oxidative folding, proteins renaturation.
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-28171
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1995-5537
language	Ukrainian
last_indexed	2025-12-01T01:38:41Z
publishDate	2009
publisher	Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
record_format	dspace
spelling	Урвант, Л.П. Паталах, І.І. 2011-10-31T21:13:16Z 2011-10-31T21:13:16Z 2009 Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів / Л.П. Урвант, І.І. Паталах // Біотехнологія. — 2009. — Т. 2, № 1. — С. 24-34. — Бібліогр.: 43 назв. — укр. 1995-5537 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28171 577.322.7: 577.112.386.2 Обговорюються сучасні уявлення про роль дисульфідного зв’язку в забезпеченні структурно-функціональних властивостей протеїнів плазми крові. Узагальнюються нові підходи до можливостей рефолдингу рекомбінантних і секреторних протеїнів. Розглянуто проблему окисного фолдингу та значення дисульфідного зв’язку для посттрансляційного «дозрівання» секреторних протеїнів у порожнині ендоплазматичного ретикулума з участю редуктазної системи ензимів. Обсуждаются современные представления о роли дисульфидной связи в обеспечении структурно-функциональних свойств протеинов плазмы крови. Обобщаются новые подходы к возможностям рефолдинга рекомбинантных и секреторных протеинов. Рассмотрены проблема окислительного фолдинга и значение дисульфидной связи для посттрансляционного «созревания» секреторных протеинов в эндоплазматическом ретикулуме с участием редуктазной системы энзимов. Modern vision about disulfide bonds role in light of providing the structural and functional properties of blood plasma proteins is proposed. New approaches concerning recombinant and secretory proteins refolding are generalized. A problem concerning oxidative folding and disulfide bonds significance for secretory protein posttranslation ripening inside of endoplasmic reticulum with reductase enzyme system participation is discussed. uk Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України Біотехнологія Огляди Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів Дисульфидные связи в структурно-функциональной организации протеинов Disulfide bonds in structural and functional protein organization Article published earlier
spellingShingle	Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів Урвант, Л.П. Паталах, І.І. Огляди
title	Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів
title_alt	Дисульфидные связи в структурно-функциональной организации протеинов Disulfide bonds in structural and functional protein organization
title_full	Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів
title_fullStr	Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів
title_full_unstemmed	Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів
title_short	Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів
title_sort	дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів
topic	Огляди
topic_facet	Огляди
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/28171
work_keys_str_mv	AT urvantlp disulʹfídnízvâzkiustrukturnofunkcíonalʹníiorganízacííproteínív AT patalahíí disulʹfídnízvâzkiustrukturnofunkcíonalʹníiorganízacííproteínív AT urvantlp disulʹfidnyesvâzivstrukturnofunkcionalʹnoiorganizaciiproteinov AT patalahíí disulʹfidnyesvâzivstrukturnofunkcionalʹnoiorganizaciiproteinov AT urvantlp disulfidebondsinstructuralandfunctionalproteinorganization AT patalahíí disulfidebondsinstructuralandfunctionalproteinorganization

Дисульфідні зв’язки у структурно-функціональній організації протеїнів

Institution

Similar Items