VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Молекулярная биофизика. Структура и динамика биополимеров и биомакромолекулярных систем

Взаимодействие серотрансферрина и ингибитора С1-эстеразы с β-амилоидным пептидом

Е.Л. Немашкалова1*, А.А. Вологжанникова1, А.С. Казаков1, Е.И. Дерюшева1, М.П. Шевелёва1, П.А. Левашов2, Р.Р. Шукуров3, Е.А. Литус1

1.Институт биологического приборостроения с опытным производством РАН -обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук»;
2.Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Химический факультет;
3.Акционерное общество «ГЕНЕРИУМ»;

* elnemashkalova(at)gmail.com

Одним из основных факторов, провоцирующих развитие болезни Альцгеймера (БА), является накопление в мозге бета-амилоидного пептида (Аβ). Показано, что ряд белков плазмы крови и спинномозговой жидкости являются мощными ингибиторами образования фибрилл Аβ, что может быть использовано в терапии БА. Серотрансферрин (Тф) и ингибитор С1-эстеразы (С1И) относятся к группе белков плазмы крови, которые ассоциированы с патогенезом БА. Тф – основной переносчик ионов железа в плазме крови. По некоторым данным, его содержание в мозге и сыворотке крови пациентов с БА снижено. С1И играет важную роль в функционировании протеолитических систем крови и регулировании гомеостаза при критических состояниях. Показано, что в головном мозге пациентов с БА наблюдается недостаточность активации экспрессии C1И, что, в свою очередь, приводит к повышению активности компонентов системы комплемента и способствует прогрессированию БА. В то же время прямое взаимодействие этих белков с Аβ мало изучено. В нашей работе исследовано взаимодействие Тф и С1И с мономерной формой Аβ, а также влияние этих белков на кинетику процесса фибриллообразования Аβ. Взаимодействие белков с мономерной формой Aβ40/42 количественно изучали с использованием метода спектроскопии поверхностного плазмонного резонанса. Было обнаружено прямое взаимодействие С1И с мономерной формой Aβ, неописанное ранее в литературе. Также впервые изучены кинетические и равновесные параметры взаимодействия Тф с мономерной формой Aβ40/Aβ42. Значения наименьшей равновесной константы диссоциации, полученные после аппроксимации данных моделью гетерогенного лиганда, составили 1,5*10^(-9) и 7,8*10^(-9) М для комплекса с Aβ40 и Aβ42, соответственно. С помощью флуоресцентного теста с тиофлавином Т была изучена кинетика образования фибрилл Aβ в присутствии выбранных белков. Показано, что Тф и С1И в концентрации 8 мкМ эффективно ингибируют рост фибрилл Aβ40. Таким образом, можно предположить, что влияние Тф и С1И на развитие БА, в том числе, опосредовано прямым взаимодействием с Aβ.



Исследование выполнено при поддержке РНФ (грант № 20-74-10072, Литус Е.А.).

Interaction of serotransferrin and C1-esterase inhibitor with amyloid-β peptide

E. Nemashkalova1*, A. Vologzhannikova 1, A. Kazakov1, E. Deryusheva1, M. Shevelyova1, P. Levashov2, R. Shukurov3, E. Litus1

1.Institute for Biological Instrumentation, Federal Research Center “Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of Sciences;
2.Lomonosov Moscow State University, Department of Chemistry;
3.JSC "GENERIUM";

* elnemashkalova(at)gmail.com

One of the main factors provoking the development of Alzheimer's disease (AD) is the accumulation of amyloid-beta peptide (Aβ) in the brain. A number of plasma and cerebrospinal fluid proteins have been shown to be powerful inhibitors of Aβ fibrillation, which can be used in AD therapy. Serotransferrin (Tf) and C1-esterase inhibitor (C1I) belong to a group of plasma proteins associated with the pathogenesis of AD. Tf is the main carrier of iron ions in blood plasma. According to some reports, its content in the brain and serum of patients with AD is reduced. C1I plays an important role in the functioning of blood proteolytic systems and in the regulation of homeostasis under critical conditions. It has been shown that in the brain of patients with AD there is a lack of activation of C1I expression, which in turn leads to an increase in the activity of the components of the complement system and contributes to the progression of AD. At the same time, the direct interaction of these proteins with Aβ has been little studied. In our work, we studied the interaction of Tf and C1H with the monomeric form of Aβ, as well as the effect of these proteins on the kinetics of the process of Aβ fibrilation. The interaction of proteins with the monomeric form of Aβ40/42 was quantitatively studied using the method of surface plasmon resonance spectroscopy. A direct interaction of C1I with the monomeric form of Aβ was found, which was not previously described in the literature. Also, the kinetic and equilibrium parameters of the interaction of Tf with the monomeric form of Aβ40/Aβ42 were studied for the first time. The values of the lowest equilibrium dissociation constant obtained after data approximation by the heterogeneous ligand model were 1.5*10^(-9) and 7.8*10^(-9) M for the complex with Aβ40 and Aβ42, respectively. Using a fluorescent test with thioflavin T, the kinetics of Aβ fibril formation in the presence of selected proteins was studied. It was shown that Tf and C1I at a concentration of 8 µM effectively inhibit the growth of Aβ40 fibrils. Thus, it can be assumed that the effect of transferrin and C1-esterase inhibitor on the development of AD, among other things, is mediated by direct interaction with Aβ.



The study was supported by the RSF (grant № 20-74-10072, Litus E.A.)



Докладчик: Немашкалова Е.Л.
45
2023-01-20

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists