Миелин: белки, основной белок: строение, физико-химические свойства
При электрофоретическом анализе в ПААГ с SDS экстрактов миелиновой оболочки человека [ Beniac ea 2000 , Norton ea 1984 , Shults ea 1978 ] определяется до 10 полос. Основную полосу (около 50% всех белков), составлял протеолипидный белок (PLP) с молекулярной массой 30 кДа.
Вторыми в количественном соотношении (около 30%) были белки, входящие в так называемую группу основных белков миелина (ОБМ), соответствующие молекулярным массам от 17 до 21,5 кДа. Данную группу составили 3 изоформы ОБМ с молекулярными массами 21,5 кДа, 18,5 кДа и 17,5 кДа. Первая из них кодируется 7 экзонами; в результате делеции 2 экзонов синтезируется белок молекулярной массой 18,5 кДа. При кодировании же изоформы массой 17,5 кДа были подвержены делеции 5 экзонов [ Shults ea 1978 , Campagnoni ea 1993 , Kamholz ea 1986 , Devine-Beach ea 1990 ]. Показано, что ген ОБМ человека расположен на 18 хромосоме и имеет 3 промоторные области, с которых начинается считывание информации [ Devine-Beach ea 1990 ]. У различных видов животных было также показано наличие нескольких изоформ данного белка [ Jacque ea 1983 , Ohta ea 2000 ]. Так, ОБМ крысы включает в себя 4 изоформы с молекулярными массами 21,5, 18,5, 17,0 и 14,0 кДа. Интересно, что изоформы ОБМ массами 21,5 и 18,5 кДа кодируются экзонами, комплементарными человеческим, за небольшим исключением, касающимся незначительных перестановок последовательностей. В изоформе ОБМ с массой 17,0 кДа делеции подвержен 6 экзон. Делеция 2 и 6 экзонов наблюдается при кодировании изоформы белка массой 14,0 кДа. Эти две изоформы ОБМ крысы, таким образом, не имеют человеческих аналогов. Кроме того, доказано наличие изоформ ОБМ с молекулярными массами 21,5, 17,0 и 14,0 кДа в ткани ЦНС мыши [ Barbarese ea 1977 ]. Низкомолекулярные изоформы белка образуются путем делеции участка хромосомы, кодирующего аминокислотные последовательности в области С-конца. Недавние исследования [ Carnegie ea 1971 ] показали наличие ОБМ с молекулярной массой 21,5 кДа в мозге барана, при этом было доказано, что он не является предшественником низкомолекулярных изоформ белка. Кроме того, ОБМ с молекулярной массой 13,5 кДа был идентифицирован в мозге серебряного карася [ Roots ea 1984 ]. В настоящий момент полностью установлена аминокислотная последовательность [ Norton ea 1984 , Carnegie ea 1971 , Белик ea 1980 , Терлецкая ea 1987 ] 18,5 кДа изоформы ОБМ человека [ Gibson ea 1984 ], морской свинки [ Deibler ea 1984 ], свиньи [ Kira ea 1985 ]. Проводятся исследования по определению аминокислотной последовательности ОБМ кролика, быка, обезьяны [ Deibler ea 1985 ]. Интересен тот факт, что человеческий ОБМ имеет вариации последовательностей аминокислот в 46 и 47 положении. Здесь может находиться глицин, как самостоятельно, так и в сочетании с серином [ Gibson ea 1984 ]. Согласно более ранним исследованиям, у больных с рассеянным склерозом отмечалась замена серина на глицин в 44- 49 положениях [ Chou ea 1978 ]. Показано, что среди млекопитающих имеется значительная степень гомологии между аминокислотными последовательностями ОБМ [ Day ea 1981 , Day ea 1981 ]. Рядом авторов была показана высокая степень гомологии, порядка 80-90% [ Терлецкая ea 1987 , Day ea 1981 , Day ea 1981 ] аминокислотной последовательности ОБМ у различных видов животных. Так, аминокислотные последовательности ОБМ человека и быка имеются различия аминокислотных остатков лишь в нескольких положениях, в то время как ОБМ крысы отличаются от ОБМ человека и быка положением 40 аминокислотных остатков в середине полипептидной цепи (от 118 до 157 остатка). ОБМ содержит необычайно высокий процент (приблизительно 25%) основных аминокислот (аргинин, лизин и гистидин), равномерно распределенных по всей полипептидной цепи, что и обусловливает очень высокую изоэлектрическую точку ОБМ (рI=12-13) [ Chevalier ea 2000 , Wong ea 1999 ]. Основная изоформа ОБМ с молекулярной массой 18,5 кДа может быть субфракционирована в щелочной среде по зарядам. Подобная неоднородность заряда увеличивается в результате фосфорилирования и дезаминирования in vivo. В процессе дальнейшего выделения белка происходит дополнительное дезаминирование и деградация в области С-конца. Такая гетерогенность зарядов может варьировать у различных индивидуумов в зависимости от возраста и патологического состояния организма [ Riederer ea 1984 ].
Смотрите также:
