ДНК/РНК-гидролизующий фрагмент фактора дифференцировки 8, 2 кДа клеток линии HL-60 промиелоцитарного лейкоза человека: Идентификация и свойства

Поиск новых факторов, останавливающих злокачественный рост опухолевых клеток и вызывающих их дифференцировку, является одной из важнейших задач современной науки. Промиелоцитарная клеточная линия НЬ-60, полученная из крови больного острым лейкозом, является удобной моделью для изучения молекулярных механизмов, лежащих в основе процессов пролиферации и дифференцировки. Под действием различных индукторов клетки этой линии могут дифференцироваться как в моноцит/макрофаги (форболовые эфиры, витамин Бз) так и гранулоциты (ретиноевая кислота, диметилсульфоксид), теряя при этом способность к неограниченному росту [1].

Ранее из среды культивирования клеток НЬ-60, обработанных полностъю-транс-ретиноевой кислотой, нами был выделен и охарактеризован белковый фактор НЫЭР (.М 8,2 кДа), индуцирующий дифференцировку исходных клеток по гранулоцитарному пути и останавливающий их пролиферацию. Молекула НЬБР состоит из 54 а.о. и гликозилирована [2]. При компьютерном поиске в банке данных ЕМВЬ (www.embl-heildelberg.de) обнаружено, что последовательность кДНК НЬОР имеет значительную гомологию с последовательностью кДНК рибосомного белка Б21 (КР821) [3]. Однако никакой гомологии в первичных структурах зрелых белков не наблюдается.

Установление взаимосвязи структуры и функции белка имеет принципиальное значение для понимания молекулярных механизмов его функционирования. Незначительное содержание Ш^Б в клетках линии НЬ-60, а также низкий уровень продукции рекомбинантного белка в прокариотических системах затрудняют его структурно-функциональные исследования.

Перспективным подходом для изучения белков с низким уровнем экспрессии соответствующих генов является идентификация и детальное исследование сравнительно коротких фрагментов, обладающих биологической активностью, коим и является ДНК/РНКгидролизующий фрагмент НЫЖ.

Данная работа является частью структурно-функциональных исследований, проводимых в лаборатории белков гормональной регуляции ИБХ им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН по изучению эндогенного фактора дифференцировки клеток промиелоцитарного лейкоза человека линии НЬ-60 (НЬБР). Цель работы состояла в идентификации фрагмента НГЛЭР, потенциально обладающего ДНК/РНК-гидролизующей активностью, изучении свойств его синтетического аналога и возможной роли исследуемой аминокислотной последовательности в функционировании фактора дифференцировки.

Автор выражает глубокую признательность своим научным руководителям чл.-корр. РАН В. М. Липкину и к. х. н. И. А. Костанян за постоянное внимание к этой работе, ценные советы и поддержку.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ БЕЛКОВ И НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТИХ РОЛЬ В АПОПТОЗЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).

ПРОБЛЕМА БЕЛКОВО-НУКЛЕИНОВОГО УЗНАВАНИЯ.

Белково-нуклеиновые взаимодействия лежат в основе большого числа фундаментальных процессов, протекающих в живой клетке, включая репликацию, рекомбинацию, расщепление рестриктазами, транскрипцию и трансляцию. Поэтому понимание природы и механизмов белково-нуклеиновых взаимодействий имеет первостепенное значение.

В настоящее время принято классифицировать взаимодействия белокнуклеиновая кислота на специфические и неспецифические на основании.

13 3 1 констант связывания, значения которых варьируют от 10 до 10 М" [4].

Такие белки как репрессоры, активаторы транскрипции, эндонуклеазы рестрикции, аминоацил-тРНК-синтетазы, ряд рибосомных белков проявляют экстремально высокое сродство к определенным нуклеиновым кислотам и способны узнавать специфические нуклеотидные последовательности, содержащие от 5 до 20 нуклеотидных звеньев. Эта группа белков и ферментов получила название «сайт-специфических». В комплексообразование протяженных РНК и ДНК с сайт-специфическими ферментами вовлечены, как правило, не все нуклеотидные звенья: узнавание основано преимущественно на образовании сильных контактов ферментов с отдельными структурными элементами или отдельными нуклеотидными звеньями специфических последовательностей [5].

К группе белков, образующих неспецифические комплексы с нуклеиновыми кислотами относятся белки, участвующие в процессах репликации и транскрипции (ДНКи РНКполимеразы), денатурации и ренатурации нуклеиновых кислот (ДНКи РНКгеликазы), ферменты репарации, гистоны, белки, связывающие одноцепочечные ДНК, а так же ряд структурных белков Образование неспецифических комплексов характеризуется константами о / 1 связывания в интервале 1(Г — 10° М" Белки этой группы с большой эффективностью узнают определенные нуклеотидные последовательности, но по мере протекания процесса функционирования проявляют низкую специфичность (или не имеют ее вовсе), поскольку должны передвигаться вдоль молекул нуклеиновых кислот независимо от их первичной структуры. В основе белково-нуклеиновых взаимодействий двух этих групп лежат как общие, так и различные закономерности. Выявление возможного подобия и различия белково-нуклеинового узнавания этих групп ферментов представляет как чисто научный, так и сугубо практический интерес, поскольку на основании полученных результатов возможно создание новых селективных ингибиторов функционально-важных ферментов прокариот и вирусов.