Роль агрегации и коагрегации белков в развитии патологий нервной системы (промежуточный, этап 2)

Амилоиды – это особая группа белковых агрегатов с кросс-β-структурой и рядом необычных свойств, среди которых - высокая устойчивость к действию детергентов и протеаз, а также способность индуцировать переход некоторых белков из растворимой формы в агрегированную. Открытие амилоидогенных белков, способных коагрегировать друг с другом, продемонстрировало наличие нового, и пока неизученного, вида межмолекулярных взаимодействий. Сейчас известны многочисленные примеры коагрегации белков, связанных с различными амилоидозами, в частности, показана коагрегация следующих белков: амилоида-β и α-синуклеина (αSyn), амилоида-β и амилина, амилоида-бета и PrP. Не так давно этот список пополнился примерами коагрегации белков разных видов, в частности aSyn человека и CsgA Escherichia coli, αSyn и PSMαs Staphylococcus aureus, aSyn и N-белка SARS-CoV-2, амилоида-β и FapCS Pseudomonas aeruginosa. В рамках проекта мы провели первый в своём роде масштабный биоинформатический поиск новых примеров коагрегации αSyn человека и амилоидогенных белков бактерий. В отченом периоде мы получили первые результаты экспериментальной проверки амилоидных свойств выявленных белков. Нам удалось обнаружить белок Clostridium leptum, который участвует в формировании биопленок, а также клеточной адгезии, и при этом его фрагмент демонстрируем амилоидные свойства. Также нам удалось показать, что бактерии с амилоидными фибриллами на поверхности могут ускорять агрегацию других белков in vitro. В частности, мы продемонстрировали подобный эффект для пары белков Rnq1 и Sup35NM. В то же время мы выявили и ограничение для этого подхода, в частности нам не удалось продемонстрировать ускорение агрегации αSyn в присутствии бактерий с фибриллами этого же белка. В отчетный период мы также провели детальный анализ интератома NOS1AP. Мы проанализировали состав проб, полученных с помощью иммунопреципитации с антителами к NOS1AP, с помощью масс-спектрометрии. В результате нам удалось описать 31 нового кандидата в функциональные партнеры NOS1AP. Также эти данные в совокупности с результатами направленной проверки белок-белковых взаимодействий продемонстрировали, что гипотеза о взаимосвязи агрегации NOS1AP с развитием шизофрении является маловероятной. Наконец мы завершили блок экспериментов, посвященный оценке вклада NOS1AP в развитие симптомов шизофрении на животных моделях. Согласно полученным результатам модели, основанные на инъекциях дизоцилпина (MK-801), не воспроизводят некоторые черты заболевания, в частности сверхпродукцию NOS1AP.