Изучен молекулярный механизм окислительно-восстановительного взаимодействия между нейроглобином и цитохромом c

Команда учёных из Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН и Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова разработала новый методологический подход к изучению переноса электрона между гемсодержащими белками на основе спектроскопии комбинационного рассеяния.

Предполагается, что нейропротекторная активность нейроглобина (Ngb) основана на окислительно-восстановительном взаимодействии с цитохромом c (Cyt c), механизмы которого до сих пор не были выяснены. С применением нового подхода исследователи изучили конформационные изменения гема Cyt c и влияние белкового микроокружения гемов Cyt c и Ngb на перенос электрона между ними. Полученные данные позволили предложить постадийный механизм взаимодействия между Ngb и Cyt c. Понимание механизмов взаимодействия между Ngb и Cyt c необходимо для будущих практических приложений связанных с терапией нейродегенеративных заболеваний.

Согласно одной из гипотез, нейропротекторная активность белка нейроглобина (Ngb) основана на окислительно-восстановительном взаимодействии с цитохромом c (Cyt c), механизмы которого до сих пор не были выяснены. Коллективом авторов разработан новый методологический подход к изучению окислительно-восстановительной реакции между гемсодержащими белками на основе метода спектроскопии комбинационного рассеяния. С применением разработанной методологии к диким типам и мутантным формам Ngb и Cyt c, были исследованы конформационные изменения гема Cyt c в ходе окислительно-восстановительной реакции с Ngb.

Кроме того, авторы изучили влияние белкового микроокружения гемов Cyt c и Ngb на перенос электрона между ними. Полученные данные позволили предложить механизм окислительно-восстановительного взаимодействия между Ngb и Cyt c, который состоит из нескольких этапов (см. Рис.): I. формирование реакционного комплекса преимущественно за счет электростатических взаимодействий; II. конформационная подстройка гемов; III. перенос электрона; IV. диссоциация комплекса.

Понимание механизмов взаимодействия между Ngb и Cyt c необходимо для будущих практических приложений, таких как разработка терапевтических агентов на основе Ngb для лечения нейродегенеративных заболеваний и других патофизиологических состояний, связанных с гибелью нейрональных клеток.

Работа опубликована в International Journal of Biological Macromolecules.

Источник: ГНЦ ИБХ РАН.