Взаємодія фібрилярного інсуліну з білками: дослідження методом молекулярного докінгу

Анотація

Протягом останніх десятиріч зростаюча увага приділяється з’ясуванню факторів, відповідальних за токсичний потенціал специфічних білкових агрегатів, аміллоїдних фібрил, утворення яких пов’язане із низкою патологій людини, включаючи нейродегенеративні захворювання, системний амілоїдоз, діабет II-го типу, тощо. Незважаючи на значний прогрес у встановленні механізмів цитотоксичної дії амілоїдних фібрил, роль фібрил-білкових взаємодій у визначенні амілоїдної токсичності залишається маловивченою. З огляду на це, у даній роботі методом молекулярного докінгу було проведено дослідження взаємодії між амілоїдними фібрилами інсуліну (InsF) та трьома біологічно важливими мультифункціональними білками, сироватковим альбуміном, лізоцимом та інсуліном в нативному глобулярному стані. З використанням web-серверів ClusPro, HDOCK, PatchDock, COCOMAPS та програмного пакету BIOVIA Discovery Studio, були визначені структурні характеристики фібрил-білкових комплексів, а саме: число взаємодіючих амінокислотних залишків, кількість залишків на інтерфейсі фібрили та білків, внески різних типів взаємодій, занурена площа при утворенні комплексу, тощо. Було встановлено, що: i) гідрофільно-гідрофільні та гідрофільно-гідрофобні взаємодії відіграють головну роль в утворенні фібрил-білкових комплексів; ii) число фібрилярних взаємодіючих залишків незначно відрізняється для досліджуваних білків; iii) водневі зв’язки утворюються, головним чином, між глутаміном та аспарагіном фібрилярного інсуліну, лізином сироваткового альбуміну та аргініном лізоциму; iv) полярна занурена площа перевищує неполярну при комплексоутворенні білків з фібрилами інсуліну. Методом молекулярного докінгу були отримані докази локалізації фосфонієвого флуоресцентного барвника TDV на фібрил-білковому інтерфейсі.