Влияние красного пигмента дрожжей, продукта полимеризации аминоимидазол риботида, на амилоиды in vivo и in vitro

Тип работы:
Диссертация
Предмет:
Клеточная биология
Страниц:
145


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Актуальность исследования. Существует ряд заболеваний человека и животных, к числу которых относятся, например, многочисленные губчатые энцефалопатии, болезни Альцгеймера, Гентингтона, Паркинсона, диабет II типа и др., диагностическим признаком которых является отложение в тканях амилоидов — нерастворимых фибриллярных образований, обогащенных |3-структурами (Herczenik, Gebbink, 2008- Uversky et al., 2008). Морфологически амилоиды представляют собой линейные неразветвленные фибриллы длиной до нескольких микрометров и диаметром 10−20 нм, состоящие из отдельных протофиламентов. Для амилоидов характерны общие биохимические свойства: амилоидные фибриллы устойчивы к действию высокой температуры, денатурирующих агентов и к некоторым протеазам (химотрипсину и протеиназе К), а их способность специфически связывать некоторые низкомолекулярные соединения (Конго красный и тиофлавин Т) широко используется для наблюдений за динамикой образования амилоидов в системе in vitro и в тканях млекопитающих (Herczenik, Gebbink, 2008).

При некоторых заболеваниях, например, нейродегенеративных, говорят о корреляции между образованием амилоидов и развитием дегенеративных изменений некоторых типов клеток головного мозга, приводящим к нарушениям когнитивных функций и функций нервно-мышечной системы. Более того, в ряде случаев белок в амилоидной форме, передаваясь между особями одного вида и даже между видами, является непосредственной причиной возникновения тяжелых заболеваний центральной нервной системы у человека и животных. Эти амилоиды, представляющие собой инфекционные агенты белковой природы, получили название прионов (Wickner et al., 2008).

В настоящее время проводятся интенсивные исследования, направленные на изучение особенностей отдельных заболеваний и на поиски путей предотвращения появления в клетках амилоидных агрегатов. Помимо создания новых фармакологических препаратов разрабатываются принципиально новые подходы, связанные, например, с генной терапией (Lindquist and Kelly, 2011), для оценки эффективности которых используют различные модели амилоидных заболеваний, в частности, полученные на основе почкующихся дрожжей Saccharomyces cerevisiae (Summers and Cyr, 2011).

Изученность большинства метаболитных путей, наличие гомологов многих белков высших эукариот, возможность использования широкого спектра методов молекулярной биологии делают эти микроорганизмы незаменимыми для изучения молекулярных механизмов формирования амилоидных структур и идентификации их взаимодействий с другими белками клетки. Кроме того, дрожжи позволяют проводить быстрый скрининг большого количества соединений, что является актуальной задачей на первых этапах поиска противоамилоидных препаратов.

Так как лекарства, применяемые в настоящее время в клинической практике, имеют ограниченный эффект, в лучшем случае задерживая развитие заболеваний, поиск новых противоприоновых и противоамилоидных соединений кажется оправданным и даже необходимым (Bezprozvanny, 2009).

Перспективной группой веществ, препятствующих образованию амилоидных фибрилл, являются производные имидазола. Одно подобное соединение — 5-фосфат-рибозил-аминоимидазол (АИР) лежит в основе полимера, образующегося в клетках дрожжей S. cerevisiae при некоторых мутациях в пути биосинтеза аденина и придающего колониям дрожжевых клеток характерный красный цвет, благодаря чему этот полимер получил название & laquo-красный пигмент& raquo- (Smirnov et al., 1967).

Мы предположили, что наличие в клетке этого производного имидазола либо напрямую, либо опосредованно, за счет усиления активности защитных систем клетки, может приводить к уменьшению количества прионов и других амилоидов, делая красный пигмент дрожжей-сахаромицетов перспективной основой для создания противоамилоидных препаратов.

Цель и задачи исследования. Целью работы являлось изучение влияния красного пигмента, продукта полимеризации аминоимидазол риботида, на образование амилоидных фибрилл в клетках Saccharomyces cerevisiae и in vitro.

Задачи исследования:

1. Получение и анализ изогенных штаммов S. cerevisiae, отличающихся накоплением красного пигмента.

2. Сравнение количества агрегированных белков в лизатах, выделенных из полученных штаммов.

3. Выявление и анализ у полученных штаммов изменений количества [PS7*] фактора — амилоидной формы белка «Sup35.

4. Оценка общего количества амилоидных структур в полученных штаммах, по интенсивности флуоресценции красителя тиофлавина Т.

5. Идентификация белков, агрегация которых зависит от наличия в клетках штамма красного пигмента.

6. Выявление и анализ действия красного пигмента, полученного из клеток S. cerevisiae, на амилоидизацию инсулина и лизоцима in vitro.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Образование в клетках дрожжей красного пигмента снижает количество агрегированных белков и амилоидов в клетках дрожжей.

2. Присутствие в клетках дрожжей красного пигмента приводит к снижению количества [Р57+]-фактора.

3. Идентифицированы 48 белков, присутствие которых во фракции агрегированных белков зависит от наличия красного пигмента в клетке. К этим пигмент-зависимым белкам относятся шапероны, а также белки, вовлеченные в метаболизм глюкозы, в стрессовый ответ и в процессы трансляции и протеолиза.

4. Присутствие в системе in vitro красного пигмента приводит к торможению роста амилоидов инсулина.

5. Предложен механизм действия красного пигмента in vivo, который состоит в связывании красного пигмента с амилоидными фибриллами, что приводит к снижению доступности этих участков для факторов, участвующих в амилоидогенезе.

Научная новизна полученных результатов

Предложен метод сравнительной количественной оценки содержания амилоидов в клетках с использованием красителя тиофлавина Т.

Впервые показано, что продукт полимеризации аминоимидазол риботида — красный пигмент — вызывает уменьшение количества [PS/& quot-]-фактора в клетках дрожжей.

Впервые показано, что красный пигмент снижает скорость роста амилоидов инсулина in vitro.

Теоретическое и практическое значение работы.

В работе показано наличие большого количества белков, которые связаны с амилоидами только при отсутствии в клетках красного пигмента. Идентификация этих белков позволила разделить их на 4 основных группы в соответствии с выполняемыми функциями: шапероны, ферменты метаболизма глюкозы, белки, участвующие в клеточном ответе на окислительный стресс, и белки, участвующие в процессах трансляции и протеолиза. Эти данные вносят вклад в понимание механизмов, связанных с деградацией амилоидных структур и с образованием сложных комплексов с растворимыми белками прионами и амилоидами в дрожжевой клетке.

Данные, свидетельствующие о влиянии красного пигмента на образование амилоидных фибрилл в системе in vitro и in vivo, могут служить основой для дальнейших исследований возможности применения полимера аминоимидазол риботида или его производных для лечения заболеваний, связанных с образованием амилоидов. В частности, наши данные о снижении количества приона [Рб!/*] в клетках в присутствии красного пигмента позволяют предлагать дальнейшее изучение возможностей применения этого соединения для лечения прионных инфекций.

Финансовая поддержка работы

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта российского фонда фундаментальных исследований (проект 09−04−750а).

Работа выполнена с использованием научного оборудования ЦКП & quot-Аналитический центр нано- и биотехнологий ГОУ СПбГПУ& quot-.

выводы

1. Количество агрегатов, содержащих белки в амилоидной форме, значительно снижено в дрожжевых клетках, накапливающих красный пигмент — продукт полимеризации аминоимидазол риботида.

2. Присутствие красного пигмента в клетках дрожжей приводит к снижению в них количества [Р81+]-фактора — прионной формы белка Sup35.

3. Разработан метод, позволяющий дать количественную сравнительную оценку количества амилоидов в штаммах Saccharomyces cerevisiae

4.В опытах in vitro показано, что красный пигмент не вызывает деструкцию амилоидов, а связывается с амилоидными фибриллами. При образовании амилоидов в присутствии красного пигмента наблюдается торможение роста амилоидных фибрилл инсулина.

5. Идентифицированы 48 белков, присутствие которых во фракции агрегированных белков зависит от наличия красного пигмента в клетке. К этим пигмент-зависимым белкам относятся, в первую очередь, шапероны, белки, вовлеченные в метаболизм глюкозы, белки, вовлеченные в стрессовый ответ, в процесс трансляции и протеолиз.

6. Предложен механизм действия красного пигмента in vivo, который состоит в связывании красного пигмента с амилоидными фибриллами, что приводит к снижению доступности этих участков для факторов, участвующих в амилоидогенезе. Эта гипотеза подтверждается тем, что пигмент-зависимые белки, идентифицированные нами, относятся к тем же функциональным классам, что и белки, входящие, по оценкам разных лабораторий, в прионовые агрегаты.

ПоказатьСвернуть

Содержание

Список сокращений 4 стр

Введение 5 стр.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Амилоидные агрегаты эукариотических организмов

1.2. Цитотоксичность амилоидных агрегатов

1.3. Дрожжи как модель для изучения амилоидов 1.3.1. Особенности образования и передачи прионов в клетках Saccharomyces cerevisiae

1.4. Противоамилоидная терапия

Глава 2. Материалы и методы

2.1. Среды для культивирования микроорганизмов

2.2. Использованные штаммы и плазмиды

2.3. Генетические методы

2.4. Получение фракции осадочных белков из дрожжевых клеток

2.5. Электрофоретическое разделение белков

2.6. Выявление [P^ST4& quot-]-фактора в осадочной фракции

2.7. Получение MALDI масс-спектров

2.8. Измерение интенсивности флуоресценции тиофлавина Т 2. 9. Получение и анализ красного пигмента

2. 10. Получение амилоидных фибрилл in vitro

2. 11. Трансмиссионная электронная микроскопия

2. 12. Методы статистической обработки

Глава 3. Результаты и их обсуждение

3.1. Влияние красного пигмента на количество амилоидов в клетках дрожжей Saccharomyces cerevisiae

3.1.1. Уменьшение количества белковых агрегатов в 55 стр

10 стр.

10 стр.

18 стр.

24 стр.

30 стр.

40 стр.

45 стр.

45 стр.

45 стр.

46 стр.

47 стр.

48 стр.

48 стр.

49 стр.

51 стр.

52 стр.

53 стр.

53 стр.

53 стр.

55 стр

55 стр. клетках при накоплении красного пигмента

3.1. Сравнительная оценка количества амилоидов в 63 стр. клетках дрожжей

3.1.3. Влияние присутствия красного пигмента на 75 стр. количество амилоидов в клетках дрожжей

3.1.4. Передача материала, характеризующегося высокими 85 стр. наследуемыми значениями ИФ, при цитодукции

3.2. Влияние красного пигмента на амилоиды in vitro 89 стр.

3.2.1. Получение чистого препарата красного пигмента 89 стр.

3.2.2. Влияние красного пигмента на формирование 90 стр. амилоидов in vitro.

3.3. Анализ пигмент-зависимых белков клеток Saccharomyces 99 стр. cerevisiae

Выводы 106 стр.

Список литературы

1. Вишневская А. Б. Прионные и неприонные амилоиды дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Автореферат дисс. канд. биологических наук. М., 2006. 22 с.

2. Вишневская А. Б., Кушниров В. В., Тер-Аванесян М. Д. Нейродегенеративные амилоидозы: дрожжевая модель // Молекулярная биология. 2007. — Т. 41(2). -С. 346−354.

3. Горковский А. А. Выявление и частичная характеристика белков клеточной стенки дрожжей Saccharomyces cerevisiae, обладающих свойствами амилоидов. Автореф. дис. канд. биологических наук. Пущино, 2009. 28 с.

4. Закс JI. Статистическое оценивание. Москва: Статистика, 1976. 598 с.

5. Захаров И. А., Кожин С. А., Кожина Т. Н., Федорова И. В. Сборник методик по генетике дрожжей-сахаромицетов. Л. :Наука, 1976. 143 с.

6. Захарова Е. В., Хрыкина А. В., Проскурнева Е. П., Варшавский В. А. Случай первичного амилоидоза трудности диагностики и лечения // Нефрология и диализ. — 2002. — Т.1. — С. 54−61.

7. Инге-Вечтомов С. Г. Прионы дрожжей и центральная догма молекулярной биологии // Вестник РАМН. 2000. — Т. 70(4). — С. 299−306.

8. Северин С. Е., Соловьев Г. А. Практикум по биохимии. М.: МГУ, 1989. 508 с.

9. Смирнов M. H. Изучение красного пигмента аденин-зависимого мутанта дрожжей Saccharomyces cerevisiae: Автореф. дис. канд. биологических наук. Ленинград, 1967. 18 с.

10. Тиходеев О. Н., Гетманова Е. В., Тихомирова В. Л., Инге-Вечтомов С. Г Неоднозначность трансляции у дрожжей: генетический контроль и модификация // Молекулярные механизмы генетических процессов. -М.. Наука, 1990 С. 218−228.

11. Туроверов К. К., Уверский В. Н., Кузнецова И. Н. Нативные глобулярные и нативные частично или полностью неупорядоченные белки // Цитология. -2009. Т. 51. — С. 190−203.

12. Шкундина И. С., Тер-Аванесян М. Д. Прионы // Успехи биологической химии. 2006. — Т. 46. — С. 32.

13. Adjou К. T., Simoneau S., Sales N., Lamoury F., Dormont D., Papy-Garcia D., Barritault D., Deslys J-P., Lasmezas С. I. A novel generation of heparan sulfate mimetics for the treatment of prion diseases // J. Gen. Virology. 2003. — Vol. 84. -P. 2595−2603.

14. Afanasieva E. G., Kushnirov V. V., Tuite M. F., Ter-Avanesyan M. D. Molecular basis for transmission barrier and interference between closely related prion proteins in yeast // The Journal of biological chemistry. 2011. — Vol. 286. — P. 1 577 315 780.

15. Ahmad A., Uversky, V. N., Hong, D., Fink, A. L. Early events in the fibrillation of monomeric insulin // J. Biol. Chem. 2005. — Vol. 280. — P. 42 669^12675.

16. Alavez S., Vantipalli M., Zucker D., Klang I., Lithgow G. Amyloid-binding compounds maintain protein homeostasis during ageing and extend lifespan // Nature. 2011. — Vol. 472. — P. 226−229.

17. Alberti S., Halfmann R., King O., Kapila A., Lindquist S. A systematic survey identifies prions and illuminates sequence features of prionogenic proteins // Cell. -2009. Vol. 137. — P. 146−158.

18. Allen K., Chernova T. A, Tennant E. P., Wilkinson K. D., Chernoff Y. Effects of ubiquitin system alterations on the formation and loss of a yeast prion // J Biol Chem. 2007. — Vol. 282. — P. 3004−3013.

19. Bagriantsev S. N., Kushnirov V. V., Liebman S. W. Analysis of amyloid aggregates using agarose gel electrophoresis // Methods Enzymol. 2006. — Vol. 412. — P. 33−48.

20. Bagriantsev S. N., Liebman S. W. Modulation of Abeta42 low-n oligomerization using a novel yeast reporter system // BMC Biol. 2006. — V.4. — P. 32.

21. Bagriantsev S.N., Gracheva E.O., Richmond J. E., Liebman S. W. Variant-specific PSt. infection is transmitted by Sup35 polymers within [PSt] aggregates with heterogeneous protein composition // Mol. Biol, of the Cell. 2008. — Vol. 19. -P. 2433−2443.

22. Balch W., Morimoto R., Dillin A., Kelly J. Adapting proteostasis for disease intervention // Science. 2008. — Vol. 319. — P. 916−919.

23. Banci L., Bertini I., Boca M., Girotto S., Martinelli M., Valentine J. S., Vieru M. SOD1 and amyotrophic lateral sclerosis: mutations and oligomerization // PLoS ONE. 2008. — Vol.3. — el677.

24. Bate C., Salmona M., Diomede L., Williams A. Squalestatin cures prion-infected neurons and protects against prion neurotoxicity // J. Biol. Chem. 2004. — Vol. 279 -P. 14 983−14 990.

25. Ben-Zvi A., Miller E. A., Morimoto R. I. Collapse of proteostasis represents an early molecular event in C. elegans aging // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2009. -Vol. l06(35). -P. 14 914−14 919.

26. Bezprozvanny I. Calcium signaling and neurodegenerative diseases // Trends Mol Med. 2009. — Vol. l5(3). — P. 89−100.

27. Bieschke J., Russ J., Friedrich R. P., Ehrnhoefer D. E., Wobst H., Neugebauer K., Wanker E.E. EGCG remodels mature a-synuclein and amyloid-(3 fibrils and reduces cellular toxicity // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2010. -Vol. 107. — P. 7710−7715.

28. Borchsenius A. S., Wegrzyn R. D., Newnam G. P., Inge-Vechtomov S. G., Chernoff Y. O. Yeast prion protein derivative defective in aggregate shearing and production of new «seeds» // The EMBO Journal. 2001. — Vol. 20(23). — P. 6683−6691.

29. Brachmann A., Baxa U., Wickner R. B. Prion generation in vitro: amyloid of Ure2p is infectious // EMBO J. 2005. — Vol. 24. — P. 3082−3092.

30. Bradley M., Edskes H. K., Hong J. Y., Wickner R. B., and Liebman S. W. Interactions among prions and prion «strains» in yeast // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002, Vol. 99 — P. 16 392−16 399.

31. Brange J., Andersen L., Laursen E. D., Meyn G., Rasmussen E. Toward understanding insulin fibrillation // J. Pharm. Sei. 1997. — Vol. 86. — P. 517−525.

32. Burke K.A., Godbey J., Legleiter J. Assessing mutant huntingtin fragment and polyglutamine aggregation by atomic force microscopy // Methods. 2011. -Vol. 53(3). — P. 275−284.

33. Butterfield, D. A., Yatin, S. M., Varadarajan, S., Koppal, T. Amyloid ?-peptide-associated free radical oxidative stress, neurotoxicity and Alzheimer’s disease. Methods Enzymol. 1999. — Vol. 309. — P. 746−768.

34. Chacinska A., Wozny W., Boguta M., Misicka A., Brzyska M., Elbaum D. Effects of beta-amyloid on proliferation and morphology of yeast Saccharomyces cerevisiae //Letters in Peptide Science. 2002. — Vol.9. -P. 197−201.

35. Chapman M., Robinson L., Pinkner J., Roth R., Heuser J., Hammar M., Normark S., Hultgren S. Role of Escherichia coli curli operons in directing amyloid fiber formation // Science. 2002. — Vol. 295. — P. 851−856.

36. Chen S., Berthelier V., Yang W., Wetzel R. Polyglutamine aggregation behavior in vitro supports a recruitment mechanism of cytotoxicity // J Mol Biol. 2001. -Vol. 311(l). — P. 173−182.

37. Chernoff Y. O., Derkach I. L., Inge-Vechtomov S. G. Multicopy SUP35 gene induces de-novo appearance of psi-like factors in the yeast Saccharomyces cerevisiae II Current Genetics. 1993. — Vol. 24(3). — P. 268−270.

38. Chernoff Y. O., Lindquist S. L., Ono B., Inge-Vechtomov S. G., Liebman S. W. Role of the chaperone protein Hspl04 in propagation of the yeast prion-like factor psi+. // Science. 1995. — Vol. 268. — P. 880−884.

39. Chernoff Y. O, Newnam G. P, Kumar J., Allen K., Zink A.D. Evidence of a protein mutator in yeast: role of the Hsp70-related chaperone Ssb in formation, stability, and toxicity of the PSI. prion // Mol Cell Biol. 1999. — Vol. 19. — P. 8103−8112.

40. Chernoff Y. O., Uptain S. M., Lindquist S. L. Analysis of prion factors in yeast // Methods Enzymology. 2002. — Vol. 351. — P. 499−538.

41. Chernoff Y. O. Replication vehicles of protein-based inheritance // Trends Biotechnol. 2004. — Vol. 22(l 1). — P. 549−552.

42. Chernoff Y. O. Stress and prions: lessons from the yeast model // FEBS. 2007. -Vol. 581. -P. 3695−3701.

43. Chiti F., Dobson C. Protein misfolding, functional amyloid, and human disease // Annu Rev Biochem. 2006. — V. 75. — P. 333−366.

44. Cohen F., Prusiner S. Pathologic conformations of prion proteins // Annual Review of Biochemistry. 1998. — Vol. 67. — P. 793−819.

45. Collinge J., Whittington M., Sindle K., Smith C., Palmer M., Clarke A., Jefferys J. Prion protein is necessary for normal synaptic function // Nature. 1994. — Vol. 370. -P. 295−297.

46. Coustou V., Deleu C., Saupe S., Begueret J. The protein product of the het-s heterokaryon incompatibility gene of the fungus Podospora anserina behaves as a prion analog // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. — Vol. 94. — P. 9773−9778.

47. Cox B., Tuite M. F., McLaughlin C. S. The psi factor of yeast: a problem in inheritance // Yeast. 1988. — Vol. 4(3). — P. 159−178.

48. Demaimay R., Chesebro B., Caughey B. Inhibition of formation of proteaseresistant prion protein by Trypan Blue, Sirius Red, other Congo Red analogs // Arch. Virol. Suppl. 2000. — Vol. 16. — P. 277−283.

49. DePace A. H., Santoso A., Hillner P., Weissman J. S. A critical role for amino-terminal glutamine/asparagine repeats in the formation and propagation of a yeast prion // Cell. 1998. — Vol. 93. — P. 1241−1252.

50. Derkatch I. L., Chernoff Y. O., Kushnirov V. V., Inge-Vechtomov S. G., Liebman S. W. Genesis and variability of RSA. prion factors in Saccharomyces cerevisiae // Genetics. 1996. — Vol. 144. — P. 1975−1586.

51. Derkatch I. L., Bradley M., Hong J., Liebman S. W. Prions affect the appearance of other prions: the story of PIN (+>. // Cell. 2001. — Vol. l06(2). — P. 171−182.

52. Detlev R. Biochemistry and structure of PrPC and PrPSc // British Medical Bulletin. -2003. -Vol. 66. -P. 21−33.

53. Diaz-Avalos R, Long C, Fontano E, Balbirnie M, Grothe R, Eisenberg D, Caspar DL: Cross-beta order and diversity in nanocrystals of an amyloid-forming peptide. J Mol Biol. 2003. — Vol. 330. — P. 1165−1175.

54. Diaz-Avalos R., King C., Wall J., Simon M., Caspar D. Strain-specific morphologies of yeast prion amyloid fibrils // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. -Vol. 102. -P. 10 165−10 170.

55. Dobson C. The structural basis of protein folding and its links with human disease // Biol. Sci. 2001. — Vol. 356. — P 133−145.

56. Dos Reis S., Coulary-Salin B., Forge V., Lascu I., Begueret J., Saupe S. The HET-s prion protein of the filamentous fungus podospora anserine aggregates in vitro into amyloid-like fibrils // J. Biol. Chem. 2002. — Vol. 277. — P. 5703−5706.

57. Du Z., Crow E. T., Kang H. S., Li L. Distinct subregions of Swil manifest striking differences in prion transmission and SWI/SNF function // Mol. And cell. Biol. -2010. Vol. 30(19). — P. 4644−4655.

58. Edskes, H. K., Wickner R.B. A protein required for prion generation: URE3. induction requires the Ras-regulated Mksl protein // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -2000. Vol. 97. — P. 6625−6629.

59. Ernhoefer D., Biesche J., Boeddrich A., Herbst M., Masino L., Lurz R., Engemann S., Pastore A., Wanker E. EGCG redirects amyloidogenic polypeptides into unstructured, off-pathway oligomers // Nature Struct. Mol. Biol. -2008. -Vol. 15. -P. 558−566.

60. Fandrich M., Dobson C. The behaviour of polyamino acids reveals an inverse side chain effect in amyloid structure formation // EMBO J. 2002. -Vol. 21. — P. 5682−5690.

61. Fernandez-Bellot E., Guillemet E., Ness F., Baudin-Baillieu A., Ripaud L., Tuite M., Cullin C. The URE3. phenotype: evidence for a soluble prion in yeast // EMBO Rep. 2002. — Vol.3. — P. 76−81.

62. Fowler D., Koulov A., Alory-Jost C., Marks M., Balch W., Kelly J. Functional amyloid formation within mammalian tissue // PLoS Biology. 2006. -Vol.4. -P. 0100−0107.

63. Ganusova E. E., Ozolins L. N, Bhagat S., Newnam G.P., Wegrzyn R.D., Sherman M.Y., Chernoff Y.O. Modulation of prion formation, aggregation, and toxicity by the actin cytoskeleton in yeast // Mol Cell Biol. 2006. — Vol. 26(2). — P. 617−629.

64. Ghaemmaghami S., May B. C. H., Renslo A. R., Prusiner S. B. Discovery of 2-Aminothiazoles as Potent Antiprion Compounds // J. Virology. 2010. — Vol. 84. -P. 3408−3412.

65. Gilks N., Kedersha N., Ayodele M., Shen L., Stoecklin G., Dember L., Anderson P. Stress granule assembly is mediated by prion-like aggregation of TIA-1 // Molecular Biology of the Cell. 2004. — Vol. 15. — P. 5383−5398.

66. Glabe C.G. Common mechanisms of amyloid oligomer pathogenesis in degenerative disease // Neurobiol Aging. 2006. — Vol. 27(4). — P. 570−575.

67. Goldsbury C., Baxa U., Simon M., Steven A., Engel A., Wall J., Aebi U., Muller S.

68. Amyloid structure and assembly: Insights from scanning transmissionelectron microscopy // Journal of Structural Biology. 2011. — Vol. 173. — P. l-13.

69. Halfmann R., Alberti S., Lindquist S. Prions, protein homeostasis, and phenotypic diversity // Trends in cell biology. 2010. — Vol. 20(3). — P. 125−133.

70. Hammarstrom P., Schneider F., Kelly J. Trans-suppression of misfolding in an amyloid disease // Science. 2001. -Vol. 293. — P. 2459−2462.

71. Hammarstrom P., Wiseman R., Powers E., Kelly J. Prevention of transthyretin amyloid disease by changing protein misfolding energetic // Science. 2003. -Vol. 299(5607). -P. 713−716.

72. Hashimoto S., Ogura M., Aritomi K., Hoshida H., Nishizawa Y., Akada R. Isolation of auxotrophic mutants of diploid industrial yeast strains after UV mutagenesis // Appl. Environ. Microbiol. 2005. — Vol. 71. — P. 312−319.

73. Heldt C., Zhang S., Belfort G. Asymmetric amyloid fibril elongation: A new perspective on a symmetric world // Proteins. 2011. — Vol. 79(l). — P. 92−98.

74. Jarrett J.T., Lansbury P.T. Jr. Seeding «one-dimensional crystallization» of amyloid: a pathogenic mechanism in Alzheimer’s disease and scrapie? // Cell. 1993. -Vol. 73(6). -P. 1055−1058.

75. Jones G. W., Masison D. C. Saccharomyces cerevisiae Hsp70 mutations affect PSI+. prion propagation and cell growth differently and implicate Hsp40 and tetratricopeptide repeat cochaperones in impairment of [PSI*] II Genetics. 2003. -Vol. 163. -P. 495−506.

76. Jung G., Jones G., Wegrzyn R. D., Masison D. C. A role for cytosolic Hsp70 in yeast PSI*. prion propagation and [PSI+] as a cellular stress // Genetics. 2000. -Vol. 156. -P. 559−570.

77. Kaganovich D., Kopito R., Frydman J. Misfolded proteins partition between two distinct quality control compartments // Nature. 2008. — Vol. 454. — P. 1088−1095.

78. Kajava A. V., Baxa U., Wickner R. B., Steven A. C. A model for Ure2p prion filaments and other amyloids: the parallel superpleated beta-structure // Proc Natl Acad Sci USA. 2004. — Vol. 101. — P. 7885−7890.

79. King C.Y., Tittmann P., Gross H., Gebert R., Aebi M., Wiithrich K. Prion-inducing domain 2−114 of yeast Sup35 protein transforms in vitro into amyloid-like filaments // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. — Vol. 94. — P. 6618−6622.

80. King C.Y., Diaz-Avalos R. Protein-only transmission of three yeast prion strains // Nature. 2004. — Vol. 428. -P. 319−323.

81. Kocisko D. A., Baron G. S., Rubenstein R., Chen J., Kuizon S., Caughey B. New inhibitors of scrapie-associated prion protein formation in a library of 2,000 drugs and natural products II J. Virology. 2003. — Vol. 77. — P. 10 288−10 294.

82. Korth C., May B., Cohen F., Prasiner S. Acridine and phenothiazine derivatives as pharmacotherapeutics for prion disease // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. -Vol. 98. -P. 9836−9841.

83. Krobitsch S., Lindquist S. Aggregation of huntingtin in yeast varies with the length of the polyglutamine expansion and the expression of chaperone proteins // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. — Vol. 97(4). — P. 1589−1594.

84. Kryndushkin D. S., Alexandrov I. M., Ter-Avanesyan M. D., Kushnirov V. V. Yeast PSt. protein aggregates are formed by small Sup35 polymers fragmented by Hspl04 // J. Biol. Chem. -2003. -Vol. 278. P. 49 636−49 643.

85. Kushnirov V. V, Kochneva-Pervukhova N.V., Chechenova M. B, Frolova N. S, Ter-Avanesyan M. D. Prion properties of the Sup35 protein of yeast Pichia methanolica II The EMBO Journal. 2000. — Vol. 19(3). -P. 324−331.

86. Margulis B, Kinev A, Guzhova I. Chaperones in neurodegenerative pathologies: Therapeutic prospects. J. Radons and G. Multhoff (ed) Heat Shock Proteins in Biology and Medicine. 2006. ISBN: 81−3 080 105−1.

87. Masison D.C., Wickner R.B. Prion-inducing domain of yeast Ure2p and protease resistance of Ure2p in prion-containing cells // Science. 1995. — Vol. 270. — P. 93−95.

88. McKintosh E., Tabrizi S., Collinge J. Prion diseases //Journal of NeuroVirology. -2003. -Vol. 9. P. 183−193.

89. Meratan A., Ghasemi A., Nemat-Gorgani M. Membrane integrity and amyloid cytotoxicity: a model study involving mitochondria and lysozyme fibrillation products // Journal of Molecular Biology. 2011. — Vol. 409. — P. 826−838.

90. Meredith C. Protein denaturation and aggregation: cellular responses to denatured and aggregated proteins // Ann NY Acad Sci. 2005. — Vol. 1066. — P. 181−221.

91. Meriin A., Zhang X., Miliaras N. B., Kazantsev A., Chernoff Y. O., McCaffery J. M., Wendland B., Sherman M. Y. Aggregation of expanded polyglutamine domain in yeast leads to defects in endocytosis // Mol. Cell Biol. 2003. — Vol. 23(21). -P. 7554−7565.

92. Michelitsch M. D., Weissman J. S. A census of glutamine/asparagines-rich regions: implications for their conserved functionan and the prediction of novel prions // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. — Vol. 97. — P. l 1910−11 915.

93. Moresco E. M. Y., La Vine D., Beutler B. Prion-like behavior of MAVS in RIG-I signaling // Cell Research. 2011. — Vol. 21. -P. 1643−1645.

94. Moriyama H., Edskes H.K., Wickner R.B. URE3. prion propagation in Saccharomyces cerevisiae: requirement for chaperone Hspl04 and curing by overexpressed chaperone Ydjlp // MoL Cell Biol. 2000. — Vol. 20(23). — P. 8916−8922.

95. Mu T-W., Ong D. S. T., Wang Y-J., Balch W. E., Yates J. R., Segatori L., Kelly J. W. Chemical and biological approaches synergize to ameliorate protein-folding diseases // Cell. 2008. — Vol. 134. — P. 769−781.

96. Namy O., Galopier A., Martini C., Matsufuji S., Fabret C., Rousset J. Epigenetic control of polyamines by the prion PSI+. // Nature Cell Biology. 2008. — Vol. 10. -P. 1069−1075.

97. Nelson R., Sawaya M. R, Balbirnie M., Madsen A., Riekel C., Eisenberg R. G. D. Structure of the cross-(3 spine of amyloid-like fibrils // Nature. 2005. — Vol. 435. -P. 773−778.

98. Nelson R., Eisenberg D. Structural models of amyloid-like fibrils // Adv Protein Chem. 2006. -Vol. 72. — P. 235−282.

99. Newnam G. P., Wegrzyn R. D., Lindquist S. L., Chernoff Y. O. Antagonistic interactions between yeast chaperones Hspl04 and Hsp70 in prion curing // Mol Cell Biol. 1999. — Vol. 19(2). — P. 1325−1333.

100. Nierras C. R., Cox B. S. Expression and inheritance of the yeast extrachromosomal element psi do not depend on RNA polymerase I // Curr Genet. 1994. — Vol. 25(l). — P. 49−51.

101. Nunziante M., Kehler C., Maas E., Kassack M. U., Groschup M., Schatz H. M. Charged bipolar suramin derivatives induce aggregation of the prion protein at the cell surface and inhibit PrPSc replication // J. Cell. Sci. 2005. — Vol. 118. — P. 4959−4973

102. Nuvolone M., Aguzzi A., Heikenwalder M. Cells and prions: a license to replicate // FEBS Letters. 2009. — Vol. 583. — P. 2674−2684.

103. Ohnishia S., Takanob K. Amyloid fibrils from the viewpoint of protein folding // Cell. Mol. Life Sci. 2004. — Vol. 61. — P. 511−524.

104. Osherovich L., Cox B., Tuite M., Weissman J. Dissection and design of yeast prions // PlosBiology 2004. — Vol.2. — P. 0442−0451.

105. Patel B., Liebman S. Prion-proof for PIN".: infection with in vitro-made amyloid aggregates of Rnqlp-(132105) induces [PIN*] // Journal of Molecular Biology. -2007. Vol. 365. — P. 773−782.

106. Patel B., Gavin-Smyth J, Liebman S. The yeast global transcriptional co-repressor protein Cyc8 can propagate as a prion // SWNat Cell Biol. 2009. — Vol. 11(3). -P. 344−349.

107. Patino M. M., Liu J. J., Glover J. R., Lindquist S. Support for the prion hypothesis for inheritance of a phenotypic trait in yeast // Science. 1996. — Vol. 273. — P. 622−626.

108. Paulson H., Bonini N., Roth K. Polyglutamine disease and neuronal cell death // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. — V. 97. — P. 12 957−12 958.

109. Paushkin S., Kushnirov V., Smirnov V., Ter-Avanesyan M. In vitro propagation of the prion-like state of yeast Sup35 protein // Science. 1999. — Vol. 277. — P. 381−383.

110. Pepys M. B., Hawkins P. N., Booth D. R., Vigushin D. M., Tennent G. A., Soutar A. K., Totty N., Nguyen O., Blake C. C. F., Terry C. J., Feest T. G., Zalin T. G., Hsuan

111. J. J. Human lysozyme gene mutations cause hereditary systemic amyloidosis // Nature. 1993. — Vol. 362. — P. 553−556.

112. Perrier V., Solassol J., Crozet C., Frobert Y., Mourton-Gilles C., Grassi J., Lehmann S. Anti-PrP antibodies block PrPSc replication in prion-infected cell cultures by accelerating PrPC degradation // J. Neurochem. 2004. — Vol. 89(2). — P. 45463.

113. Pike C.J., Walencewicz A.J., Glabe C.G., Cotman C.W. In vitro aging of beta-amyloid protein causes peptide aggregation and neurotoxicity // Brain research. -1991. Vol. 563(1−2). -P. 311−314.

114. Prusiner S. B., Scott M., Foster D., Pan K. -M., Groth D., Mirenda C., Torchia L., Yang S. -L., Serban D., Carlson G. A., Hoppe P. C., Westaway D., DeArmond S. J.

115. Transgenic studies implicate interactions between homologous PrP isoforms in scrapie prion replication 11 Cell. 1990. — Vol. 63. — P. 673−686.

116. Prusiner S., Hsiao K. Human prion diseases // Annals of Neurology. 1994. -Vol. 35. -P. 385−395.

117. Rikhvanov E. G., Romanova N. V., Chernoff, Y. O. Chaperone effects on prion and nonprion aggregates // Chernoff, Y. O. Protein-based inheritance. Landes Bioscience: Austin, Texas, 2007. P. 83−92.

118. Rochet J., Lansbury P. Amyloid fibrillogenesis: themes and variations // Curr Opin Struct Biol. 2000. — Vol. 10. — P. 60−68.

119. Ross C., Poirier M., Wanker E., Amzel M. Polyglutamine fibrillogenesis: the pathway unfolds // PNAS. 2003. — Vol. 100. -P. l-3.

120. Ross C., Poirier M. Protein aggregation and neurodegenerative disease // Nat Med. -2004. -V. 10. -P. 10−17.

121. Ross E., Baxa U, Wickner R. B. Scrambled prion domains form prions and amyloid // Mol Cell Biol. 2004. — Vol. 24. -P. 7206−7213.

122. Ross E., Minton A, Wickner R.B. Prion domains: sequences, structures and interactions // Nat Cell Biol. 2005. — Vol. 7(l 1). — P. 1039−1044.

123. Rubel A., Sayfitdinova A., Lada A., Nizhnikov A., Inge-Vechtomov S., Galkin A. Yeast chaperone Hspl04 controls gene expression at the posttranscriptional level // Molecular Biology. 2008. — Vol. 42. — P. l 10−116.

124. Salnikova A. B., Kryndushkin D. S., Smirnov V. N., Kushnirov V. V., Ter-Avanesyan M. D. Nonsense suppression in yeast cells overproducing sup35 (eRF3) is caused by its non-heritable amyloids // J. Biol. Chem. 2005. — Vol. 280. -P. 8808−8812.

125. Saupe S. J. New anti-prion drugs make yeast blush // Trends in Biotechnology. -2003. Vol. 21 (12). -P. 516−519.

126. Schenk D. Amyloid-p immunotherapy for Alzheimer’s disease: the end of the beginning // Nature Reviews Neuroscience. -2002. -Vol.3. P. 824−828.

127. Schiestl R. H., Gietz R. D. High efficiency transformation of intact yeast cells using single stranded nucleic acids as a carrier // Curr. Genet. 1989. — Vol. 16. — P. 339−346.

128. Schlumpberger M., Prusiner S., Herskowitz I. Induction of distinct URE3. yeast prion strains // Molecular and Cellular Biology. 2001. — Vol. 21. — P. 7035−7046.

129. Scott M. R., Peretz D., Nguyen H. O., Dearmond S. J., Prusiner S. B. Transmission barriers for bovine, ovine, and human prions in transgenic mice // J Virol. 2005. -Vol. 79(9). — P. 5259−5271.

130. Serio T., Cashikar A., Kowal A., Sawicki G., Moslehi J., Serpell L., Arnsdorf M., Lindquist S. Nucleated conformational conversion and the replication of conformational information by a prion determinant // Science. 2000. — Vol. 289. -P. 1317−1321.

131. Shao J., Diamond M. Polyglutamine diseases: emerging concepts in pathogenesis and therapy // Human Molecular Genetics. 2007. — Vol. 16. — P. 115−123.

132. Sherman F, Fink G. R., Hicks J. B. Laboratory course manual for methods in yeast genetics. N.Y., — 1986. — 186 p.

133. Shewmaker F., Mull L., Nakayashiki T., Masison D. C., Wickner R. B. Ure2p function is enhanced by its prion domain in Saccharomyces cerevisiae II Genetics. -2007. Vol. 176(3). — P. 1557−1565.

134. Smirnov M. N., Smirnov V. N., Budowsky E. I, Inge-Vechtomov S. G., Serebrjakov N. G. Red pigment of adenine-deficient yeast Saccharomyces cerevisiae // Biochem. Biophys. Res. Com. 1967. — Vol27. — P. 299−304.

135. Sondheimer N., Lindquist S. Rnql: an epigenetic modifier of protein function in yeast // Mol Cell. 2000. — Vol. 5(l). — P. 163−172.

136. Strosznajder J., Jeoeko H., Strosznajder R. Effect of amyloid beta peptide on poly (ADP-ribose) polymerase activity in adult and aged rat hippocampus // Acta biochimica polonia. 2000. — Vol. 47. — P. 847−854.

137. Summers D., Cyr D. Use of yeast as a system to study amyloid toxicity // Methods. 2011. -Vol. 53. — P. 226−231.

138. Tanaka M., Chien P., Naber N., Cooke R., Weissman J. S. Conformational variations in aninfectious protein determine prion strain differences // Nature. -2004. -Vol. 428. P. 323−328.

139. Teruya K., Kawagoe K., Kimura T., Chen C. -J., Sakasegawa Y., Dohura K. Amyloidophilic compounds for prion diseases // Infectious Disorders Drug Targets. — 2009. — Vol.9 — P. 15−22.

140. Thual C., Bousset L., Komar A.A., Walter S., Buchner J., Cullin C., Melki R. Stability, folding, dimerization, and assembly properties of the yeast prion Ure2p // Biochemistry. 2001. — Vol. 40(6). — P. 1764−1773.

141. Trevitt C., Collinge J. A systematic review of prion therapeutics in experimental models // Brain. 2006. — Vol. 129 — P. 2241−2265.

142. Tribouillard D., Bach S., Gug F., Desban N., Beringue V., Andrieu T., Dormont D., Galons H., Laude H., Vilette D., Blondel M. Using budding yeast to screen for anti-prion drugs // Biotechnol. J. 2006. — Vol.1. — P. 58−67.

143. True H., Lindquist S. A yeast prion provides a mechanism for genetic variation and phenotypic diversity // Nature. 2000. — Vol. 407. — P. 477−483.

144. Tuite M., Cox B. Propagation of yeast prions // Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2003. — Vol.4. — P. 878−890.

145. Tuite M., Cox B. Prions remodel gene expression in yeast // Nature Cell Biology. -2009. -Vol. 11. -P. 241−243.

146. Tuite M. F., Serio T. R. The prion hypothesis: from biological anomaly to basic regulatory mechanism // Nature Reviews Molecular Cell Biology. 2010. — Vol.1. -P. 823−833.

147. Turoverov K. K., Kuznetsova I. M., Maskevich A. A., Stepuro V. L., Kuzmitsky V. A., Uversky V. N. Tht as an instrumentfor testing and investigation of amiloid and amiloid-like fibrils // Proc. of SPIE. 2007. — Vol. 6733. — P. 1R-11R.

148. Uversky V.N. Amyloidogenesis of natively unfolded proteins // Curr. Alzheimer Res. 2008. — Vol.5. — P. 260−287.

149. Vacher C., Garcia-Oroz L., Rubinsztein D. Overexpression of yeast HSP104 reduces polyglutamine aggregation and prolongs survival of a transgenic mouse model of Huntington’s disease // Hum Mol Genet. 2005. — Vol. 14(22). — P. 3425−3433.

150. Vitrenko Y. A., Pavon M. E., Stone S. I., Liebman S. W. Propagation of the PIN*. prion by fragments of Rnql fused to GFP // Curr Genet. 2007. -Vol. 51. — P. 309−319.

151. Violante V., Luongo A., Pepe I., Annunziata S., Gentile V. Transglutaminase-dependent formation of protein aggregates as possible biochemical mechanism for polyglutamine diseases // Brain Res. Bull. 2001. — Vol. 56. — P. 169−172.

152. Volkov K. V., Aksenova A. Y., Soom M. J., Osipov K. V., Svitin A. V., Kurischko

153. C., Shkundina I. S., Ter-Avanesyan M. D., Inge-Vechtomov S. G., Mironova L. N. Novel non-mendelian determinant involved in the control of translation accuracy in Saccharomyces cerevisiae // Genetics. 2002. — Vol. 160. — P. 25−36.

154. Wang H., Duennwald M. L., Roberts B. E., Rozeboom L. M., Zhang Y. L., Steele A.

155. Wang Y, Meriin A. B., Costello C. E., Sherman M.Y. Characterization of proteins associated with polyglutamine aggregates: a novel approach towards isolation of aggregates from protein conformation disorders // Prion. 2007. — Vol.1. — P. 128 135.

156. Wang Y, Meriin A. B., Zaarur N., Romanova N. V., Chernoff Y.O., Costello C.E., Sherman M. Y. Abnormal proteins can form aggresome in yeast: aggresome-targeting signals and components of the machinery // FASEB J -2009. Vol. 23. -P. 451−463.

157. Wasmer C., Lange A., Van Melckebeke H., Siemer A., Riek R., Meier B. Amyloid fibrils of the HET-s (218−289) prion form a beta solenoid with a triangular hydrophobic core // Science. 2008. -Vol. 319. — P. 1523−1526.

158. Webb S., Lekishvili T., Loeschner C., Sellarajah S., Prelli F., Wisniewski T., Gilbert I.H., Brown T.R. Mechanistic Insights into the Cure of Prion Disease by Novel Antiprion Compounds // J. Virol. 2007. — Vol. 81 — P. 10 729−10 741.

159. Weisman L. S., Bacallao R., Wickner W.B. Multiple methods of visualizing the yeast vacuole permit evaluation of its morphology and inheritance during the cell cycle // The Journal of Cell Biology. 1987. — Vol. 105. — P. 1539−1547.

160. Weissmann C. Thoughts on mammalian prion strains // Folia Neuropathol. 2009. -Vol. 47(2). -P. 104−113.

161. Wickner R. B., Edskes H. K., Maddelein M. L., Taylor K. L., Moriyama H. Prions of yeast and fungi. Proteins as genetic material // The Journal of Biological Chemistry. 1999. — Vol. 274. — P. 555−558.

162. Wickner R. B., Edskes H. K., Roberts B. T., Baxa U., Pierce M. M., Ross E. D., Brachmann A. Prions: proteins as genes and infectious entities // Genes and development. 2004. — Vol. 18. — P. 470−485.

163. Wickner R.B., Edskes H.K., Shewmaker F., Nakayashiki T. Prions of fungi: inherited structures and biological roles // Nat Rev Microbiol. 2007. — Vol. 5(8). -P. 611−608.

164. Wickner R., Shewmaker F., Kryndushkin D., Edskes H. Protein inheritance (prions) based on parallel in-register beta-sheet amyloid structures // Bioessays. 2008. -Vol. 10. -P. 955−964.

165. Wong C., Xiong L. W., Horiuchi M., Raymond L., Wehrly K., Chesebro B., Caughey B. Sulfated glycans and elevated temperature stimulate PrPSc-dependent cell free formation of protease-resistant prion protein // EMBO J. 2001. — Vol. 20. -P. 377−386.

166. Xue W., Hellewell A., Gosal W., Homans S., Hewitt E., Radford S. Fibril fragmentation enhances amyloid cytotoxicity // J Biol Chem. 2009. — Vol. 284(49). — P. 34 272−34 282.

167. Xue W., Hellewell A., Hewitt E, Radford S. Fibril fragmentation in amyloid assembly and cytotoxicity. When size matters // Prion. 2010. — Vol. 4(l). — P. 2025.

168. Zakharov I. A., Yarovoy B. Cytoduction as a new tool in studying the cytoplasmic heredity in yeast // Mol. Cell Biochem. 1977. — Vol. 14. — P. 15−18.

169. Zoghbi H., Orr H. Glutamine repeats and neurodegeneration // Annu. Rev. Neurosci. 2000. — V. 23. — P. 217−247.

Заполнить форму текущей работой