Ученые из Пущино описали особенности изучения гигантского белка титина/коннектина

В 2017 г Иваном Милентьевичем Вихлянцевым совместно с д.б.н., проф. Зоей Александровной Подлубной был опубликован обзор «Нюансы электрофореза в исследовании титина/коннектина» в журнале Biophysical Reviews. Белок титин является рекордсменом – он самый большой, содержит самое большое количество аминокислот (более 30 тыс.) и самую длинную молекулу. Одним из методов его изучения является SDS-электрофорез. Визуализация титина простым электрофорезом невозможна, т.е. необходимо было разработать нюансы, особенности методики. Долгий путь подбора условий, открытие новых форм титина, как они меняются при патологии, можно ли метод считать, как диагностику патологий, был отражен в обзоре 2012 г в журнале «Успехи биологической химии» по результатам докторской диссертации Ивана Вихлянцева. Эта работа заинтересовала австралийского исследователя, который тоже исследует титин (Кристобаль Доз Ремидиус). Он собирал тематический выпуск по этому белку и пригласил русских ученых опубликовать свои исследования. Иван Вихлянцев предложил написать об особенностях, нюансах электрофоретического изучения титина, историю его открытия и как за 30-40 лет научились максимально защищать этот белок от протеолитической деградации.

«Интересно получается, что кипячение электрофоретических проб, которое необходимо проводить по методу Лаемли, для того чтобы белок развернулся, категорически запрещено в случае с титином, поскольку он разрушается» – сообщил д.б.н., заведующий Лабораторией структуры и функций мышечных белков Иван Вихлянцев.

«В 2018 г вышла глава в монографии «Электрофорез - практическое применение в науках о жизни», которая отчасти повторяет первый и второй обзоры, где основное внимание уделено на то, как подходить к изучению титина методом электрофореза: описываются нюансы того, как заливать гель, состав геля (агароза с полиакриламидом), то, что нельзя нагревать выше 40°С, что нужно заливать в холодные стекла, что необходимо добавлять ингибиторы протеаз. «При соблюдении этих условия мы видим не одну высокомолекулярную полосу, а три» – уточнил Иван Вихлянцев. Разработанная методика может быть использована в медицинской практике для постановки диагноза.

Если исследовать этим методом белковый состав в мышце человека, страдающего мышечной патологией, то мы увидим, что титин разрушается, и его разрушение начинается с более высокомолекулярных форм. Этот метод позволяет диагностировать развитие патологического процесса в скелетной мышце на начальной и более поздней стадии развития заболевания. Титин можно рассматривать как биомаркер, т.к. он первым реагирует на изменения в больной мышце. Данный способ оценки развития патологического процесса в скелетной мышце имеет свои преимущества перед другими методами: он очень дешёвый, информативный и результаты можно получить в течение рабочего дня.

Представленное исследование, направленное на описание нюансов (подходов) к электрофоретическому изучению гигантского белка титина, было поддержано грантом РФФИ (№17-04-00326).



Источники:
Ivan M. Vikhlyantsev and Zoya A. Podlubnaya. Peculiarities of SDS-PAGE of Titin/Connectin. Electrophoresis - Life Sciences Practical Applications. Chapter 3. Pages 45- 62. 2018.
https://www.intechopen.com/books/electrophoresis-life-sciences-practical-applications/peculiarities-of-sds-page-of-titin-connectin



Материал подготовила:
Алсу Дюкина
Пресс-служба ИТЭБ РАН, iteb-press@yandex.ru