Киян В. С., Сарбасов Д. Д.*, Берсимбаев Р. И.
РОЛЬ MTOR В ИМПОРТЕ РИБОСОМАЛЬНЫХ
БЕЛКОВ
Для доказательства роли mTOR в процессе импорта
рибосомальных белков в ядро клетки было проведено ряд экспериментов
показывающих влияние ингибиторов mTOR киназы на импорт
рибосомальных белков. Были получены линии белков мутантные
по сайтам фосфорилирования. Изучено белковое взаимодействие
mTOR с главным транспортным белком Importin β1 и активатором
рибосомального импорта RanBP2 путем сайт-направленного
мутагенеза. Показан механизм регуляции рибосомальных белков
путем фосфорилирования mTOR киназой белка RanBP2.
mTOR (mammalian target of rapamycin) является мишенью молекулы
называемой рапамицином, макролид которого продуцируется бактериями
рода Streptomyces Hygroscopicus и впервые получил пристальное внимание
из-за его широких антипролиферативных свойств. Серин/треонин киназа
mTOR привлекла много внимания в качестве основного регулятора
наиболее фундаментальных биологических процессов, таких как рост и
пролиферация клеток, апоптоз. Данная киназа работает в двух различных
мультибелковых комплексах называемых mTORC1, содержащий mTOR,
Raptor, mLST8 и mTORC2 включающий mTOR, Rictor, Sin1 и mLST8. Анализ
всей клетки является ценным и незаменимым подходом для характеристики
основной клеточной функции протеина. Тем не менее, локализация белка в
конкретном внутриклеточном пространстве, а также анализ субклеточного
перераспределения курсирующих белков может значительно улучшить наше
понимание известных функций и указать на новые сигнальные процессы.
В соответствии со своей ранней определенной роли в контроле трансляции,
mTOR первоначально рассматривался как цитоплазматическая киназа,
работающая в эндомембранной области цитозола [1, 2]. Первые сообщения
о mTOR субклеточном распределении выявили ядерную локализацию
mTOR, но не смогли продемонстрировать функциональную значимость.
В то время как ранее было показано, что mTOR косвенно вовлечен в
регуляцию транскрипции, контролируя транспорт из цитоплазмы в ядро
транскрипционных факторов, недавние исследования показали прямое
взаимодействие mTOR с промоутерами различных генов, обеспечивающих
функциональную значимость ядерной локализации mTOR [3 - 5].
Материалы и методика исследований. Трансфекцию клеточной линии
293Т проводили на 6 см чашках в количестве 2×10
5
на 1 мл питательной среды
путем культивирования в течение 24 часов. Количество трансформированной
ДНК составляло 0,5-1,0 мг на 1 чашку. При образовании комплексов ДНК и
липофектамина-2000 использовали соотношение 1:3. Клетки выращивали
в течение 24-48 часов при 37°С и 5% содержанием СО
2
. Электрофорез
проводили в градиентном полиакриламидном геле по методу J. Laemmli et al.
Для разделения образцов нами использовались коммерческие градиентные гели
4-12% (фирма «BioRad», США). Перенос белков из электрофорезного геля на
нитроцеллюлозную мембрану осуществляли по H. Towbin et al. Проявление
изучаемых белков на мембране проводили с использованием специфических
антител (фирма «Santa Cruz», США). Для лизирования клеток использовали
буфер, состоящий из 10 мМ Трис-HCl, pH7.5, 2.5 мМ MgCl
2
, 1.5 мМ KCl, 0.5%
Тритон X-100, 0,2 М LiCl, 0.5% деоксихолата натрия (C
24
H
39
NaO
4
). Используемые
нуклеотидные последовательности ДНК взятые из GenBank (
http://www.
ncbi.
nlm.nih.gov
), синтез которых проводили с использованием компании «Sigma»,
США. Обработку данных проводили с использованием программы «Serial
Cloner». Мутирование проводили методом сайт-направленного мутагенеза
с использованием коммерческих наборов Quik Change II XL Site-Directed
Mutagenesis Kit («Agilent Technologies», США).
Результаты исследований. На первом этапе нами проводилась работа по
изучению белкового взаимодействия рекомбинантных форм mTOR и Importin
β1. Трансфекцию клеток проводили с использованием рекомбинантных
белков, у которых имелись специфические метки, позволяющие изолировать
комплексы с данными белками: myc-mTOR, flag-Importin β1 и flag-Raptor. Белок
flag-Raptor использовали в качестве положительного контроля, так как этот
белок входит в состав mTORC1 и позволяет методом иммунопреципитации
изолировать изучаемый белок mTOR. Реакцию иммунопреципитации
проводили с использованием специфических антител flag (фирма «Santa
Cruz», США). Полученные данные представлены на рисунке 1.
|