ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЛИПОПОЛИСАХАРИДОВ С БЕЛКОМ ПОРИНОМ. ВЛИЯНИЕ ИОННОЙ СИЛЫ, Рh И ДВУХВАЛЕНТНЫХ КАТИОНОВ НА ПАРАМЕТРЫ СВЯЗЫВАНИЯ

Набережных Г. А., Ким Н. Ю., Новикова О. Д., Соловьева Т. Ф.
Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН, Владивосток
Проведено связывание белка-порина из бактерий Yersinia pseudotuberculosis с S и R-формами эндогенного липополисахарида (ЛПС) при различной ионной силе и рН. Показано, что взаимодействие R-ЛПС с белком при всех экспериментальных условиях (0.02-0.6 М NaCl и рН 3-9) удовлетворяет модели, согласно которой связывание происходит на независимых центрах двух типов. Для S-ЛПС имеет место кооперативное связывание на взаимодействующих участках порина с высокой аффинностью и на независимых участках с низкой аффинностью при всех рН и низких концентрациях NaCl. При высокой ионной силе не наблюдается кооперативного взаимодействия S-ЛПС с порином. Число мест связывания на порине и Ка значительно уменьшаются с увеличением ионной силы раствора. Влияние рН на взаимодействие ЛПС с порином является более сложным. При изменении рН величины Ка для R- и S-ЛПС изменяются в противоположных направлениях. При рН 5,0-5,5 для R-ЛПС Ка имеет максимальное (Ка =6,7х105 М-1), а для S-ЛПС минимальное значение (Ка =0,4х105 М-1). Число высоко и низко афинных центров связывания для двух форм ЛПС увеличивается при изменении рН от 3 до 5 и затем уменьшается при дальнейшем увеличении рН до 8. Максимальное связывание (рН 5,0-5,5) на высоко и низко афинных сайтах для R-ЛПС равно 3 и 10 и S-ЛПС - 7 и 20 соответственно. Обсуждаются возможные механизмы значительного увеличения связывания ЛПС с порином в области рН 5-5,5. При добавлении ионов Са2+ и Мg2+, даже при нейтральных рН, изменяются кривые насыщения и резко увеличивается количество связанного ЛПС (30 моль на моль порина), что может быть связано с увеличением агрегации молекул ЛПС. Удаление двухвалентных катионов хелатирующими реагентами приводит к устранению кооперативного связывания S-ЛПС с порином. Изменение характера взаимодействия может быть обусловлено конформационными переходами в белке, поскольку по данным КД-спектроскопии при удалениии катионов в молекуле порина увеличивается доля неупорядоченной структуры. Полученные результаты свидетельствуют о существенной роли электростатических взаимодействий при связывании порина с ЛПС. В связывании участвуют ионогенные группы как на белке, так и на лиганде. Участие этих групп может проявляться через их прямое взаимодействие, а также опосредованно, через изменение конформации лиганда и белка.