ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АКТИНСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ПРОТЕАЗЫ ЕСР32 ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМА АМЕБОИДНОГО ДВИЖЕНИЯ IN VIVO

Морозова А. В., Сковородкин И. Н., Хайтлина С. Ю., Малинин А. Ю.
Институт цитологии РАН, 194064 Санкт-Петербург
Актинспецифическая протеиназа ЕСР32 из Escherichia coli A2 до настоящего времени успешно использовалась в изучении актина in vitro, поскольку продукт протеолиза обладает уникальными свойствами в реакции полимеризации-деполимеризации. ЕСР32 обладает высокой субстратной специфичностью и расщепляет молекулу актина ограниченно, по единственному участку, который не совпадает с участками расщепления других протеаз. Для моделирования взаимодействия протеаза - цитоскелет in vivo нами выбраны клетки амеб, реорганизация цитоскелета которых динамична и наглядно проявляется в характере движения клетки. В данной работе предложен метод очистки протеазы, в результате которого удается получить препарат 60% чистоты, не обладающий АТФазной активностью, содержащейся в грубых препаратах ЕСР32, и, следовательно, пригодный для экспериментов in vivo. В клетки Amoeba proteus препарат протеазы ЕСР32 вводился методом микроинъекций. В течение нескольких минут после введения в цитоплазму амеб 30 пкл раствора протеазы с концентрацией 0.01-0.02 мг/мл, наблюдалось прекращение образования псевдоподий и замедление вплоть до полной остановки движения цитоплазмы. Инъецированные особи оседали на дно микроаквариумов, распластывались и оставались неподвижными в течение 2-3 часов. В дальнейшем двигательная активность постепенно восстанавливалась и через сутки не отличалась от таковой в контроле. При введении избытка протеазы происходило разрушение кортикального актинового слоя в районе инъекции, нарушение целостности плазматической мембраны и разрушение клетки. Наблюдаемые эффекты сходны с описанными в литературе изменениями морфологии амеб после инъекции таких актин-связывающих агентов, как ДНКаза I или фрагмин. И ДНКаза I, и фрагмин препятствуют образованию актиновых филаментов. Так как актин, расщепленный протеазой ЕСР32, теряет способность к полимеризации, введение протеазы ЕСР32 может ингибировать сборку актинового цитоскелета амеб и приводить к нарушению движения клеток. Полученные результаты позволяют говорить о возможности использовании протеазы для изучения механизма амебоидного движения и функции актина in vivo. Работа поддержана грантом РФФИ № 96-04-49659.