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.