Применение метода тритиевой планиграфии для исследования взаимосвязи "структура-функция" на примере вируса табачной мозаики

Г.А. Бадун, Е.В. Лукашина, Е.Н. Добров*

Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова

Определение структуры биологических объектов, в том числе макромолекул и надмолекулярных образований, является важнейшим этапом изучения механизма их функционирования. Целью данной работы стало сравнение характера мечения атомарным тритием молекул белка оболочки вируса табачной мозаики (ВТМ) в составе вирионов дикого штамма U1 и мутанта ts21-66 для выявления возможных изменений в структуре, сообщающих этому белку пониженную термостабильность и способность индуцировать некрозы на растениях-хозяевах, несущих ген N’. Оба белка оболочки состоят из 158 аминокислотных остатков, в мутантном белке имеются две замены: изолейцин-21® треонин и аспарагиновая кислота-66® глицин.

Исследование пространственной структуры белков проводилось методом тритиевой планиграфии. В результате работы получены профили распределения радиоактивности по полипептидным цепям белков дикого и мутантного штаммов.

Обнаружено, что в белок оболочки мутанта включается в 2 раза больше тритиевой метки, чем в белок дикого штамма, и что такое различие в основном определяется усилением включения метки в C-концевой сегмент молекулы, который наиболее интенсивно метится и в составе вирионов штамма U1. Данный факт объясняется изменением конформации С-концевого сегмента молекулы мутантного белка, что приводит к уменьшению доступности атомарному тритию других поверхностных участков молекулы.

На основании наблюдаемой для мутантного белка тенденции к увеличению включения метки в аминокислотные остатки, входящие в состав областей гидрофобных контактов между субъединицами, высказано предположение о более "рыхлой" структуре вирусных частиц мутанта ts21-66.