danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-374Research ArticleХИМИЯCHEMISTRYОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЦИТОХРОМА Р450 И ФОСФОЛИПАЗ А2 РАЗНОЙ СПЕЦИФИЧНОСТИ, ОБНАРУЖИВАЕМЫЕ КД-СПЕКТРОСКОПИЕЙFEATURES OF THE PROTEIN-PROTEIN INTERACTION OF CYTOCHROME P450 AND PLА2 OF DIFFERENT NATURE REVEALED USING CIRCULAR DICHROISM SPECTROSCOPYЛитвинкоН. М.LitvinkoN. M.

д-р хим. наук, доцент, заведующая лабораторией

D. Sc. (Chemistry), Assistant Professor, Head of the Laboratory

al_h@mail.ruАнтончикГ. Н.AntonchikG. N.

канд. хим. наук, научный сотрудник

Ph. D. (Chemistry), Researcher

griz_li@mail.ruГлушаковаТ. Г.GlushakovaT. G.tatsiana-gudko@gmail.comГерловскийД. О.GerlovskyD. O.

канд. хим. наук, научный сотрудник

Ph. D. (Chemistry), Researcher

denis2904-83@mail.ruИнститут биоорганической химии НАН БеларусиInstitute of Bioorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus2016090120176066471Copyright © Литвинко Н.М., Антончик Г.Н., Глушакова Т.Г., Герловский Д.О., 20172017Литвинко Н.М., Антончик Г.Н., Глушакова Т.Г., Герловский Д.О.Litvinko N.M., Antonchik G.N., Glushakova T.G., Gerlovsky D.O.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/374

Проведено изучение особенностей белок-белкового взаимодействия цитохромов Р450 (CYP2В4 и CYP3А4) и фосфолипаз А2 (ФЛА2) с использованием спектроскопии кругового дихроизма. Обнаружены разнонаправленные эффекты в изменении спектров KД смеси ФЛА2 яда змеи–CYP2В4 (соотношение 1  :   4 моль/моль) и смеси ФЛА2 поджелудочной железы свиньи–CYP3А4 человека (соотношение 1  : 20 моль/моль) в сравнении со спектрами KД индивидуальных белков соответственно, что свидетельствует о прямом белок-белковом взаимодействии ФЛА2 и CYP. При этом результирующий спектр КД в первом случае характеризуется увеличением в 2,5 раза значений молярной эллиптичности смеси белков по отношению к молярной эллиптичности цитохрома Р450, а во втором – существенным уменьшением этого показателя, что отражает значительные изменения в конформации этих биополимеров при взаимодействии.

The study of the features of the protein-protein interaction of cytochrome P450 (CYP3A4 and CYP2B4) and phospholipase A2 (PLA2) using circular dichroism spectroscopy was carried out.The divergent effects were found in the change of the CD-spectrum of the mixture of snake venom PLA2–CYP2B4 (ratio 1  : 4 mole/mole) and the mixture of porcine pancreatic PLA2-human CYP3A4 (ratio 1  : 20 mole/mole), as compared to the CD-spectra of the individual protein, respectively, which evidences direct protein-protein interactions of PLA2 and CYP.The resultant CD-spectrum in the first case is characterized by a 2.5-fold increase in the molar ellipticity protein mixture in relation to the molar ellipticity of cytochrome P450, and the second – by a significant reduction of this index, which reflects the significant changes in the conformation of the interaction of these biopolymers.

фосфолипазы A2 поджелудочной железы и яда змеиCYP3А4CYP2В4КД-спектроскопияpancreatic phospholipases A2snake venom phospholipases A2CYP3А4CYP2В4CD-spectroscopyReferencesLewis, D. F. V. Guide to Cytochromes P450: Structure and Function / D. F. V. Lewis. – 2nd ed. – 2001. – 189 р. doi. org/10.1201/9781420023046.Lewis, D. F. V. Guide to Cytochromes P450: Structure and Function / D. F. V. Lewis. – 2nd ed. – 2001. – 189 р. doi. org/10.1201/9781420023046.Цитохром Р-450-зависимый метаболизм арахидоновой кислоты / И. В. Иванов [и др.] // Биохимия. – 1999. – Т. 64, вып. 7. – С. 869–882. PubMed ID: 10424895.Цитохром Р-450-зависимый метаболизм арахидоновой кислоты / И. В. Иванов [и др.] // Биохимия. – 1999. – Т. 64, вып. 7. – С. 869–882. PubMed ID: 10424895.Метелица, Д. И. Влияние фосфолипидов на цитохром P-450 и реакции с его участием / Д. И. Метелица // Успехи современной биологии. – 1982. – Т. 94, № 3. – С. 345–359.Метелица, Д. И. Влияние фосфолипидов на цитохром P-450 и реакции с его участием / Д. И. Метелица // Успехи современной биологии. – 1982. – Т. 94, № 3. – С. 345–359.Pandini, V. Interaction of the soluble recombinant PsaD subunit of spinach photosystem I with ferredoxin I / V. Pandini, A. Aliverti, G. Zanetti // Biochemistry. – 1999. – Vol. 38, N 33. – P. 10707– 10713.Pandini, V. Interaction of the soluble recombinant PsaD subunit of spinach photosystem I with ferredoxin I / V. Pandini, A. Aliverti, G. Zanetti // Biochemistry. – 1999. – Vol. 38, N 33. – P. 10707– 10713.Кисель, М. А. Влияние фенобарбитала на активность эндогенной растворимой фосфолипазы А в печени. Взаимосвязь с микросомальной гидроксилирующей системой / М. А. Кисель, Н. М. Литвинко // Хим.-фарм. журн. – 1995. – № 6. – С. 19–22.Кисель, М. А. Влияние фенобарбитала на активность эндогенной растворимой фосфолипазы А в печени. Взаимосвязь с микросомальной гидроксилирующей системой / М. А. Кисель, Н. М. Литвинко // Хим.-фарм. журн. – 1995. – № 6. – С. 19–22.Препаративная биохимия липидов / Л. Д. Бергельсон [и др.]. – M.: Наука, 1981. – 256 с.Препаративная биохимия липидов / Л. Д. Бергельсон [и др.]. – M.: Наука, 1981. – 256 с.Ingelman-Sundberg, M. Incorporation of purified components of the rabbit liver microsomal hydroxylase system into phospholipid vesicles / M. Ingelman-Sundberg, H. Glaumann // Biochim. Biophys. Acta. – 1980. – Vol. 599, N 2. – P. 417–435. doi: 10.1016/0005-2736(80)90188-1.Ingelman-Sundberg, M. Incorporation of purified components of the rabbit liver microsomal hydroxylase system into phospholipid vesicles / M. Ingelman-Sundberg, H. Glaumann // Biochim. Biophys. Acta. – 1980. – Vol. 599, N 2. – P. 417–435. doi: 10.1016/0005-2736(80)90188-1.Изучение специфичности фосфолипазы А2 на субстратсодержащих структурах, имеющих разную надмолекулярную организацию / А. А. Ахрем [и др.] // Биохимия. – 1989. – Т. 54, № 4. – С. 687–693.Изучение специфичности фосфолипазы А2 на субстратсодержащих структурах, имеющих разную надмолекулярную организацию / А. А. Ахрем [и др.] // Биохимия. – 1989. – Т. 54, № 4. – С. 687–693.Vaskovsky, V. E. A universal reagent for phospholipid analysis / V. E. Vaskovsky, E. Y. Kostetsky, J. M. Vasendin // J. Chromatogr. – 1975. – Vol. 114, N 1. – Р. 129–141. doi:10.1016/s0021-9673(00)85249-8.Vaskovsky, V. E. A universal reagent for phospholipid analysis / V. E. Vaskovsky, E. Y. Kostetsky, J. M. Vasendin // J. Chromatogr. – 1975. – Vol. 114, N 1. – Р. 129–141. doi:10.1016/s0021-9673(00)85249-8.Haugen, D. A. Properties of electroforetically homogeneous phenobarbital-inducible and β-naphthoflavone-inducible forms of liver microsomal cytochrome P-450 / D. A. Haugen, M. J. Coon // J. Biol. Chem. – 1976. – Vol. 251, N 24. – Р. 7929–7939.Haugen, D. A. Properties of electroforetically homogeneous phenobarbital-inducible and β-naphthoflavone-inducible forms of liver microsomal cytochrome P-450 / D. A. Haugen, M. J. Coon // J. Biol. Chem. – 1976. – Vol. 251, N 24. – Р. 7929–7939.Tappia, P. S. Phospholipases in Health and Disease / P. S. Tappia, N. S. Dhalla. – New York: Springer, 2014. – 410 p.Tappia, P. S. Phospholipases in Health and Disease / P. S. Tappia, N. S. Dhalla. – New York: Springer, 2014. – 410 p.Литвинко, Н. М. Активность фосфолипазы А2 и С при биохимическом моделировании / Н. М. Литвинко. – Минск: УП «Технопринт», 2003. – 350 с.Литвинко, Н. М. Активность фосфолипазы А2 и С при биохимическом моделировании / Н. М. Литвинко. – Минск: УП «Технопринт», 2003. – 350 с.Герловский, Д. О. Исследование действия цитохрома Р-450 3А4 человека на фосфолиполиз в модельной системе / Д. О. Герловский, Н. М. Литвинко, А. В. Янцевич // Химия, структура и функция биомолекул: тезисы докл. IV Междунар. конф., Минск, 17–19 окт. 2012 г. – Минск, 2012. – С. 197.Герловский, Д. О. Исследование действия цитохрома Р-450 3А4 человека на фосфолиполиз в модельной системе / Д. О. Герловский, Н. М. Литвинко, А. В. Янцевич // Химия, структура и функция биомолекул: тезисы докл. IV Междунар. конф., Минск, 17–19 окт. 2012 г. – Минск, 2012. – С. 197.Василенко, К. С. Использование спектроскопии кругового дихроизма для анализа супервторичной структуры нативных и денатурированных белков: автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук: 03.00.02 / К. С. Василенко; РАН, Ин-т белка. – Пущино, 2004. – 24 c.Василенко, К. С. Использование спектроскопии кругового дихроизма для анализа супервторичной структуры нативных и денатурированных белков: автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук: 03.00.02 / К. С. Василенко; РАН, Ин-т белка. – Пущино, 2004. – 24 c.Антончик, Г. Н. Исследование белок-белкового взаимодействия цитохрома Р-450 и фосфолипазы А2 / Г. Н. Антончик, Т. Г. Гудко // Молодежь в науке – 2014. – Минск, 2015. – Ч. 1: сер. хим. наук. – С. 3–5.Антончик, Г. Н. Исследование белок-белкового взаимодействия цитохрома Р-450 и фосфолипазы А2 / Г. Н. Антончик, Т. Г. Гудко // Молодежь в науке – 2014. – Минск, 2015. – Ч. 1: сер. хим. наук. – С. 3–5.Cytochromes P450: Role in the Metabolism and Toxicity of Drugs and other Xenobiotics / ed. C. Ioannides. – Cambridge: RSC Publishing, 2008. – 544 p.Cytochromes P450: Role in the Metabolism and Toxicity of Drugs and other Xenobiotics / ed. C. Ioannides. – Cambridge: RSC Publishing,   2008. – 544 p.Ekroos, M. Structural basis for ligand promiscuity in cytochrome P450 3A4 / M. Ekroos, T. Sjögren // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2006. – Vol. 103, N 37. – Р. 13682–13687. doi:10.1073/pnas.0603236103.Ekroos, M. Structural basis for ligand promiscuity in cytochrome P450 3A4 / M. Ekroos, T. Sjögren // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2006. – Vol. 103, N 37. – Р. 13682–13687. doi:10.1073/pnas.0603236103. posviashchennaia 100-letiiu so dnia rozhdeniia akademika A. A. Akhrema. Sbornik materialov [Chemistry, Structure and Function of Biomolecules: the IVth International Scientific Conference Dedicated to the 100th Anniversary of Academician A.A.Akhrem: Collected Materials], Minsk, 2012, pp. 197. (in Russian)Vasilenko K. S. Use of circular dichroism spectroscopy for analysis of the super-secondary structure of native and denatured proteins. Puschino, 2004. 24 p. (in Russian)Vasilenko K. S. Use of circular dichroism spectroscopy for analysis of the super-secondary structure of native and denatured proteins. Puschino, 2004. 24 p. (in Russian)Antonchik G. M., Gudko T. G. The study of protein-protein interactions CYP and PLA2. Molodezh’ v nauke–2014 [Youth in Science– 2014]. Minsk, 2015, ch. 1: Series of Chemical Sciences, pp. 3–5. (in Russian)Antonchik G. M., Gudko T. G. The study of protein-protein interactions CYP and PLA2. Molodezh’ v nauke–2014 [Youth in Science– 2014]. Minsk, 2015, ch. 1: Series of Chemical Sciences, pp. 3–5. (in Russian)Ioannides C. (ed.) Cytochromes P450: Role in the Metabolism and Toxicity of Drugs and other Xenobiotics. Cambridge, RSC Publ.,   2008. 544 p.Ioannides C. (ed.) Cytochromes P450: Role in the Metabolism and Toxicity of Drugs and other Xenobiotics. Cambridge, RSC Publ.,   2008. 544 p.Ekroos M., Sjögren T. Structural basis for ligand promiscuity in cytochrome P450 3A4. Proceedings of the National Academy of the United States of America, 2006, vol. 103, no. 37, pp. 13682–13687. doi:10.1073/pnas.0603236103.Ekroos M., Sjögren T. Structural basis for ligand promiscuity in cytochrome P450 3A4. Proceedings of the National Academy of the United States of America, 2006, vol. 103, no. 37, pp. 13682–13687. doi:10.1073/pnas.0603236103.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.