Исследование влияния мембранной поверхности на конформационное состояние глобулярных белков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.02, кандидат биологических наук Басова, Лиана Владимировна

• Басова, Лиана Владимировна
• кандидат биологических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Басова, Лиана Владимировна

Список использованных сокращений и обозначений.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Ненативные состояния белков в живой клетке.

1.2. Заряженная поверхность мембраны как денатурирующий агент in vivo.

1.3. Белки и мембраны. Возможные пути взаимодействия.

1.4. Водно-спиртовые смеси как модель влияния поля мембраны на структуру белков.

1.5. Пространственная структура и функции миоглобина.

1.6. Структура и свойства цитохрома Ь5.

1.7. Краткая характеристика структуры а-лактальбумина.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование влияния мембранной поверхности на конформационное состояние глобулярных белков»

Актуальность проблемы. В последние годы генетические заболевания человека, связанные с дефектами в сворачивании белков или их агрегацией, привлекают пристальное внимание ученых. Было показано, что в эти процессы вовлекаются промежуточные состояния различных белков, не имеющих жесткой нативной структуры и способных адаптироваться к различным условиям в клетке. Поэтому, выяснение причин, приводящих к возникновению ненативных промежуточных состояний белков в клетке, является своевременным и актуальным на современном этапе. Изучение условий, приводящих к конформационным изменениям в белках, может помочь в поиске решения для устранения дефектов в сворачивании белков и образования агрегатов. Сюда же примыкают и проблемы выяснения механизмов белок-белковых взаимодействий, транслокации белков через мембраны, деградации белков в лизосомах, обмена лигандами (см. обзор Bychkova & Ptitsyn, 1993). Ранее нами было предположено, что наряду с такими естественными денатурирующими факторами, как пониженное рН в ряде органелл и возникновение тепловых, солевых и других стрессов, отрицательно заряженная мембранная поверхность может служить умеренно денатурирующим агентом в клетке, благодаря усилению электростатических взаимодействий на границе раздела водной и неполярной фаз. Представляемая работа посвящена выяснению особенностей воздействия отрицательно заряженной мембранной поверхности на конформационное состояние белков, функционирующих в ее непосредственной близости. Проведено изучение структурных изменений, которые могут произойти с нативными белками, имеющими различный суммарный заряд, вблизи мембраны при нейтральных значениях рН. Ранее были опубликованы работы по исследованию взаимодействия белков с мембранами, но в условиях, когда белки уже находились в промежуточном состоянии типа расплавленной глобулы или при функционировании должны с ней связываться.

Цель и задачи исследования. Основной целью исследования является изучение влияния отрицательно заряженной мембраны на конформационное состояние глобулярных белков при нейтральных значениях рН. В задачи исследования входило:

1) охарактеризовать третичную и вторичную структуру слабо положительно заряженных апо- и холомиоглобинов и отрицательно заряженного водорастворимого фрагмента цитохрома Ь5 в присутствии отрицательно заряженных фосфолипидных везикул;

2) изучить взаимодействие с мембраной белков, имеющих различный суммарный заряд;

3) сравнить структурные изменения белков в присутствии фосфолипидных везикул и в условиях, моделирующих ближайшее окружение мембраны (в водно-спиртовых смесях при умеренно низких значениях рН).

Научная новизна работы. Впервые проведено исследование влияния отрицательно заряженной мембранной поверхности на конформационное состояние водорастворимых глобулярных белков при нейтральных рН. При нейтральных рН раствора в отсутствие мембран все исследованные белки имеют нативную конформацию с жесткой третичной структурой. Показано, что в присутствии отрицательно заряженных фосфолипидных везикул слабо положительно заряженные холо- и апомиоглобины, а также отрицательно заряженный водорастворимый домен цитохрома Ь5 даже при нейтральных рН претерпевают переход из нативного состояния в промежуточное, которое имеет свойства, сходные с расплавленной глобулой, описанной для различных белков в водных условиях, но не идентично ему. Полученное нами промежуточное состояние характеризуется отсутствием жесткой третичной структуры при сохранении ярко выраженной вторичной структуры. Для разрушения третичной структуры каждого исследуемого белка требуется определенная концентрация фосфолипидов, зависящая от суммарного заряда и структурной организации белка. В промежуточном состоянии, возникающем под влиянием мембранной поверхности, все исследованные белки связываются с мембраной благодаря электростатическим и гидрофобным взаимодействиям. Флуктуирующая структура белков в непосредственной близости от мембранной поверхности может быть необходима для выполнения их функции. В случае миоглобина это может способствовать более легкому отщеплению кислорода и обмену с другими лигандами, а в случае водорастворимого фрагмента цитохрома Ь5 -облегчению его взаимодействия с белками-партнерами при переносе электрона.

Сопоставление конформационного поведения белков в присутствии мембран и в модельных условиях показало, что основные черты воздействия мембранной поверхности на белки хорошо воспроизводятся в водно-спиртовых смесях при умеренно низких значениях рН. Это подтверждает гипотезу о способе воздействия мембран на белки, связанную с усилением электростатических взаимодействий вблизи ее поверхности.

Диссертационная работа состоит из "Введения", пяти глав, "Заключения", "Выводов" и "Списка литературы". Во "Введении" представлено описание актуальности изучаемой проблемы и цели исследования, а также отражена научная новизна работы. Глава 1 посвящена описанию и анализу литературных данных, отражающих современное положение исследований ненативных состояний белка в клетке и полученных в модельных системах. В главе 2 описаны материалы и методы, используемые в данной работе. В главе 3 представлено экспериментальное исследование структурных свойств апо- и холомиоглобинов в присутствии фосфолипидных везикул. В главе 4 описано конформационное поведение водорастворимого фрагмента цитохрома Ь5 в присутствии фосфолипидных везикул. В главе 5 представлены структурные данные, полученные для человеческого а-лактальбумина, а также проводится сравнительное описание конформационного состояния различных белков в присутствии везикул и в водно-спиртовых смесях. Раздел "Заключение" содержит основные итоги работы. В конце диссертации приведены основные выводы данной работы и список Цитируемой литературы в алфавитном порядке.

Основные результаты данной диссертационной работы отражены в 16 публикациях, в том числе в 3 статьях в рецензируемых отечественных и международных научных журналах.

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Басова, Лиана Владимировна

выводы

Показано, что отрицательно заряженная мембранная поверхность оказывает денатурирующее действие на структуру слабо положительно заряженных холо- и апомиоглобинов и отрицательно заряженного водорастворимого фрагмента цитохрома Ь5 даже при нейтральном значении рН. При этом происходит переход из нативного состояния в промежуточное, характеризующееся отсутствием нативной третичной структуры, но сохранением регулярной вторичной.

В промежуточном состоянии изученные белки связываются с мембраной, однако водорастворимому фрагменту цитохрома bs для этого требуется большая концентрация фосфолипидов, чем холомиоглобину. Связывание апомиоглобина происходит при еще более низкой концентрации фосфолипидов, чем связывание его холоформы.

Конформационные изменения белков в присутствии отрицательно заряженных фосфолипидных везикул и в водно-спиртовых смесях при умеренно низких рН среды носят сходный характер. Это подтверждает гипотезу о возможном механизме воздействия мембран на белки, связанном с локальным понижением рН и диэлектрической проницаемости около поверхности мембраны, при этом последнее проявляется в усилении электростатических взаимодействий.

Благодарности.

Большая часть данной работы выполнена в лаборатории физики белка Института белка РАН.

Хочу выразить огромную благодарность [О. Б. Птицыну| за обсуждение постановленной задачи и внимание на начальном этапе моей работы. Выражаю свою признательность и безграничную благодарность моему научному руководителю доктору физико-математических наук Валентине Егоровне Бычковой за постоянное внимание, помощь и заботу. Профессору Владимиру Алексеевичу Печатникову за постоянную поддержку на протяжении всей работы.

Особая благодарность профессору Алексею Витальевичу Финкельштейну и д.ф.-м.н. Геннадию Васильевичу Семисотнову за неоднократные и неустанные обсуждения моей работы и ценные советы.

Сердечная благодарность Е. И. Тиктопуло за неоценимую помощь в измерениях микрокалориметрии и обсуждениях полученных данных, В. П.

Кутышенко за помощь в измерениях ЯМР, |С.И. Кленину|, совместно с которым проводились измерения макроскопической диффузии. Отдельное спасибо И.А. Кашпарову и Н.Б. Ильиной за помощь в выделении и очистке белков.

Огромное спасибо всем сотрудникам лаборатории физики белка и сотрудникам Института белка РАН, чья помощь, моральная поддержка и благожелательное отношение способствовали плодотворной работе и оказали немалое влияние на ход работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В клетке существует множество факторов, приводящих к возникновению ненативных состояний белков. Как предполагалось ранее, мембрана может быть одним из денатурирующих факторов в клетке благодаря локальному понижению рН и диэлектрической проницаемости среды около поверхности мембраны, что проявляется в усилении электростатических взаимодействий на границе раздела водной и неполярной фаз. К настоящему времени эта гипотеза нашла свое подтверждение в работах по исследованию конформационного состояния белков в водно-спиртовых смесях при умеренно низких значениях рН (Bychkova et al., 1996, 1998; Kamatari et al., 1999; Babu & Douglas, 2000; Wang et al., 1999 и др.), которые моделируют окружение мембранной поверхности. В отличие от других работ, в данной работе проведена экспериментальная проверка предложенной гипотезы на глобулярных белках в присутствии отрицательно заряженных фосфолипидных везикул при нейтральных значениях рН среды. В качестве объектов исследования использовались слабо положительно заряженный миоглобин, который отдает кислород вблизи мембраны митохондрии; отрицательно заряженный водорастворимый домен цитохрома bs, участвующий в окислительно-восстановительных реакциях; отрицательно заряженный а-лактальбумин, который в процессе биосинтеза связывается с мембраной. Таким образом, все исследованные белки в процессе функционирования в клетке могут испытывать воздействие мембраны.

В данной работе показано, что отрицательно заряженные фосфолипидные везикулы оказывают денатурирующее действие на белки, имеющие различный суммарный заряд, даже при нейтральных значениях рН. Следует отметить, что при нейтральных значениях рН все исследованные белки имеют жесткую третичную структуру в водном растворе. Полученные результаты подтверждают ранее выдвинутое предположение о денатурирующем воздействии поверхности мембраны благодаря локальному понижению рН и понижению диэлектрической проницаемости среды. Все исследованные белки в присутствии везикул утрачивают жесткость третичной структуры, в то время как вторичная структура сохраняется. О степени компактности имеются лишь косвенные данные, такие как положение максимума спектра флуоресценции (340 нм), образование больших фрагментов белка при протеолизе, высокое содержание вторичной структуры. Тем не менее, все эти белки под влиянием везикул приобретают основные черты, характерные для промежуточных состояний этих белков в растворе. В этом состоянии все исследованные белки связываются с везикулами, нарушая упорядоченную упаковку фосфолипидов в бислое. Связывание белков с мембраной на первом этапе обусловлено электростатическими взаимодействиями, а после проникновения в мембрану присоединяются гидрофобные взаимодействия. При незначительном понижении рН денатурация облегчается вследствие зависимости стабильности нативного состояния белковой молекулы от рН. Общая тенденция структурных изменений белков в присутствии везикул одинакова, однако для каждого белка существуют свои особенности, связанные с их различиями в структуре и суммарном заряде. В частности, апомиоглобин и бескальциевая форма а-лактальбумина, вследствие дестабилизации из-за отсутствия лиганда, денатурируют и связываются с мембраной при минимально используемой концентрации везикул (POPG/белок 25:1), хотя теоретически, площади поверхности везикул, необходимой для связывания, недостаточно. При еще более низкой концентрации везикул в случае апомиоглобина наблюдается агрегация. Миоглобин и цитохром Ь5 содержат гем, который, стабилизируя структуру, осложняет процесс денатурации. Нарушение третичной структуры для всех молекул миоглобина происходит лишь при молярном соотношении POPG/holoMb 200:1, а для цитохрома Ь5 -при 500:1 при рН 7.2, где по теоретическим расчетам площадь поверхности везикул существенно превышает площадь всего белка. Такое различие в денатурации и связывании этих белков можно объяснить и различием их суммарного заряда. Так, миоглобин имеет небольшой положительный заряд (+2) и легче взаимодействует с отрицательно заряженной мембраной, чем отрицательно заряженный цитохром bs (-6). Однако, несмотря на нюансы денатурации различных белков в присутствии везикул, достоверно можно говорить о денатурирующем воздействии мембраны, что приводит к появлению белка с флуктуирующей третичной структурой. Увеличение флуктуаций у миоглобина может облегчать выход кислорода и обмен другими лигандами, у цитохрома bs облегчать взаимодействие с белками-партнерами в окислительно-восстановительных реакциях. Сравнивая конформационное состояние белков в присутствии фосфолипидных везикул и в водно-спиртовых смесях при умеренно низких рН, можно заключить, что механизм денатурации носит сходный характер, и водно-спиртовые смеси в основных чертах моделируют воздействие поверхности мембраны на белки. Это подтверждает гипотезу о возможном механизме воздействия мембран на белки, связанном с локальным понижением рН и диэлектрической проницаемости около поверхности мембраны, при этом последнее проявляется в усилении электростатических взаимодействий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Басова, Лиана Владимировна, 2004 год

1. B.Е. Конформационные состояния водорастворимого фрагмента цитохрома Ь5: рН-зависимая денатурация. // Мол. Биол. 2002. Т. 36, N5. С. 891-900.

2. Басова Л.В., Тиктопуло Е.И., Кашпаров И.А., Бычкова В.Е. Конформационное состояние апомиоглобина в присутствии фосфолипидных везикул при нейтральных рН. // Мол. Биол. 2003. Т. 38, N2. С. 323-332.

3. Бендзко П., Пфайль В., Ениг Г.-Р., Рукпауль К. Роль гидрофобного фрагмента цитохрома Ь5 при взаимодействии с цитохромом Р-450. // Боорган. Химия 1983. Т.9, N4. С. 450-461.

4. Болотина И.А., Лугаускас В.Ю. Определение вторичной структуры белков из спектров кругового дихроизма. IV. Учет вклада ароматических аминокислотных остатков в спектры кругового дихроизма белков в пептидной области.//Мол. Биол. 1985. Т. 19. С. 1409-1421.

5. Бычкова В.Е., Бартошевич С.Ф., Кленин С.И. Сравнительное исследование коэффициентов диффузии а-лактальбуминов и лизоцима с помощью поляризационного интерферометра. // Биофизика. 1990. Т.35.1. C.242-248.

6. Бычкова В.Е. О функциональной роли ненативных белков. // Сб. "Успехи биологической химии". 1997. Т.37. С. 49-99.

7. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 8. М.: Наука. 1982. С.60.

8. Лакович Дж. Основы Флуоресцентной Спектроскопии. // Мир. Москва. 1986.

9. Лебедь О.И., Стефанов А.В., Примак "Р.Г. Влияние условий ультразвуковой обработки на характеристики формирующихся липосом. // Укр. Биохим. Журн. 1989. Т. 61. С. 96-101.

10. Остерман Л.А. Хроматография белков и нуклеиновых кислот. // М.: Наука. 1985.536 с.

11. Постникова Г.Б. Изучение конформационных переходов в миоглобиновой структуре методом флуоресценции. // Биохимия. 1997. Т. 64. С. 326-346.

12. Постникова Г.Б., Целикова С.В. Миоглобин и митохондрии: изучение кинетики отщепления кислорода от оксимиоглобина в растворе митохондрий. // Биофизика. 2004. ООО (в печати).

13. Семисотнов Г.В., Кутышенко В.П., Птицын О.Б. Внутримолекулярная подвижность белка в состоянии "расплавленной глобулы". Исследование карбоангидразы В методом 'Н-ЯМР. // Молекулярная биология. 1989. Т.23. С. 808-815.

14. Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. 1989. М.: Наука.564с.

15. Цветков В.Н., Эскин В.Е., Френкель С .Я. Структура макромолекул в растворе. М.: Наука. 1964. С. 720.

16. Цветков В.Н., Кленин С.И. Диффузия фракций полистирола в дихлорэтане. //Докл. Акад. Наук СССР. 1953. Т. 88. С. 49-52.

17. Acharya K.R., Ren J.S., Stuart D.I., Phillips D.C., Fenna R.E. Crystal structure of human a-lactalbumin at 1.7 resolution. // J.Mol.Biol. 1991. V.221. P.571-581.

18. Ahn Т., Kim J.-S., Lee B.-C., Yun C.-H. Effects of lipids on the interaction of Sec A with model membranes. // Arch. Biochem. Biophys. 2001. V. 359. P. 14-20.

19. Antonini E., Brunori M. Hemoglobin and myoglobin in their reactions with ligands. Frontiers of Biology. // Eds. Neuberger A., Tatum E.L. Amsterdam-London: North-Holland Publishing Company. 1971. 21. 436 p.

20. Babu K.R., Douglas D.J. Metanol-Induced conformation of myoglobin at рН 4.0. // Biochemistry. 2000. V.39. P. 14702-14710.

21. Bismuto E., Colonna G., Savy F., Irace G. Myoglobin structure and regulation of solvent accessibility of heme pocket. // Int. J. Peptide Protein Res. 1985. V. 26. P. 195-207.

22. Bochkareva E.S., Lissin N.M., Girshovich A.S. Transient association of newly synthesized unfolded proteins with the heat-shock GroEL protein. // Nature. 1988. V. 336. P. 254-257.

23. Brahms S., Brahms J. Determination of Protein Secondary Structure in Solution by Vacuum Ultraviolet Circular Dichroism. // J. Mol. Biol. 1980. V. 138. P. 149-178.

24. Bryson E.A., Rankin S.E., Carey M., Watts A., Pinheiro T.J.T. Folding of apocytochrome с in lipid micelles: formation of alpha-helix precedes membrane insertion. //Biochemistry. 1999. V. 38. P. 9758-9767.

25. Bychkova V.E., Pain R. H., Ptitsyn O.B. The "molten globule" state is involved in the translocation of proteins across membranes? // FEBS Lett. 1988. V. 238. P. 231-234.

26. Bychkova V.E., Berni R., Rossi G.L., Kutyshenko V.P., Ptitsyn O.B. Retinol-binding protein is in the molten globule state at low pH. // Biochemistry. 1992. V.31. P. 7566-7571.

27. Bychkova V.E., Ptitsyn O.B. The Molten Globule in Vitro and in Vivo. // Chemtracts Biochem. and Mol. Biol. 1993. V. 4. P. 133-163.

28. Bychkova V.E., Dujsekina A.E., Klenin S.I., Tiktopulo E.I., Uversky V.N., Ptitsyn O.B. Molten globule-like state of cytochrome с under conditions simulating these near the membrane surface. // Biochemistry. 1996. V. 35. P. 6058-6063.

29. Bychkova V.E., Dujsekina A.E., Ptitsyn O.B., Fantuzzi A., Rossi G.L. Release of retinol and denaturation of its plasma carrier, retinol-binding protein. // Folding & Design. 1998. V. 3. P. 285-291.

30. Cannon J.B., Kuo F.S., Pasternack R.F., Wong N.M., Muller-Eberhard U. Kinetics of the interaction of hemin liposomes with heme binding proteins. // Biochemistry. 1984. V. 23. P. 3715-3721.

31. Cavard D., Sauve P., Heitz F., Pattus F., Martinez C., Dijkman R., Lazdunski C. Hydrodynamic properties of colicin A. Existence of a highaffinity lipid-binding site and oligomerization at acid pH. // Eur. J. Biochem. 1988. V. 172. P. 507-512.

32. Chirita C.N., Necula M., Kuret J. Anionic micelles and vesicles induce tau fibrillization in vitro. // J. Biol. Chem. 2003. V.278. P. 25644-25650.

33. Cocco M J., Lecomte J.T. The native state of apomyoglobin described by proton NMR spectroscope: the A-B-G-H interface of wild-type sperm whale apomyoglobin.//Proteins. 1996. V. 25. P. 267-285.

34. Critchley P., Kazlauskaite J., Eason R., Pinheiro T.J.T. Binding of prion proteins to lipid membranes. // Biochim. and Biophys. Res. Com. 2004. V.313. P. 559-567.

35. Davidson W.S., Jonas A., Clayton D.F., George J.M. Stabilization of alpha-synuclein secondary structure upon binding to synthetic membranes. // J. Biol. Chem. 1998. V. 273. P. 9443-9449.

36. Day P.J., Pinheiro T.J.T, Roberts L.M., Lord J.M. Binding of ricin A-chain to negatively charged phospholipids vesicles leads to protein structural changes and destabilizes the lipid bilayer. // Biochemistry. 2002. V. 41. P.2836-2843.

37. Dufour E., Bertrand-Harb C., Haertle T. Reversible effects of medium dielectric constant on structural transformation of {3-lactoglobulin and its retinol binding. // Biopolymers. 1993. V. 33. P.589-598.

38. Eilers M., Schatz G. Protein unfolding and the energetics of protein translocation across biological membranes. // Cell. 1988. V. 52. P. 481-483.

39. Eilers M., Endo Т., Schatz G. Adriamycin, a drug interacting with acidic phospholipids, blocks import of precursor proteins by isolated yeast mitochondria. // J. Biol. Chem. 1989. V. 264. P. 2945-2950.

40. Eisenberg M., Gresalfi Т., Riccio Т., McLaughlin S. Absorption of monovalent cations to bilayer membranes contai-ning negative phospholipids. // Biochemistry. 1979. Vol. 18. P.5213-5223.

41. Endo Т., Eilers M., Schatz G. Binding of a tightly folded artificial mitochondrial precursor protein to the mitochondrial outer-membrane involves a lipid-mediated conformational change. // J. Biol. Chem. 1989. V. 264. P. 2951-2956.

42. Endo Т., Schatz G. Latent membrane perturbation activity of a mitochondrial precursor protein is exposed by unfolding. // EMBO J. 1988. V. 7. P. 1153-1158.

43. Fischer G., Schmid F.X. The mechanism of protein folding. Implications of in vitro refolding models for de novo protein folding and translocation in the cell. //Biochemistry. 1990. V. 29. P. 2205-2212.

44. Gacon G., Lostanlen D., Labie D., Kaplan J-C. Interaction between cytochrome b5 and hemoglobin: Involvement of рбб (ЕЮ) and p95 (FG2) lysyl residues of hemoglobin. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1980. V.77. P. 19171921.

45. Gething M.J., Sambrook J. Protein folding in the cell. // Nature. 1992. V. 355. P. 33-45.

46. Glick В., Schatz G. Import of proteins into mitochondria. // Annu. Rev. Genet. 1991. V. 25. P. 21-44.

47. Griko Yu.V., Privalov P.L., Venyaminov S.Yu., Kutyshenko V.P. Thermodynamic study of the apomyoglobin structure. // J. Mol. Biol. 1988. V. 202. P. 127-138.

48. Guiles R.D., Basus V.J., Kuntz I., Waskell L. Sequence specific 'H and I5N resonance assignments for both equilibrium forms of the soluble heme binding domain of rat ferrocytochrome b5. // Biochemistry. 1992. V. 31. P. 11365-11375.

49. Halskau O., Froystein N.G., Muga A., Martinez A. The membrane-bound conformational of a-lactalbumin studied by NMR-monitored 'H-exchange // J. Mol. Biol. 2002. V. 321. P. 99-110.

50. Harrison S.C., Blout E.R. Reversible conformational changes of myoglobin and apomyoglobin. // J.Biol.Chem. 1965. V. 240. P. 299-303.

51. Hapner K.D., Bradshaw R.A., Hartzell C.R., Gurd F.R.N. Comparison of myoglobins from harbor seal, porpoise, and sperm whale I. Preparation and characterization. // J. Biol. Chem. 1968. V. 243. P. 683-689.

52. Hay R., Bohni P., Gasser S. How mitochondria import proteins. // Biochim. Biophys. Acta. 1984. V. 779. P. 65-87.

53. Hildebrandt A.G., Estabrook R.W. Evidence for the participation of cytochrome b5 in hepatic microsomal mixed function oxidation reactions. // Arch. Biochem. Biophys. 1972. V. 143. P. 66-79.

54. Hultquist D.E., Passon P.G. Catalysis of methemoglobin reduction by erythrocyte cytochrome b5 and cytochrome b5 reductase. // Nature New. Biol. 1971. V. 229. P. 252-254.

55. Hughson F.M., Wright P.E., Baldwin R.L. Structural characterization of a partly folded apomyoglobin intermediate. // Science. 1990. V. 249. P. 15441548.

56. Jennings P., Wright P.E. Formation of a molten globule intermediate early in the kinetic folding pathway of apomyoglobin. // Science. 1993. V. 262. P. 892-896.

57. Jiang J.X., Abrams F.S., London E.I. Folding changes in membrane-inserted Diphtheria toxin that may play important roles in its translocation. // Biochemistry. 1991. V. 30. P. 3857-3864.

58. Kamatari Yu.O., Ohji S., Konno Т., Seki Ya., Soda K., Kataoka M., Akasaka K. The compact and expanded denatured conformations of apomyoglobin in the methanol-water solvent. // Protein Sci. 1999. V.8. P. 873882.

59. Kawano M., Shirabe K., Nagai Т., Takeshita M. Role of carboxyl residues surrounding heme of human cytochrome b5 in the electrostatic interaction with NADH-cytochrome b5 reductase. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. V. 245. P. 666-669.

60. Keyes S.R., Cinti D. L. Biochemical properties of cytochrome b5-dependent microsomal fatty acid elongation and identification of products. // J. Biol. Chem. 1980. V. 255. P. 11357-11364.

61. Kim J., Kim H. Fusion of phospholipid vesicles induced by alpha-lactalbumin at acidic pH. // Biochemistry. 1986. V. 25. P. 7867-7874.

62. Kim J.G., Kim H.M. Interaction of alpha-lactalbumin with phospholipid-vesicles as studied by photoactivated hydrophobic labeling // Biochim. Biophys. Acta. 1989. V. 983. P. 1-8.

63. Martin J., Horwich A.L., Hartl F.U. Prevention of protein denaturation under heat stress by the chaperonin Hsp60. // Science. 1992. V. 258. P. 995998.

64. Martin J., Langer Т., Boteva R., Schramel A., Horwich A.L., Hartl F.U. Chaperonin-mediated protein folding at the surface of GroEL through a 'molten « globule'-like intermediate. // Nature. 1991. V. 352. P. 36-42.

65. Mathews F.S., Czerwinski E.W. Cytochrome b5 and Cytochrome b5-reductase from chemical and X-ray diffraction viewpoint. // 1985. Wiley. New York

66. Mathews, F.S., Levine, M., Argos, P. Three-dimensional fourier synthesis of calf liver Cytochrome b5 at 2.8 A resolution. // J. Mol. Biol. 1972. V. 64. P. 449-464.

67. Matouschek A. protein unfolding-an important process in vivo? // Curr.Opinion in Struct. Biol. 2003. V.13. P. 98-109.

68. Mauk M.R., Mauk A.G., Weber P.C., Matthews J.B. Electrostatic analysis of the interaction between cytochrome с with native and dimethyl ester heme 4 substituted cytochrome b5. // Biochemistry. 1986. V. 25. P. 7085-7091.

69. Mauk M.R., Barker P.D., Mauk A.G. Proton linkage of complex formation between cytochrome с and cytochrome b5: Electrostatic consequence of protein-protein interactions. // Biochemistry. 1991. V. 30. P. 9873-9881.

70. Mauk A.G., Mauk M.R., Moore G.R., Northrup S.H. Experimental and theoretical analysis of the interaction between cytochrome с and cytochrome b5. // J. Bioenerg. Biomembr. 1995. V. 27. P. 311-330.Щ

71. Merrill A.R., Cohen F.S., Cramer W.A. On the nature of the structural change of the colicin-El channel peptide necessary for its translocation competent state. // Biochemistry. 1990. V. 29. P. 5829-5836.

72. Mitoma J., Ito A. The Carboxy-terminal 10 amino acid residues of cytochrome b5 are necessary for its targeting to the endoplasmic reticulum. // EMBOJ. 1992. V.ll. P. 4197-4203.

73. Muga A., Gonzalez-Manas J.M., Lakey J.H., Pattus F., Surewicz W.K. pH-dependent stability and membrane interaction of the pore-forming domain of colicin AM J. Biol. Chem. 1993. V. 268. P. 1553-1557.

74. Muskett F.W., Kelly G.P., Whitford D. 1996. The solution structure of bovine ferricytochrome bs determined using heteronuclear NMR methods. // J. Mol. Biol. V. 258. P. 172-189.

75. Nishii I., Kataoka M., Goto Y. Thermodynamic stability of the molten globule states of apomyoglobin. // J. Mol. Biol. 1995. V. 250. P. 223-238.

76. Perutz M.F. Myoglobin and haemoglobin: role of distal residues in reactions with haem ligands // Trend Biochem. Sci. 1989. N14. P. 42-44.

77. Pinheiro T.J.T., Watts A. Resolution of individual lipids in mixed phospholipids membranes and specific lipid-cytochrome с interactions by magic-angle spinning solid-state phosphorus-31 NMR. // Biochemistry. 1994. V.33. P. 2459-2467.

78. Pinheiro T.J.T., Elove G.A., Watts A., Roder H. Structural and kinetic description of cytochrome с unfolding induced by the interaction with lipid vesicles. //Biochemistry. 1997. V. 36. P. 13122-13132.

79. Pfeil W., Bychkova V.E., Ptitsyn O.B. Physical nature of the phase transition in globular proteins // FEBS Lett. 1986. V. 198. P. 287-291.

80. Pinheiro T.J.T., Cheng H., Seeholzer S.H., Roder H. Direct evidence for the cooperative unfolding of cytochrome с in lipid membranes from H-2H exchange kinetics. //J. Mol. Biol. 2000. V.303. P. 617-626.

81. Postnikova G.B., Komarov Yu., Yumakova E.M. Fluorescence study of the conformational properties of myoglobin structure 2. pH and ligand-induced conformational changes in ferric- and ferrousmyoglobins. // Eur. J. Biochem. 1991. V. 198. P. 223-232.

82. Poulos T.L., Mauk A.G. Models for complexes formed between cytochrome b5 and subunits of methemoglobin. // J. Biol. Chem. 1983. V. 258. P. 7369-7373.

83. Prats M., Teissie J., Toccane J.F. Lateral proton conduction at lipid-water interfaces and its implications for the chemiosmotic-coupling hypothesis. // Nature. 1986. V. 322. P. 756-758.

84. Privalov P.L. Stability of proteins. Small globular proteins. // Adv. Protein Chem. 1979. V. 33. P. 167-241.

85. Privalov P.L., Potekhin S.A. Scanning microcalorimetry in studying temperature-induced changes in proteins. // Methods Enzymol. 1986. V. 131. P. 4-51.

86. Privalov P.L., Griko Yu.V., Venyaminov S.Yu., Kutyshenko V.P. Cold denaturation of myoglobin. //J. Mol. Biol. 1986. V. 190. P. 487-498.

87. Ptitsyn O.B. Protein Folding: hypotheses and experiments // J. Prot. Chem. 1987. V.6. P. 273-293.

88. Ptitsyn O.B. The molten globule state. // In Protein Folding, editor Т.Е. Creighton, New York, 1992. P. 243-299.

89. Ptitsyn O.B. Molten globule and protein folding. // Adv. Protein Chem. 1995. V. 47. P. 83-229.

90. Quarfoth G.J., Jenness R. Isolation, composition and functional properties of a-lactalbumin from several species //Biochim. Biophys. Acta. 1975. V. 379. p. 476-487.

91. Roberts G.C.K., Jardetzky О. Nuclear magnetic resonance spectroscopy of amino acids, peptides, and proteins. // Adv. Protein Chem. 1970. V. 24. P.447-545.

92. Randall L.L. and Hardy S.J.S. Correlation of competence for export with lack of tertiary structure of the mature species. A study in vivo of maltose-binding protein is Escherichia coli. // Cell. 1986. V. 46. P. 921-928.

93. Rankin S.E., Watts A., Roder H., Pinheiro T.J.T. Folding of apocytochrome с induced by the interaction with negatively charged lipid micelles proceeds via a collapsed intermediate state. // Protein Sci. 1999. V.8. P. 381-393.

94. Sanghera N., Pinheiro T.J.T. Unfolding and refolding of cytochrome с driven by the interaction with lipid micelles. // Protein Sci. 2000. V.9. P. 11941202.

95. Sanghera N., Pinheiro T.J.T. Binding of prion protein to lipid membranes and implications for prion conversion. //J. Mol. Biol. 2002. V. 315. P. 12411256.

96. Silvestro L., Axelsen P.H. Membrane-induced folding of cecropin A. // Biophys. J. 2000. V. 79. P. 1465-1477.

97. Sherman M.Y., Goldberg A.L. Involvement of the chaperonin DnaK in the rapid degradation of a mutant protein in Escherichia coli. // EMBO J. 1992. V. 11. P. 71-77.

98. Shin I., Silman I., Weiner, L. Interaction of partially unfolded forms of Torpedo acetylcholinesterase with liposomes. // Protein Sci. 1996. V. 5. P. 4251.

99. Shin I., Silman I., Bon C., Weiner L. Liposome-catalyzed unfolding of acetylcholinesterase from Bungarus fasciatus. // Biochemistry. 1998. V. 37. P. 4310-4316.

100. Spatz, L., Strittmatter P. A Form of Cytochrome bs That Contains an Additional Hydrophobic Sequence of 40 Amino Acid Residues. // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1971. V. 68. P. 1042-1046.

101. Stayton P.S., Fisher M.T., Sligar S.G. Determination of cytochrome b5 association reactions. Characterization of metmyoglobin and cytochrome P-450 binding to genetically engineered cytochrome b5. // J. Biol. Chem. 1988. V. 263. P. 13544-13548.

102. Stayton P.S., Poulos T.L., Sligar S.G. Putidaredoxin competitively inhibits cytochrome b5 cytochrome P-450cam association: a proposed molecular model for a cytochrome P-450cam electron-transfer complex. // Biochemistry. 1989. V. 28. P. 8201-8205.

103. Strittmatter P, Spatz L., Corcoran D., Rogers M.J., Setlow В., Redline R. Purification and properties of rat liver microsomal stearyl coenzyme A desaturase. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1974. V.71. P. 4565-4569.

104. Szoka F., Papahadjopoulos D. Comparative properties and methods of preparation of lipid vesicles (liposomes). // Ann. Rev. Biophys. Bioeng. 1980. V. 9. P. 467-508.

105. Teale F.W.J. Cleavage of the heme-protein link by acid methylethylketone. // Biochim. Biophys. Acta. 1959. V. 35. P. 543.

106. Thorolfsson M., Doskeland A.P., Muga A., Martinez A. 2002. The binding of tyrosine hydroxylase to negatively charged lipid bilayers involves the N-terminal region of the enzyme. // FEBS Lett. V. 519. P. 221-226.

107. Tsurudome M., Gluck R., Graf R., Falchetto R., Schaller U., Brunner J. Lipid interactions of the hemagglutinin HA2 NH2-terminal segment during influenza virus-induced membrane-fusion. // J. Biol. Chem. 1992. V. 267. P. 20225-20232.

108. Van der Goot F.G., Gonzales-Manas J.M., Lakey J.H., Pattus F. A molten-globule membrane-insertion intermediate of the pore-forming domain of colicin A. //Nature. 1991. V. 354. P. 408-410.

109. Van der Goot F.G., Lakey J.H., Pattus F. The molten globule intermediate for protein insertion or translocation through membranes. // Trends Cell Biol. 1992. V. 2. P. 343-348.

110. Van der Vies S. M., Viitanen P.V., Gatenby A.A., Lorimer G.H., Jaenicke R. Conformational states of ribulosebisphosphate carboxylase and their interaction with chaperonin 60. // Biochemistry. 1992. V.31. P. 3635-3644.

111. Vassilenko K.S., Uversky V.N. Native-like secondary structure of molten globules. // Biochim. Biophys. Acta. 2002. V. 1564. P. 168-177.

112. Veitch N.C., Concar D.W., Williams R.J.P., Whitford D. Investigation of the solution structures and mobility of oxidized and reduced cytochrome b5 by 2D NMR spectroscopy. // FEBS Letters. 1988. V. 238. P. 49-55.

113. Venyaminov S. Yu., Yang J.T. Determination of protein secondary structure. In circular dichroism and the conformational analysis of biomolecules. // Fasman G.D., ed. Plenum Press, New York. 1996. P. 69-108.

114. Verner K., Schatz G. Protein translocation across membranes. // Science. 1988. V. 241. P. 1307-1313.

115. Vestweber D., Schatz G. A chimeric mitochondrial precursor protein with internal disulfide bridges blocks import of authentic precursors into mitochondria and allows quantitation of import sites. // J. Cell Biol. 1988. V. 107. P. 2037-2043.

116. Viitanen P.V., Gatenby A.A., Lorimer G.H. Purified chaperonin 60 (GroEL) interacts with the normative states of a multitude of Escherichia-coli proteins. //Protein Sci. 1992. V. 1. P. 363-369.

117. Wang G., Guo R., Bartlam M., Yang H., Xue H., Liu Y., Huang L., Rao Z. Crystal structure of a DNA binding protein from the hyperthermophilic euryarchaeon Methanococcus jannaschii II Protein Sci. 2003. V.12. P. 28152822.

118. Wang Z.-Q., Wang Y-H., Quan W., Wang H.-H., Chunyu L.-J., Xie Yi, Huang Z.-X. Metanol-induced unfolding and refolding of cytochrome b5 and its P40V mutant monitored by UV-visible, CD, and fluorescence spectra. // J. Prot. Chem. 1999. V.18. P. 547-555.

119. Wang Y., Grabwski G.A., Qi X. Phospholipid vesicle fusion induved by saposin C. // Arch, of Biochem. and Biophys. 2003. V. 415. P. 43-53.

120. Weinreb G.E., Mukhopadhyay K., Majumder R., Lentz B.R. Cooperative roles of factor V(a) and phosphatidylserine-containing membranes as cofactors in prothrombin activation. // J. Biol. Chem. 2003. V. 278. P. 5679-5684.

121. Whitford D. The identification of cation binding domains on the surface of microsomal cytochrome b5 using !H NMR paramagnetic difference spectroscopy. //Eur. J. Biochem. 1990. V. 203. P.211-213.

122. Wilkinson K.D., Mayer A.N. Alcohol-induced conformational changes of ubiquitin. // Arch. Biochem. Biophys. 1986. V. 250. P. 390-399.

123. Wuthrich K. NMR in Biological Research: Peptides and Proteins. // Elseiver, Amsterdam. 1976. P. 95-118.

124. Zhao J.-M., London E. Conformation and model membrane interactions of Diphtheria toxin fragment A. // J. Biol. Chem. 1988. V. 263. P. 1536915377.