Характеристика нового нехромосомного детерминанта [NSI+]дрожжей Saccharomyces cerevisiae тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.07, кандидат наук Нижников, Антон Александрович

• Нижников, Антон Александрович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Нижников, Антон Александрович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ПРИОНЫ ВЫСШИХ И НИЗШИХ ЭУКАРИОТ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Структурные особенности и биогенез прионов: проблема инфекционности

1.1.2 Функциональная и патогенная роль некоторых неинфекционных амилоидов

1.1.3 Инфекционность и репликация прионов

1.2 Прионы высших организмов

1.2.1 Прион млекопитающих РгР

1.2.2 МАУ8: функциональный амилоид или новый прион человека?

1.2.3 Белок СРЕВ моллюска Ар1уз1а саИ/огтса демонстрирует прионные свойства в гетерологичной системе

1.3 Прионы аскомицетов

1.3.1 [Н^-б] - прионный детерминант Ройоърога атегта

1.3.2 Прионные детерминанты сегеушяе

1.3.2.1 Прионные детерминанты [Р^/-] и [1/ЯЕЗ], критерии дрожжевых прионов Р. Викнера

1.3.2.2 Детерминант [Р/А^] и дрожжевые прионы, выявленные в связи с его изучением

1.3.2.2.1 Идентификация [Р/А^]

1.3.2.2.2 Детерминант [5Ж/]

1.3.2.2.3 Детерминант [ОСТкак прионная изоформа белка Сус8

1.3.2.2.4 Прионные свойства Ы(3-обогащенного домена белка Ме\у1

1.3.2.2.5 Детерминант [МСЮ+]

1.3.2.3 Прионный детерминант [МОТЗ+]: использование МС доменов белка 8ир35 для идентификации новых прионов

1.3.2.4 Прионный детерминант

1.3.2.5 Прионные свойства компонентов ядерного порового комплекса 5. сегеушае: прионоподобный детерминант [МиР100+]

1.3.2.6 [/?] и [ОА1С] как пример инфекционных белковых детерминантов, не обладающих амилоидными свойствами

1.3.2.7 Возможная биологическая роль прионов: конфликт восприятия прионов как патогенов или адаптивных факторов

1.3.2.8 Поиски новых прионных детерминантов Басскаготусе5 сегеушае

1.3.2.8.1 Анализ аминокислотной композиции как инструмент предсказания прионных и амилоидных свойств белков

1.3.2.8.2 Экспериментальные способы поиска прионов

1.3.2.9 Наследственные факторы & сегеушае, для которых не установлен ген-

детерминант

1.3.2.9.1 Нехромосомный детерминант [Л^/]

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Штаммы микроорганизмов, среды и условия культивирования

2.2 Плазмиды

2.2.1 Описание плазмид, полученных в работе

2.3 Генетические методы

2.4 Молекулярно-биологические методы

2.4.1 Белковая трансформация

2.5 Флуоресцентная микроскопия

2.6 Статистический анализ

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ

3.1 Анализ особенностей фенотипического проявления [АФТ4"]

3.1.1 Изучение зависимости нонсенс-супрессии в штаммах [М^] от первичной последовательности и уровня экспрессии гена 51]Р35

3.1.2 Изучение взаимосвязи нонсенс-супрессии в штаммах [/УЗУ*] и эффективности трансляции

3.1.3 Анализ влияния [Л^/-] на вегетативный рост дрожжей

3.2 Характеристика прионных свойств [MS/]

3.2.1 Демонстрация инфекционных свойств [MS/] при помощи белковой трансформации

3.2.2 Изучение спонтанного возникновения [MS/] de novo

3.2.3 Исследование наследования детерминанта [MS/] при помощи тетрадного анализа

3.3 Анализ взаимодействия [MS/] с генами, кодирующими ранее идентифицированные прионы дрожжей

3.3.1 Проверка влияния на [MS1/] делеции или сверхэкспрессии генов, кодирующих ранее идентифицированные прионы S. cerevisiae

3.3.2 Изучение взаимодействия [TVS/] с детерминантом [PIN*]

3.4 Поиск генов, сверхэкспрессия которых маскирует фенотипическое проявление [NSf]

3.4.1 Геномный скрининг в штамме [MS/]

3.4.2 Анализ влияния гена SUP45 на нонсенс-супрессию в штаммах [MS/]

3.4.3 Изучение эффектов сверхэкспрессии NQ-обогащенных транскрипционных факторов гена SUP45 в штаммах [nsi]

3.5 Выявление генов, сверхэкспрессия которых сходна по фенотипическому проявлению с [MS/]

3.5.1 Геномный скрининг в штамме [nsi]

3.5.2 Изучение влияния на нонсенс-супрессию сверхэкспрессии или делеции генов, кодирующих NQ-обогащенные белки, выявленных в ходе скрининга .- 104 -

3.5.3 Анализ эффектов сверхэкспрессии и делеции гена VTS1

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ

4.1 Детерминант [MS/] обладает свойствами дрожжевого приона

4.2 Проявление нонсенс-супрессии в штаммах [MS/] зависит от генов, кодирующих факторы терминации трансляции

4.4 Ген VTS1: новый многокопийный омнипотентный супрессор нонсенс-мутаций

у дрожжей S. cerevisiae

4.6 Дальнейшие перспективы исследования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

БЛАГОДАРНОСТИ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Характеристика нового нехромосомного детерминанта [NSI+]дрожжей Saccharomyces cerevisiae»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Прионами называют белки, способные в одинаковых физиологических условиях существовать в двух или более конформациях, из которых как минимум одна обладает инфекционными свойствами. Прионизация связана с формированием упорядоченных белковых полимеров (амилоидов), образующихся за счёт образования межмолекулярных бета-структур. Помимо инфекционных амилоидов (прионов), выявлен целый ряд неинфекционных амилоидов, вызывающих летальные заболевания человека. Первый из открытых прионов, PrPSc, является летальным патогеном человека и животных [Prusiner, 1982]. Наибольшее количество прионов идентифицировано у дрожжей Saccharomyces cerevisiae. У этого организма известно как минимум восемь прионов: [PS/], [URE3], [PIN"], [SWf], [OCT*], [MOT3+], [ISP+] и [MOD+] [Wickner, 1994; Derkatch et al. 1997; Du et al. 2008; Patel et al. 2009; Alberti et al. 2009; Rogoza et al. 2010; Suzuki et al. 2012]. Открытие дрожжевых прионов изменило восприятие нуклеиновых кислот в качестве единственного носителя наследственной информации, что обуславливает фундаментальную значимость их исследования. Исторически одним из первых прионов дрожжей был выявлен [PiS/] - прионная изоформа белка Sup35 [Chernoff et all993; Ter-Avanesyan et al. 1994; Wickner, 1994; Cox, 1965], выполняющего функцию фактора терминации трансляции [Zhouravleva et al. 1995; Frolova et al. 1994; Stanfield et al. 1995]. Прионизация Sup35 вызывает снижение эффективности терминации трансляции и нонсенс-супрессию - процесс считывания стоп-кодонов как значащих. В лаборатории физиологической генетики кафедры генетики и биотехнологии СПбГУ был выявлен новый нехромосомный детерминант [NSf], также как и [PSf] вызывающий нонсенс-супрессию, но не являющийся прионной изоформой Sup35p. Характеристике этого детерминанта, а также комплекса генов и факторов, влияющих на его проявление, и посвящена эта диссертация. Исследование прионов дрожжей актуально не только с фундаментальной, но и прикладной

точки зрения, поскольку сегеушае являются удобным объектом для исследования молекулярных механизмов прионизации.

Степень разработанности проблемы. К настоящему времени описан ряд прионов дрожжей, разработаны теоретические модели прионизации, получены данные, демонстрирующие различия между прионами и неинфекционными амилоидами. Несмотря на крайне активное исследование прионов дрожжей 5. сегеушае, вполне очевидно, что выявленные к настоящему времени прионы составляют лишь малую часть от их общего числа, поскольку просто не существует подходов для идентификации прионов в масштабах всего протеома. Таким образом, характеристика новых прионов, а также поиск генов и факторов, влияющих на их проявление, имеет большое фундаментальное значение.

Цель и задачи исследования. Цель работы - характеристика нового нехромосомного детерминанта [Ж?/-] дрожжей cerevisiae и выявление генов, влияющих на его проявление.

В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи:

1. Выявить этапы матричных процессов, в регуляции которых участвует нехромосомный детерминант [Л^/-].

2. Охарактеризовать проявления [Л/ЗУ*], не связанные с нонсенс-супрессией.

3. Проанализировать прионные свойства детерминанта [Л^/-].

4. Выявить гены, изменение уровня экспрессии которых влияет на проявление детерминанта [ТУХ/1-].

5. Выявить гены, эффекты сверхэкспрессии которых сходны с проявлением [N81*].

Научная новизна диссертационной работы. В рамках работы впервые охарактеризованы прионные свойства нового нехромосомного детерминанта [N81*] дрожжей X. сегеУ1Я1ае. Показано влияние [N81*] на эффективность терминации трансляции и вегетативный рост, а также участие этого детерминанта в регуляции количества мРНК некоторых генов. Выявлен ряд новых супрессоров

нонсенс-мутаций: ABF1, GLN3, FKH2, МСМ1, MOT3, REB1 и VTSJ. Впервые показано влияние приона [PIN*] на нонсенс-супрессию.

Теоретическая и практическая значимость. Полученные результаты обладают существенной фундаментальной значимостью, внося большой вклад в знание о генетических и эпигенетических регуляторах терминации трансляции у дрожжей. Также результаты работы могут иметь потенциальную прикладную значимость, так как целый ряд исследований последних лет показывают, что значительное количество наследственных заболеваний человека ассоциированы с преждевременными стоп-кодонами. Дрожжи S. cerevisiae являются одним из наиболее перспективных модельных объектов. Учитывая, что компоненты трансляционного аппарата обладают высокой эволюционной консервативностью у эукариот, выявление дрожжевых генов, влияющих на эффективность трансляции, может быть полезно для разработки подходов к терапии подобных болезней.

Результаты работы могут быть использованы при подготовке материалов лекций по курсам «Молекулярная генетика», «Частная генетика дрожжей», «Генетический контроль трансляции» и «Прионы», преподаваемым на кафедре генетики и биотехнологии СПбГУ, а также аналогичных курсов в других университетах России.

Положения, выносимые на защиту. Детерминант [MS/] обладает свойствами дрожжевого приона и имеет плейотропное фенотипическое проявление. Нонсенс-супрессия в штаммах [MS/] связана с дефектами терминации трансляции и генами, кодирующими факторы терминации трансляции - SUP35 и SUP45. Детерминант [MS/] участвует в регуляции количества мРНК генов SUP45 и VTS1. Прион [PIN ] усиливает нонсенс-супрессию в штаммах [MS/]. Сверхэкспрессия гена VTS1 влияет на эффективность терминации трансляции. Гены ABF1, GLN3, FKH2, МСМ1, МОТЗ и REB1 являются многокопийными нонсенс-супрессорами у S. cerevisiae.

Степень достоверности и апробация результатов. Результаты работы имеют высокую степень достоверности, подтвержденную публикацией в 4 статьях в журналах, рекомендованных ВАК, и 11 тезисных сообщениях. Материалы диссертации были представлены на IV конференции европейского общества молекулярных биологов "The 4th EMBO meeting" (Ницца, Франция, 2012), XXV международной конференции по дрожжевой генетике и молекулярной биологии "XXV YGMB" (Ольштын, Польша, 2011), Пятом съезде Вавиловского общества генетиков и селекционеров (Москва, Россия, 2009), XVII Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, Россия, 2010), 14-16 международных конференциях «Биология - наука XXI века» (Пущино, Россия, 2010, 2011, 2012 и 2013), а также на научных семинарах лаборатории физиологической генетики кафедры генетики и биотехнологии СПбГУ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 155 страницах и состоит из Введения, глав «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты», «Обсуждение» и «Выводы». Работа содержит 10 таблиц, 18 рисунков, список литературы из 301 наименования.

Глава 1. ПРИОНЫ ВЫСШИХ И НИЗШИХ ЭУКАРИОТ (ОБЗОР

ЛИТЕРАТУРЫ)

Одним из наиболее важных результатов настоящего исследования является демонстрация прионных свойств детерминанта [iVST*]. В связи с этим, обзор литературы посвящен анализу данных, накопленных в настоящее время по теме прионов и белковой наследственности. Особое внимание уделено прионам дрожжей S. cerevisiae.

1Л Структурные особенности и биогенез прионов: проблема инфекционности

Прионами называют белки, способные в одинаковых физиологических условиях существовать в двух или более конформациях, из которых как минимум одна обладает инфекционными свойствами [по: Alberti et al. 2009]. Большинство известных прионов обладают двумя ключевыми свойствами: способностью к образованию амилоидных агрегатов и инфекционностью. Эти особенности и рассматриваются в данном подразделе. Также приводятся наиболее существенные, на наш взгляд, данные о неинфекционных амилоидах и о взаимодействии инфекционных и неинфекционных амилоидов.

1.1.1 Особенности организации амилоидных белковых полимеров

Амилоиды представляют собой упорядоченные белковые полимеры, которые образуются из мономеров одного и того же белка за счёт формирования межмолекулярных (3-складчатых структур.

В нефизиологических условиях (in vitro, при повышенных концентрациях) значительное количество белков обладает способностью к амилоидогенезу. Некоторые белки формируют амилоидные полимеры в физиологических условиях [по: Chiti and Dobson, 2006]. Фибрилла в таких агрегатах построена из нескольких

протофиламентов [Goldsbury et al. 2005]. Мономеры в составе протофиламентов соединены водородными связями между ß-слоями, которые ориентированы перпендикулярно латеральной оси протофиламента, образуя так называемую «кросс-ß» структуру [по: Serpell et al. 1997; по: Sunde et al. 1997].

По данным нескольких коллективов авторов фибриллы амилоида-ß могут формировать до 10 различных вариантов («полиморфов») [Lansbury et al. 1995; Benzinger et al. 1998] и обладать двух- или трехсторонней симметрией [Paravastu et al. 2008; Petkova et al. 2006]. Кроме того существуют амилоидные агрегаты, получившие название сферулитов. Это крупные (до нескольких микрометров) агрегаты, образованные радиально ориентированными фибриллами. Сферулиты в специфических условиях образует, например, инсулин [по: Krebs et al., 2009].

В настоящий момент достаточно детально изучена тонкая организация амилоидов Sup35, Ure2 и Rnql. Считается, что ß-структуры в таких агрегатах расположены планарно в виде серии слоев, причем ß-структуры каждого последующего слоя расположены параллельно и в регистре [по: Wickner et al. 2010; по: Tycko et al. 2013]. Такая организация агрегатов, по-видимому, свойственна целому ряду амилоидов.

По-видимому, иным строением обладают агрегаты прионного белка HET-s Podospora anserina. Мономеры в составе этих агрегатов формируют необычные ß-спирали, образующие амилоидный кор, а глобулярные N-терминальные субъединицы ориентированы наружу от кора. Образование ß-спиралей обуславливают несовершенные прямые аминокислотные повторы в молекуле HET-s [Wasmer et al. 2009]. Эти спирали, вероятно, образуются за счет того, что каждый из мономеров HET-s в их составе формирует два витка. При этом образуются группы как внутримолекулярных, так и межмолекулярных водородных связей, стабилизирующих спираль [Van Melckebeke et al. 2010].

Одним из наиболее дискуссионных вопросов является тонкая организация фибрилл приона млекопитающих РгР. Исходно для фибрилл РгР на также была предложена модель ß-спирали [Govaerts et al. 2004; по: Wille et al. 2009]. Вместе с тем, более поздние данные, полученные с использованием метода электронного

парамагнитного резонанса рекомбинантного РгР, выявили, что его фибриллы образованы параллельными и в регистре ^-слоями [Cobb et al. 2007]. Такой трактовки организации фибрилл РгР придерживается сейчас большинство исследователей.

Таким образом, в целом, для амилоидных агрегатов различных белков характерна упорядоченная организация, обусловленная образованием значительного количества (3-слоев, стабилизированных водородными связями. Благодаря этому амилоиды обладают высокой устойчивостью к различным детергентам и системам клеточной деградации белка.

1.1.2 Функциональная и патогенная роль некоторых неинфекционных амилоидов

В настоящее время выявлен целый ряд неинфекционных амилоидных полимеров, некоторые из которых имеют важное функциональное значение, а некоторые являются патогенами и вызывают неизлечимые заболевания.

Амилоидные белки обнаружены в различных систематических группах живых организмов. Некоторые грамм-негативные бактерии имеют экстраклеточные амилоидные фибриллы, которые индуцируют воспалительный процесс у хозяина и участвуют в связывании бактерии с клеткой хозяина. Другим вариантом экстраклеточных амилоидов являются фибриллы грамм-положительной бактерии Streptomyces coelicolor, которые используются ею для снижения относительной вязкости среды обитания и для формирования воздушных гифов. Микроцин Е492 является белковым бактериальным токсином, продуцируемым Klebsiella pneumoniae. Четвертой группой бактериальных амилоидов являются гарпины, продуцируемые бактериями, патогенными для растений. Гарпины формируют амилоиды, которые вызывают реакцию сверхчувствительности у растений [по: Blanco et. al, 2012; по: Hammer et. al, 2008].

У человека известен функциональный амилоидный белок Рше117, продуцируемый в меланоцитах. Созревание меланосомы и полимеризация меланина находится под контролем амилоидов Рше117, которые, по-видимому, функционируют в качестве защитной оболочки для реактивных предшественников меланина [Fowler et. al, 2006]. Недавно группой Р. Рика было показано, что целый ряд пептидных и белковых гормонов запасается в секреторных гранулах эндокринной системы в виде амилоидов [Maji et. al, 2009]. Амилоидоподобная агрегация в секреторных гранулах в этой работе продемонстрирована для эндорфина, вазопрессина, гормона роста и других гормонов.

Целый ряд неинфекционных амилоидов вызывает летальные нейродегенеративные болезни человека. Это болезнь Альцгеймера (связанная с агрегацией амилоидного пептида-ß), Паркинсона (белок а-синуклеин), Хантингтона (хантингтин). К амилоидным болезням относятся и системные амилоидозы, вызываемые белками лизозимом, транстеритином, ß-2 микроглобулином, легкой цепью иммуноглобулина VL [по: Uversky, 2010; по: Bhak et al., 2009]. Одно из самых распространенных амилоидных заболеваний -диабет II типа, вызываемый амилоидной агрегацией пептида IAPP в поджелудочной железе. По образному выражению, использованному в обзоре [Meetoo et al. 2007], диабет является является «золушкой» среди хронических заболеваний, так как если в 1985 году частоту встречаемости Diabetus mellitus оценивали менее чем в 0,5% человеческой популяции, то в 2005 году это число возросло уже до более чем 5% , что составляет более 300 миллионов человек. Частота диабета II типа составляет около 90% от всех больных диабетом [по: Meetoo et al. 2007; по: Jaikaran and Clark, 2001]. Следует отметить, что перечисленные заболевания человека нельзя трактовать как моногенные и имеющие исключительно амилоидную природу. Все они находятся под сложным генетическим (а, возможно, и эпигенетическим контролем). В частности, роль амилоидного пептида-ß как основного фактора в патогенезе болезни Альцгеймера является в настоящее время дискуссионной [по: Mullane and Williams, 2013]. Тем

не менее, очевидно, что исследование амилоидов является крайне важным именно в контексте их патогенной роли.

Очень любопытная ассоциация приведена в обзоре М. Хосегавы, доступном, к сожалению, только на японском языке, где амилоидные болезни названы «белковым раком», поскольку метастазирование и рост опухолевых образований во время рака в определенной степени напоминают вовлечение белков в амилоидные агрегаты [Hosegava, 2012]. Сейчас связь амилоидогенеза и канцерогенеза стала вполне очевидной, так показано, что один из основных проонкогенов, р53, образует агрегаты, обладающие амилоидными свойствами [Ano Bom et al. 2012; Xu et al. 2011; Higashimoto et al. 2006]. Было показано, что мутантный р53 колокализуется с амилоидами, выявляемыми при некоторых видах рака [Levy et al. 2011]. Позднее установили, что р53 может образовывать олигомеры и фибриллы в случае различных вариантов рака [Ano Bom et al. 2012], причем агрегация р53 коррелирует с его неспособностью связываться с ДНК и цитотоксичностью [Lasagna-Reeves et al. 2013]. р53 является супрессором клеточной пролиферации, а мутации, снижающие уровень его экспрессии приводят к канцерогенезу [по: Vousden et al. 2007]. Инактивация этого белка в амилоидных агрегатах по-видимому влечет за собой те же последствия, что и снижение уровня его экспрессии, то есть вызывает пролиферацию клеток [по: Lasagna-Reeves et al. 2013]. Эти находки заставляют задуматься о том, насколько мало еще известно о роли амилоидов в патогенезе различных заболеваний.

Формирование неинфекционных амилоидов может быть вызвано целым рядом причин. Так, агрегация амилоидного пептида-[3 может быть связана с мутациями, вызывающими увеличение пула белка-предшественника, нарушение его процессинга, протеолиза, либо взаимодействия с функциональными партнёрами [по: Huang and Mucke, 2012]. Агрегация белка хантингтина является следствием экспансии кодирующих глутамин тринуклеотидов CAG в структурном гене хантингтина [по: Gil and Rego, 2008]. Таким образом, неинфекционные амилоидные белки могут в конкретных условиях поддерживаться лишь в одной изоформе: либо в агрегированной амилоидной,

либо в нормальной клеточной (обычно в виде мономеров). В норме большинство этих белков представлены в виде мономеров, их амилоидогенез может происходить вследствие стрессовых воздействий, возрастных изменений, а также на фоне определенных мутаций, приводящих, например, к увеличению продукции амилоидогенного белка или к протеолизу предшественника. В этом состоит основное отличие неинфекционных амилоидов от инфекционных - прионов, основной особенностью которых является способность в одинаковых условиях (без изменения уровня экспрессии, мутаций в соответствующих генах и т.д.) стабильно поддерживаться как в инфекционной агрегированной конформации, так и в нормальной мономерной. Рассмотрим особенности прионов, обуславливающие данное отличие.

1.1.3 Инфекционность и репликация прионов

Причина, обуславливающая инфекционность прионов, кроется в особенностях их «жизненного цикла». Инфекционные амилоидные полимеры, в отличие от неинфекционных, расщепляются на олигомеры, которые в свою очередь способны присоединять и конвертировать новые мономеры белка. Именно способность к расщеплению определяет инфекционные свойства прионов, так как образующиеся олигомеры запускают новые раунды прионной репликации [по: Ваха, 2008]. Сейчас стало понятно, что критическую роль в расщеплении агрегатов для большинства дрожжевых прионов играет система белков-шаперонов. Вместе с тем, для приона млекопитающих РгР не показано наличия фрагментирующих агентов in vivo. Тем не менее, по данным, полученным в лаборатории И. Баскакова, агрегаты РгР in vitro может фрагментировать малый межклеточный шаперон а-В-кристаллин [Sun et. al, 2008]. Следует отметить, что в последнее время появляются свидетельства о возможной инфекционности тех амилоидов, которые традиционно считаются неинфекционными. Так, в работе [Juker et al. 2006] было установлено, что инъекция мышам амилоидного материала, выделенного из мозга людей,

страдающих болезнью Альцгеймера, вызывает у них церебральный амилоидоз [Juker et al. 2006]. К интерпретации Джукера с соавторами следует относиться с осторожностью, поскольку для трансгенных мышей, использованных в этом эксперименте, характерна сверхпродукция пептида Ар, что приводит, в конечном итоге, к его спонтанной агрегации [Juker et al. 2006]. Таким образом, полученные данные можно интерпретировать как увеличение темпов полимеризации Ар за счёт инъекции в организм предсуществующих фибрилл. Ускорение полимеризации мономеров в присутствии предсуществующих фибрилл -типичная характеристика любых амилоидов, вне зависимости от их инфекционности. Тем не менее, эти и некоторые другие данные [по: Hall and Patuto, 2012] вызвали некий фундаментальный кризис, связанный с самим понятием «прион». Так, один из классиков прионной биологии А. Агуцци трактует данные [Juker et al. 2006] в пользу возможной инфекционности амилоидного пептида-р и предлагает ввести для него, а также некоторых других белков термин «прионоид», которым обозначаются те амилоиды, которые не являются инфекционными в физиологических условиях, но могут демонстрировать инфекционные свойства, например, при искуственном введении фибрилл [по: Ashe and Aguzzi, 2013; по: Aguzzi and Rajendran, 2009].

Гораздо более очевидна ситуация с инфекционностью дрожжевых прионов. Для поддержания всех известных амилоидных прионов дрожжей, за исключением [ISP] [Rogoza et al. 2010], необходим белок Hspl04 — шаперон из семейства HsplOO/ClpB [по: Lee et al. 2004]. Сверхэкспрессия HSP104 вызывает элиминацию только прионного детерминанта [PSI+] [Chernoff et al. 1995], однако все амилоидные прионы дрожжей, кроме [/SP*], элиминируются на фоне делеции HSP104 [Chernoff et al. 1995; Derkatch et al. 1997; Moriyama et. al., 2000; Alberti et al. 2009; Du et al. 2008; Patel et al. 2009; Rogoza et al. 2010].

Современные представления о действии Hspl04 на прионы основаны на модели, в соответствии с которой Hspl04 расщепляет прионные агрегаты на олигомеры [Kushnirov and Ter-Avanesyan, 1998]. При определённом уровне продукции Hspl04 скорости роста полимеров и их расщепления находятся в

динамическом равновесии, что обеспечивает стабильное наследование прионов. При сверхэкспрессии HSP104 полимеры [PS/], по-видимому, могут расщепляться до мономеров [Paushkin et al. 1996; Shorter and Lindquist, 2006], что приводит к утрате прионной конформации, поскольку она поддерживается за счёт межмолекулярных связей между (3-слоями. В случае других дрожжевых прионов, например, [Pi?/] и [URE3], сверхпродукция Hspl04 усиливает олигомеризацию агрегатов, но мелкие олигомеры, по-видимому, не распознаются в качестве субстрата для дальнейшего расщепления на мономеры. Действие сверхэкспрессии Hspl04 на [PS/] несколько парадоксально, поскольку [PS/] - единственный прион, который полностью элиминируется при сверхэкспрессии этого шаперона. На данный момент неясно, какие особенности агрегатов [.PS/] приводят к их расщеплению до мономеров при сверхэкспрессии Hspl04, в отличие от всех остальных прионов. Следует добавить, что частичное излечение при сверхпродукции Hspl04 наблюдается у прионного детерминанта [MOD+] [Suzuki et al. 2012]. В работе лаборатории Ю. Чернова показано, что эффект дестабилизации [PS/] наблюдается при тепловом шоке. Этот эффект связан с индукцией экспрессии HSP104 и является подтверждением влияния сверхэкспрессии этого шаперона на поддержание [PS/] в физиологических условиях [Newnam et al. 2011]. Вместе с тем, лишь небольшая роль часть клеток теряет [PS/], что связано с индукцией шаперонов Ssa семейства Hsp70, защищающих агрегаты [PS/] от расщепления Hspl04 [Newnam et al. 1999; Allen et al. 2005].

Делеция HSP104, напротив, приводит к нарушению фрагментации и, как следствие, к увеличению размеров и уменьшению количества прионных агрегатов, что препятствует их передаче в дочерние клетки [Wegrzyn et al. 2001]. Увеличение размеров агрегатов [PS/] при инактивации Hspl04 было подтверждено с использованием метода полуденатурирующего гель-электрофореза в агарозном геле (SDD-AGE — semi-denaturing detergent - agarose gel electrophoresis) [Kryndushkin et al. 2003].

Универсальный антиприонный агент хлорид гуанидина или гуанидин-гидрохлорид (ГГХ) в миллимолярных концентрациях вызывает элиминацию всех известных амилоидных дрожжевых прионов [Aigle 1979; Tuite et al. 1981;. Eaglestone, 2000; Alberti et al. 2009; Derkatch et al. 1997; Du et al. 2008; Patel et al. 2009; Wickner, 1994; Rogoza et al. 2010]. Эффект ГГХ связан с тем, что это вещество нарушает АТФ-азную активность Hspl04 [Ferreira et al. 2001; Jung, Masison, 2001], стабилизируя его неактивную конформацию, блокирующую взаимодействие с Hsp70 [Kummer et al. 2013]. Показано, что точечная мутация в 184 кодоне гена HSP104 приводит к невосприимчивости штамма [PSY"1"] к ГГХ [Jung et al. 2002]. Тем не менее, полностью исключить наличия иных механизмов действия ГГХ на дрожжевые прионы также нельзя. В пользу этого свидетельствует тот факт, что прионный детерминант [75Р+] изгоняется ГГХ, но не зависит от HSP104 [Rogoza et al. 2010]. Следует отметить, что обработка ГГХ вызывает также элиминацию некоторых вирусов, у которых геном представлен двуцепочечной РНК [по: Wickner, 1996; по: Wickner et al. 2007; по: Wickner et al. 2008].

Шапероны семейства Hsp70 (подсемейства Ssa и Ssb) также влияют на некоторые дрожжевые прионы. Сверхпродукция всех Ssa предотвращает элиминацию [P-ST^] при сверхэкспрессии HSP104 [Newnam et al. 1999; Allen et al. 2005]. Сверхпродукция Ssal или делеция SSA2 вызывают элиминацию [URE3] [Schwimmer and Masison, 2002; Roberts et al. 2004]. Сверхпродукция Ssbl приводит к элиминации [PS/] [Kushnirov et al. 2000; Chacinska et al. 2001]. Делеция генов SSA1 и SSBJ приводит также к элиминации детерминанта [GAR+] [Brown and Lindquist, 2009]. Кошаперон Sgt2 обладает действием, синергичным с Ssa, и, по-видимому, является сенсором первичного ответа системы шаперонов на появление прионов в клетке. Предполагается, что он способствует присоединению шаперонов Hspl04/Hsp70 к прионным агрегатам [Kiktev et al. 2012] В целом, поддержание прионов в клетке у дрожжей во многом определяется балансом Hspl04/Hsp70. Это частично объясняет эффект дестабилизации

прионов, наблюдаемый под действием некоторых стрессорных факторов [по: Newnam et al. 2011].

Некоторые шапероны семейства Hsp40 (у дрожжей представлены белками Ydjl, Sis 1 и Zuol) также оказывают влияние на прионные детерминанты. Дизрупция SIS1 вызывает потерю дрожжевого приона [PIN*] [Aron et al. 2007]. Сверхпродукция Ydjl элиминирует [URE3] [Moriyama et al. 2000]. Таким образом, взаимодействия прионов дрожжей с шаперонами представляют собой сложную систему. В качестве иллюстрации следует упомянуть о данных, полученных в лаборатории И. Ворберг [Krammer et al. 2008]. Авторы получили трансгенную линию клеток нейробластомы, продуцирующую последовательность NM-доменов белка Sup35 S. cerevisiae. Белок Sup35NM в клетках нейробластомы находился в растворимом виде, однако трансформация клеток нейробластомы рекомбинантными фибриллами Sup35 приводила к индукции агрегации Sup35NM и возникновению "[PS/]", который относительно стабильно наследовался (было проанализировано десять поколений) и обладал свойственными ему особенностями в отсутствии Hspl04. Более того, трансформация [psi] штамма S. cerevisiae лизатом "[PS/]" нейробластомы вызывала возникновение [PS/] в дрожжах [Krammer et al. 2009]. В последней работе этой лаборатории показано, что инфекционное состояние Sup35NM поддерживается и передается другим клеткам культуры нейробластомы, причем существенную роль в этом процессе играют межклеточные контакты. Важно также то, что авторам удалось индуцировать агрегацию Sup35NM не только в иммортализованных клетках, но и в первичных культурах астроцитов и нейронов [Hofmann et al. 2013]. Эти данные чрезвычайно интересны, поскольку позволяют предположить, что в цитоплазме клеток млекопитающих присутствует некий фактор, обеспечивающий поддержание прионов. Возможно, это исследование является первым шагом на пути к обнаружению внутриклеточных прионов млекопитающих.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нижников, Антон Александрович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Галкин А.П. и др. Прионы дрожжей, амилоидозы млекопитающих и проблема протеомных сетей. // Генетика. 2006. Т. 42. № 11. С. 1-13.

2. Задорский С.П. и др. Прионизация продукта гена SUP35 Pichia methanolica в дрожжах Saccharomyces cerevisiae. II Генетика. 2000. Т. 36. С. 1322-1329.

3. Захаров И.А. и др. Сборник методик по генетике дрожжей-сахаромицетов. Л.: Наука. 1984. 143 с.

4. Инге-Вечтомов С.Г. Идентификация некоторых групп сцепления у Петергофских генетических линий дрожжей//Генетика. 1971. Т. 7. С. 113-124.

5. Инге-Вечтомов С.Г. Реверсии к прототрофности у дрожжей, нуждающихся в аденине // Вестник ЛГУ. 1964. Т. 9. С. 112-117.

6. Инге-Вечтомов С.Г., Андрианова В.М. Новый тип суперсупрессоров у дрожжей. В кн.: Молекулярные механизмы генетических процессов // М., 1972. С.189-195.

7. Инге-Вечтомов С.Г., Андрианова В.М. Рецессивные супер-супрессоры у дрожжей. //Генетика. 1970. Т. 6. С. 103-115.

8. Инге-Вечтомов С.Г., Миронова Л.Н., Тер-Аванесян М.Д. Неоднозначность трансляции: версия эукариот? // Генетика. 1994. Т. 30. С. 1022-1035.

9. Инге-Вечтомов С.Г., Тиходеев О.Н., Карпова Т.С. Селективные системы для получения рецессивных рибосомных супрессоров у дрожжей-сахаромицетов. // Генетика. 1988. Т. 24. С. 1159-1165.

10. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Д. Молекулярное клонирование: Перевод с англ. М: Мир. 1984. 479 с.

11. Нижников А.А. и др. Выявление генов, кодирующих потенциально амилоидогенные белки, участвующих в регуляции нонсенс-супрессии у дрожжей Saccharomyces cerevisiae. // Экологическая генетика. 2011. Т. 9. С. 79-86.

12. Нижников А.А. и др. Сверхэкспрессия генов, кодирующих аспарагин-глутамин обогащенные транскрипционные факторы, вызывает нонсенс-

супрессию у дрожжей Saecharomyees cerevisiae. // Экологическая генетика. 201 ЗА. Т. 11. С. 49-58.

13. Нижников А. А., Кондрашкина A.M., Галкин А.П. Взаимодействие прионоподобного детерминанта [MS/] дрожжей Saccharomyces cerevisiae с генами SUP35 и VTSL // Генетика. 2013Б Т. 10. Принято в печать.

14. Рогоза Т.М. и др. Search for the genes critical for propagation of the prion-like antisuppressor determinant [ISP+] in yeast using insertion library // Мол. Биол. 2009. Т. 43. №3. с. 392-399.

15. Рубель А.А. и др. Дрожжевой шаперон Hspl04 регулирует экспрессию генов на посттранскрипционном уровне // Мол. биол. 2008. Т. 42. №1. С. 123-130.

16. Рубель А.А. Исследование прионных свойств белка РгР в дрожжах Saccharomyces cerevisiae. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. 2008. СПб. 167с.

17. Терентьев П.В., Ростова Н.С. Практикум по биометрии. JL: изд-во ЛГУ. 1977. 152 с.

18. Цапонина О.Е. и др. Анализ эффектов продукции гибридного белка А(3-Sup35MC в дрожжах Saccharomyces cerevisiae. II Экологическая генетика. 2005. Т. 3. С. 24-33.

19. Шкундина И.С., Тер-Аванесян М.Д. Прионы. // Успехи биол. химии. 2006. Т. 46. С. 3-42.

20. Abid К., Soto С. The intriguing prion disorders. // Cell. Mol. Life Sci. 2006. V. 63. P. 2342-2351.

21. Aguzzi A., Rajendran L. The Transcellular Spread of Cytosolic Amyloids, Prions, and Prionoids. // Neuron. 2009. V. 64. P. 783-790.

22. Aguzzi A., Sigurdson C., Heikenwalder M. Molecular mechanisms of prion pathogenesis. // Annu. Rev. Pathol. Mech. Dis. 2008. V. 3. P. 11-40.

23. Aigle M. Contributional'etude de l'heredite non-chromosomique de Saccharomyces cerevisiae facteur [URE3] et plasmides hybrides. // L'Universite Louis Pasteur de Strasbourg. Strasbourg. France. 1979.

24. Aigle M., Lacroute F. Genetical aspects of [URE3], a non-mitochondrial, cytoplasmically inherited mutation in yeast. // Mol. Gen. Genet. 1975. V. 136. P. 32735.

25. Aksenova A. et al. The HAL3-PPZ1 dependent regulation of nonsense suppression efficiency in yeast and its influence on manifestation of the yeast prion-like determinant [ISP(+)]. // Genes Cells. 2007. V. 12. P. 435-45.

26. Alberti S. et al. A systematic survey identifies prions and illuminates sequence features ofprionogenicproteins. //Cell. 2009. V. 137 P. 146-158.

27. Alexandrov A.I. et al. The effects of amino acid composition of glutamine-rich domains on amyloid formation and fragmentation. // PLoS One. 2012. V. 7. E. 46458.

28. Allen K.D. et al. Hsp70 chaperones as modulators of prion life cycle: Novel effects of Ssa and Ssb on the Saccharomyces cerevisiae prion [/>S'/+]. // Genetics. 2005. V. 169. P. 1227-1242.

29. All-Robyn J. et al. Sequence and functional similarity between a yeast ribosomal protein and the Escherichia coli S5 ram protein. // Mol. Cell. Biol. 1990. V. 10. P. 654453.

30. Ano Bom A.P. et al. Mutant p53 aggregates into prion-like amyloid oligomers and fibrils: implications for cancer. // J. Biol Chem. 2012. V. 287. P. 28152-62.

31. Apetri A.C., Surewicz W.K. Kinetic intermediate in the folding of human prion protein. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. P.44589-44592.

32. Aron R. et al. J-protein co-chaperone sisl required for generation of [RNQ+] seeds necessary for prion propagation. // EMBO J. 2007. V. 26. P. 3794-3803.

33. Ashe K.H., Aguzzi A. Prions, prionoids and pathogenic proteins in Alzheimer disease.//Prion. 2013. V. 7. P. 55-59.

34. Aviv T. et al. The RNA-binding SAM domain of Smaug defines a new family of post-transcriptional regulators //Nat. Struct. Biol. 2003. V. 10. P. 614-621.

35. Ball A.J.S., Wong D.K., Elliott J.J. Glucosamine resistance in yeast. I. A preliminary genetic analysis. // Genetics. 1976. V. 84. P. 311-317.

36. Bateman D.A., Wickner R.B. [PSI+] Prion transmission barriers protect Saccharomyces cerevisiae from infection: intraspecies 'species barriers'. // Genetics. 2012. V. 190. P. 569-79.

37. Bateman D.A., Wickner R.B. The [PSI+] prion exists as a dynamic cloud of variants. // PLoS Genet. 2013. V.9. E. 1003257.

38. Baudin A. et al. A simple and efficient method for direct gene deletion in Saccharomyces cerevisiae. //Nucleic Acids Res. 1993. V. 21. P. 3329-3330.

39. Baudin-Baillieu A. et al. Conservation of the prion properties Ure2p through Evolution. // Mol. Cell. Biol. 2003. V. 14. P. 3449-3458.

40. Baxa U. Structural basis of infectous and non-infectous amiloids. // Curr. Alzheimer Res. 2008. V. 5. P. 308-318.

41. Beauregard P. et al. A nucleolar protein allows viability in the absence of the essential ER-residing molecular chaperone calnexin. // J. Cell Sci. 2009. V. 112. P. 1342-1351.

42. Benzinger T.L.S. et al. Propagating Structure of Alzheimer's (3-Amyloid(10-35) Is Parallel (3-Sheet with Residues in Exact Register. // PNAS. 1998. V. 95. P. 1340713412.

43. Bhak G., Choe Y., Paik S. Mechanism of amyloidogenesis: nucleation-dependent fibrillation versus double-concerted fibrillation. // BMB reports. 2009. V. 42. P. 541551

44. Bhat P.J., Iyer R. Epigenetics of the yeast galactose switch. // J. Biosci. 2009. V. 34. P. 513-522.

45. Biasini E., et al. Prion protein at the crossroads of physiology and disease. // Trends Neurosci. 2012. V. 35. P. 92-103.

46. Blanco L.P. Diversity, biogenesis and function of microbial amyloids. // Trends Microbiol. 2012. V. 20. P. 66-73.

47. Bonneaud N. et al. A family of low and high copy replicative, integrative and single-stranded S. cerevisiae/E. coli shuttle vectors. // Yeast.1991. V. 7. P. 609-615.

48. Brachmann A., Toombs J.A., Ross E.D. Reporter assay systems for [URE3] detection and analysis. // Methods. 2006. V. 39. P. 35-42.

49. Bradford M.M. Rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. // Anal. Biochem. 1976. V. 72. P. 248-254.

50. Bremer J. et al. Axonal prion protein is required for peripheral myelin maintenance. //Nat. Neurosci. 2010. V. 3. P. 310-318.

51. Brown J.C., Lindquist S. A heritable switch in carbon source utilization driven by an unusual yeast prion. // Genes. Dev. 2009. V. 23. P. 2320-2332.

52. Carlson M. et al. A suppressor of SNF1 mutations causes constitutive high-level invertase synthesis in yeast. // Genetics. 1984. V. 107. P. 19-32.

53. Castilla J. et al. In vitro generation of infectious scrapie prions. // Cell. 2005. V. 121. P. 195-206.

54. Chabelskaya S. et al. Nonsense mutations in the essential gene SUP35 of Saccharomyces cerevisiae are non-lethal. // Mol. Genet. Genomics. 2004. V. 272. P. 297-307.

55. Chacinska A. et al. Ssbl chaperone is a [PST*] prion-curing factor. // Curr. Genet. 2001. V. 39. P. 62-67.

56. Chernoff Y.O. Amyloidogenic domains, prions and structural inheritance: rudiments of early life or recent acquisition? // Curr. Opin. Chem. Biol. 2004. V. 8. P. 665-671.

57. Chernoff Y.O. et al. Evolutionary conservation of prion-forming abilities of the yeast Sup35 protein // Mol Microbiol. 2000. V. 35. P. 865-876.

58. Chernoff Y.O. et al. Role of the chaperone protein Hspl04 in propagation of the yeast prion-like factor [PS/]. // Science. 1995. V. 268. P. 880-884.

59. Chernoff Y.O., Derkatch I.L., Inge-Vechtomov S.G. Multicopy SUP35 gene induces de novo appearance of psi-like factors in the yeast Saccharomyces cerevisiae. II Curr. Genet. 1993. V. 24. P. 268-270.

60. Chernoff Y.O., Uptain S.M., Lindquist S.L. Analysis of prion factors in yeast // Methods Enzymol. 2002. V. 351. P. 499-538.

61. Chiti F., Dobson C.M. Protein misfolding, functional amyloid, and human disease. //Annu. Rev. Biochem. 2006. V. 75. P. 333-366.

62. Cobb N. J. et al. Molecular Architecture of Human Prion Protein Amyloid: A Parallel, In-Register (3-Structure. //PNAS. 2007. V. 104. P. 18946-18951.

63. Cohen F.E., Pan K.M., Huang Z. Structural clues to prion replication. // Science. 1994. V. 264. P. 530-531.

64. Collin P. et al. A non-chromosomal factor allows viability of Schizosaccharomyces pombe lacking the essential chaperone calnexin. // J. Cell Sci. 2004. V. 1117. P. 907-918.

65. Conde J., Fink G.R. A mutant of Saccharomyces cerevisiae defective for nuclear fusion.//Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1976. V. 73. P. 3651-3655.

66. Cosentino G. et al. Eaplp, a novel eukaryotic translation initiation factor 4E-associated protein in Saccharomyces cerevisiae. // Mol. Cell. Biol. 2000. V. 20. P. 46044613.

67. Costanzo M. et al. The genetic landscape of a cell. // Science. 2010. V. 327. P. 425-431.

68. Coustou V. et al. The protein product of the het-s heterokaryon incompatibility gene of the fungus Podospora anserina behaves as a prion analog. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997. V. 94. P. 9773-9778.

69. Cox B.S. Psi, a cytoplasmic supperssor of supersuppressors in yeast. // Heredity. 1965. V. 20. P. 505-521.

70. Cox B.S., Byrne L.J., Tuite MF. Prion stability. // Prion. 2007. V. 1. P. 170-178.

71. Cox B.S., Tuite M.F., McLaughlin C.S. The [PS/] factor of yeast: a problem in inheritance. // Yeast. 1988. V. 4. P. 159-178.

72. Cox K.H. et al. Saccharomyces cerevisiae GATA sequences function as TATA elements during nitrogen catabolite repression and when Gln3p is excluded from the nucleus by overproduction of Ure2p. // J. Biol. Chem. 2000. V. 275. P. 17611-8.

73. Dagkessamanskaya A., Ter-Avanesyan M., Mager W.H. Transcriptional regulation of SUP35 and SUP45 in Saccharomyces cerevisiae. // Yeast. 1997. V. 13. P. 1265-74.

74. Derkatch I. L. et al. Prions affect the appearance of other prions: The story of [/W] // Cell. 2001. V. 106. P. 171-182.

75. Derkatch I.L. et al. Dependence and independence of [PSI(+)] and [PIN(+)]: a two-prion system in yeast? // EMBO. 2000. V. 19. P. 1942-1952.

76. Derkatch I.L. et al. Genesis and Variability of [PST] prion factors in Saccharomyces cerevisiae. II Genetics. 1996. V. 144. P. 1375-1386.

77. Derkatch I.L. et al. Genetic and environmental factors affecting the de novo appearance of the [PS/] prion in Saccharomyces cerevisiae. II Genetics. 1997. V. 147. P. 507-519.

78. Dilcher M., Kohler B., von Mollard G.F. Genetic interactions with the yeast Q-SNARE VTI1 reveal novel functions for the R-SNARE YKT6 II J. Biol. Chem. 2001. V. 276. P. 34537-34544.

79. Douglas P. M. et al. Chaperone dependent amyloid assembly protects cells from prion toxicity. // Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A. 2008. V. 105. P. 7206-11

80. Douglas P.M. et al. Reciprocal efficiency of RNQ1 and polyglutamine detoxification in the cytosol and nucleus. // Mol. Biol. Cell. 2009. V. 20. P. 4162-73.

81. Du Z. et al. Newly identified prion linked to the chromatin-remodeling factor Swil in Saccharomyces cerevisiae. //Nat. Genet. 2008. V. 40. P. 460-465.

82. Dudley A.M. et al. A global view of pleiotropy and phenotypically derived gene function in yeast. // Mol. Syst. Biol. 2005. V. 1. E. 2005.0001.

83. Eaglestone S.S. et al. Guanidine hydrochloride blocks a critical step in the propagation of the prion-like determinant [/\S7(+)] of Saccharomyces cerevisiae. II PN AS. 2000. V. 97. P. 240-244.

84. Edskes H.K. et al. Prion-forming ability of Ure2 of yeasts is not evolutionarily conserved. // Genetics. 2011. V. 188. P. 81-90.

85. Edskes H.K., Wickner R.B. Conservation of a portion of the Saccharomyces cerevisiae Ure2p prion domain that interacts with the full-lenght protein. // Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A. 2002. V. 99. P. 16384-16391.

86. Fajian H. et al. Chen MAVS Forms Functional Prion-Like Aggregates To Activate and Propagate Antiviral Innate Immune Response. // Cell. 2011. V. 146. P. 448-461.

87. Fernandez-Bellot E., Guillernet E., Cullin C. The yeast prion [URE3] can be greatly induced by a functional mutated URE2 allele. // EMBO J. 2000. V. 19. P. 32153222.

88. Ferreira P.C. et al. The elimination of the yeast [PS/] prion by guanidine hydrochloride is the result of Hspl04 inactivation. // Mol. Microbiol. 2001. V. 40. P. 1357-1369.

89. Ferrone F. Analysis of protein aggregation kinetics. // Methods Enzymol. 1999. V. 309. P. 256-274.

90. Fowler D.M. et al. Functional amyloid formation within mammalian tissue. // PLoS Biol. 2006. V. 4 E. 6.

91. Fowler D.M., Kelly J.W. Functional amyloidogenesis and cytotoxicity-insights into biology and pathology. // PLoS Biol. 2012. V. 10. E. 1001459.

92. Frolova L. et al. A highly conserved eukaryotic protein family possessing properties of polypeptide chain release factor. //Nature. 1994. V. 372. P. 701-703.

93. Funakoshi Y. et al. Mechanism of mRNA deadenylation: evidence for a molecular interplay between translation termination factor eRF3 and mRNA deadenylases. // Genes Dev. 2007. V. 21. P. 3135-3148.

94. Gajdusek D.C. Transmissible and non-transmissible amyloidoses: autocatalytic post-translational conversion of host precursor protein to beta-pleated sheet configurations. //J. Neuroimmunol. 1988. V. 20. P. 95-110.

95. Gajdusek D.C., Gibbs C.J., Alpers M. Experimental transmission of a kuru- like syndrome to cnimpanzees. //Nature. 1966. V. 209. P. 794-796.

96. Gajdusek D.C., Zigas V. Degenerative disease of the central nervous system in New Guinea: The endemic occurrence of "kuru" in the native population. // N. Eng. J. Med. 1957. V. 257. P. 974-978.

97. Gauczynski S., et al. The 37-kDa/67-kDa laminin receptor acts as the cell-surface receptor for the cellular prion protein. // Embo J. 2001. V. 20. P. 5863-5875.

98. Gerlinger U.M. et al. Yeast cycloheximide-resistant crl mutants are proteasome mutants defective in protein degradation // Mol. Biol. Cell 1997. V. 8. P. 2487-2499.

99. Gibbs C.J. et al. Creutzfeldt-Jakob disease (spongiform encephalopathy): transmission to the chimpanzee. // Science. 1968. V. 161. № 839. P. 388-389.

100. Gil J.M., Rego A.C. Mechanisms of neurodegeneration in Huntington's disease. // Eur. J. Neurosci. 2008. V. 27. P. 2803-2820.

101. Goldsbury C. et al. Multiple assembly pathways underlie amyloid-ß fibril polymorphisms. // J. Mol. Biol. 2005. V. 352. P. 282-298.

102. Griffith J.S. Self-replication and scrapie. //Nature. 1967. V. 215. P. 1043-1044.

103. Halfmann R. et al. Prion formation by a yeast GLFG nucleoporin. Prion. 2012a. V. 6. P. 391-9.

104. Halfmann R. et al. Prions are a common mechanism for phenotypic inheritance in wild yeasts. //Nature. 2012. V. 482. P. 363-8.

105. Hall G.F., Patuto B.A. Is tau ready for admission to the prion club? // Prion. 2012. V. 6. P. 223-33.

106. Hammer N. et al. Amyloids: Friend or Foe? // J. Alzheimers Dis. 2008. V. 13. P. 407-419.

107. Hanahan D., Techniques for Transformation of E. coli, DNA cloning: a practical approach. Glover, D.M., ed., IRL Press Limited, Oxford, England - 1985. P. 109-135.

108. Harrison L.B. et al. Evolution of budding yeast prion-determinant sequences across diverse fungi. // J. Mol. Biol. 2007. V. 368. P. 273-282.

109. Harrison P. M., Gerstein M. A method to assess compositional bias in biological sequences and its application to prion-like glutamine/asparagine-rich domains in eukaryotic proteomes. // Genome Biology. 2003. V. 4. E. 40.

110. Hasegava M. Are neurodegenerative diseases "protein cancers"? // Brain Nerve. 2012. V. 64. P. 675-9.

111. Higashimoto Y. et al. Unfolding, aggregation, and amyloid formation by the tetramerization domain from mutant p53 associated with lung cancer. // Biochemistry. 2006. V. 45. P. 1608-1619.

112. Hines J.K. [SWI], the prion formed by the chromatin remodeling factor Swil, is highly sensitive to alterations in Hsp70 chaperone system activity. // PLoS Genet. 2011. V. 7. E. 1001309.

113. Hines J.K., Craig E.A. The sensitive [SWI (+)] prion: new perspectives on yeast prion diversity. // Prion. 2011. V. 5. P. 164-8.

114. Hofmann J.P. et al. Cell-to-cell propagation of infectious cytosolic protein aggregates. // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013. V. 110. P. 5951-56.

115. Holmes D. et al. Heritable Remodeling of Yeast Multicellularity by an Environmentally Responsive Prion. // Cell. 2013. V. 153. P. 53-165.

116. Hong J.Y., Vidhu M., Liebman S. A new color assay for [URE3] prion in a genetic background used to score for the [PSI+] prion. // Yeast. 2011. V. 28. P. 555560.

117. Hoshino S. et al. The eukaryotic polypeptide chain releasing factor (eRF3/GSPT) carrying the translation termination signal to the 30-Poly(A) tail of mRNA. Direct association of erf3/GSPT with polyadenylatebinding protein. // J. Biol. Chem. 1999. V. 274. P. 16677-16680.

118. Hosoda N. et al. Translation termination factor eRF3 mediates mRNA decay through the regulation of deadenylation. // J. Biol. Chem. 2003. V. 278. P. 3828738291.

119. Huang Y., Mucke L. Alzheimer Mechanisms and Therapeutic Strategies. // Cell. 2012. V. 148. P. 1204-1222.

120. Inoue H., Nojima H., Okayama H. High Efficiency transformation of Esherichia coli with plasmids. Gene. 1990. V. 96. P. 23-28.

121. Inoue Y. et al. Yeast prion protein Newl can break Sup35 amyloid fibrils into fragments in an ATP-dependent manner. // Genes Cells. 2011. V. 16. P. 545-56.

122. Ivanov M.S., Radchenko E.A., Mironova L.N. The protein complex Ppzlp/Hal3p and nonsense suppression efficiency in the yeast Saccharomyces cerevisiae. // Mol. Biol. (Mosk). 2010. V. 44. P. 1018-26.

123. Jaikaran E., Clark. A. Islet amyloid and type 2 diabetes: from molecular misfolding to islet pathophysiology. // Biochim. Biophys. Acta-Mol. Basis Dis. 2001. V. 1537. P. 179-203.

124. Jarrett J.T., Lansbury P.T. Seeding "one-dimensional crystallization" of amyloid: a pathogenic mechanism in Alzheimer's disease and scrapie? // Cell. 1993. V. 73. P. 1055-1058.

125. Jung G., Jones G., Masison D.C. Amino acid residue 184 of yeast Hspl04 chaperone is critical for prion-curing by guanidine, prion propagation, and thermotolerance. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002. V. 99. P. 9936-9941.

126. Jung G., Masison D.C. Guanidine hydrochloride inhibits Hspl04 activity in vivo: a possible explanation for its effect in curing yeast prions. // Curr. Microbiol. 2001. V. 43. P. 7-10.

127. Kaiser C., Michaelis S., Mitchell A. Methods in yeast genetics. N.Y.: CSHLP. 1994. 234 p.

128. Kallmeyer A.K., Keeling K.M., Bedwell D.M. Eukaryotic release factor 1 phosphorylation by CK2 protein kinase is dynamic but has little effect on the efficiency of translation termination in Saccharomyces cerevisiae. // Eukaryot. Cell. 2006. V. 5. P. 1378-87.

129. Keeling K. et al. Tpalp is part of an mRNP complex that influences translation termination, mRNA deadenylation, and mRNA turnover in Saccharomyces cerevisiae. // Mol. Cell. Biol. 2006. V. 26. P. 5237-48.

130. Kelly A.C. et al. Sex, prions, and plasmids in yeast. // PNAS. 2012. V. 109. E. 2683-90.

131. Kiktev D.A. et al. Regulation of chaperone effects on a yeast prion by cochaperone Sgt2. //Mol. Cell. Biol. 2012. V. 32. P. 4960-70.

132. Kiktev D. et al. The paradox of viable sup45 STOP mutations: a necessary equilibrium between translational readthrough, activity and stability of the protein. // Mol. Genet. Genom. 2009. V. 282. P. 83-96.

133. Kocisko D.A. et al. Cell-free formation of protease-resistant prion protein. // Nature. 1994. V. 370. P. 471-474.

134. Krammer C. et al. The yeast Sup35NM domain propagates as a prion in mammalian cells. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2008. V. 106. P. 462-467.

135. Krebs M., Domike K., Donald A. Protein aggregation: more than just fibrils // Biochem. Soc. Trans. 2009. V. 37. P. 682-686.

136. Krogan N.J. et al. Global landscape of protein complexes in the yeast Saccharomyces cerevisiae. //Nature. 2006. V. 440. P. 637-643.

137. Kryndushkin D.S. et al. Yeast [PSt] prion aggregates are formed by small Sup35 polymers fragmented by Hspl04. // J. Biol. Chem. 2003. V. 5. P. 49636-49643.

138. Kudo W., Petersen R.B., Lee H.G. Cellular prion protein and Alzheimer disease: Link to oligomeric amyloid-ß and neuronal cell death. // Prion. 2013. V. 7. P. 114-6.

139. Kulkarni A.A. et al. Gln3p nuclear localization and interaction with Ure2p in Saccharomyces cerevisiae. // J. Biol. Chem. 2001. V. 276. P. 32136-44.

140. Kummer E. et al. Mechanism of Hspl04/ClpB inhibition by prion curing Guanidinium hydrochloride. // FEBS Lett. 2013. V. 587. P. 810-7.

141. Kushnirov V.V. et al. Chaperones that cure yeast artificial [PS/] and their prion-specific effects. // Curr. Biol. 2000. V. 10. P. 1443-1446.

142. Kushnirov V.V. et al. Nucleotide sequence of the SUP2 (SUP35) gene of S.cerevisiae. II Gene. 1988. V. 66. P. 45-54.

143. Kushnirov V.V. et al. Prion properties of the Sup35 protein of yeast Pichia methanolica. //EMBO. J. 2000. V. 19. P. 324-331.

144. Kushnirov V.V. et al. Purification and analysis of prion and amyloid aggregates. // Methods. 2006. V. 39. P. 50-5.

145. Kushnirov V.V., Ter-Avanesyan M.D. Structure and replication of yeast prions. // Cell. 1998. V. 94. P. 13-16.

146. Lacroute F. Non-Mendilian mutation allowing ureidosuccinic acid uptake in yeast. Hi. Bacteriol. 1971. V. 106. P. 519-522.

147. Lancaster A.K. et al. The spontaneous appearance rate of the yeast prion [PSf] and its implications for the evolution of the evolvability properties of the [PST*] system. //Genetics. 2010. V. 184. P. 393-400.

148. Lansbury P.T. et al. Structural Model for the ß-Amyloid Fibril Based on Interstrand Alignment of an Antiparallel-Sheet Comprising a C-Terminal Peptide. // Nat. Struct. Biol. 1995. V. 2. P. 990-998.

149. Lansbury P.T., Caughey B. The chemistry of scrapie reaction: the "ice 9" metaphor. // Chem. Biol. 1995. V. 2. P. 1-5.

150. Lasagna-Reeves C.A. et al. Dual role of p53 amyloid formation in cancer; loss of function and gain of toxicity. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2013. V. 430. P. 963-8.

151. Lauren J. et al. Interaction between human prion protein and amyloid-beta (Abeta) oligomers: role OF N-terminal residues. // Nature. 2009. V. 457. P. 1128-1132.

152. Lee S. et al. The ClpB/Hspl04 molecular chaperone - a protein disaggregating machine. //Journal of Structural Biology. 2004. V. 146. P. 99-105.

153. Legname G. et al. Synthetic mammalian prions. // Science. 2004. V. 305. P. 673676.

154. Levy C.B. et al. Co-localization of mutant p53 and amyloid-like protein aggregates in breast tumors. // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2011. V. 43. P. 60-64.

155. Liebman S.W., Sherman F. Extrachromosomal [psi+] determinant suppresses nonsense mutations in yeast. //J. Bacteriol. 1979. V. 139. P.1068-1071.

156. Liu H., Krizek J., Bretscher A. Construction of a GAL1-regulated yeast cDNA expression library and its application to the identification of genes whose overexpression causes lethality in yeast. // Genetics. 1992. V. 132. P. 665-73.

157. Livak K., Schmittgen T. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-DDCT method. // Methods. 2001. V. 25. P. 402-408.

158. Madison J.M., Dudley A.M., Winston F. Identification and analysis of Mot3, a zinc finger protein that binds to the retrotransposon Ty long terminal repeat (delta) in Saccharomyces cerevisiae. // Mol. Cell. Biol. 1998. V. 18. P. 1879-90.

159. Magasanik B., Kaiser C.A. Nitrogen regulation in Saccharomyces cerevisiae. // Gene. 2002. V. 290. P. 1-18.

160. Maiti N.R., Surewicz W.K. The role of disulfide bridge in the folding and stability of the recombinant human prion protein. // J. Biol. Chem. 2001. V. 276. P. 2427-2431.

161. Maji S. et al. Hormones in pituitary secretory granules: functional amyloids as natural storage of peptide. // Science. 2009. V. 325. P. 325-328.

162. Makarava N. et al. Recombinant prion protein induces a new transmissible prion disease in wild-type animals. //Acta Neuropathol. 2010. V. 119. P. 177-187.

163. Masison D.C., Maddelein M.L., Wickner R.B. The prion model for [URE3] of yeast: spontaneous generation and requirements for propagation. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1997. V. 94. P. 12503-12508.

164. Masison D.C., Wickner R.B. Prion-inducing domain of yeast Ure2p and protease resistance of Ure2p in prion-containing cells. // Science. 1995. V. 270. P. 93-95.

165. McCusker J.H., Haber J.E. crl mutants of Saccharomyces cerevisiae resemble both mutants affecting general control of amino acid biosynthesis and omnipotent translational suppressor mutants. // Genetics. 1988a. V. 119. P. 317-327.

166. McGlinchey R.P., Kryndushkin D., Wickner R.B. Suicidal [PSI+] is a lethal yeast prion. // PNAS. 2011. V. 108. P. 5337-41.

167. McReady S.J., McLaughlin C.S. A comparison of small circular DNA molecules in [ps/] and \psi~] strains of Saccharomyces cerevisiae. II Biochim. Biophys. Acta. 1977. V. 479. P. 119-121.

168. McWhirter S.M., Tenoever B.R., Maniatis T. Connecting mitochondria and innate immunity. // Cell. 2005. V. 122. P. 645-647.

169. Meetoo D., McGovern P., Safadi R. An epidemiological overview of diabetes across the world. // Br. J. Nurs. 2007. V. 16. P. 1002-7.

170. Meyer-Luehmann M. et al. Exogenous induction of cerebral beta-amyloidogenesis is governed by agent and host. // Science. 2006. V. 313. P. 1781-1784.

171. Michelitsch M.D., Weissman J.S. A census of glutamineyasparagine-rich regions: Implications for their conserved function and the prediction of novel prions. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000. V. 97. P. 11910-11915.

172. Mitchell A.P., Magasanik B. Regulation of glutamine-repressible gene products by the GLN3 function in Saccharomyces cerevisiae. // Mol. Cell. Biol. 1984. V. 4. P. 2758-66.

173. Moresco E.Y., Diantha L.V., Bruce B. Prion-like behavior of MAVS in RIG-I signaling. //Cell Res. 2011. V. 21. P. 1643-1645.

174. Morillas M., Vanik D.L., Surewicz W.K. On the mechanism of alpha-helix to beta-sheet transition in the recombinant prion protein. // Biochemistry. 2001. V. 40. P. 6982-6987.

175. Moriyama H., Edskes H. K., Wickner R. B. [URE3] prion propagation in Saccharomyces cerevisiae: requirement for chaperone Hspl04 and curing by overexpressed chaperone Ydjlp. //Mol. Cell. Biol. 2000. V. 20. P. 8916-8922.

176. Moskalenko S.E. et al. Viable nonsense mutants for the essential gene SUP45 of Saccharomyces cerevisiae. // BMC Mol. Biol. 2003. V. 4 E. 2.

177. Mullane K., Williams M. Alzheimer's therapeutics: continued clinical failures question the validity of the amyloid hypothesis-but what lies beyond? // Biochem. Pharmacol. 2013. V. 85. P. 289-305.

178. Nakayashiki T. et al. Yeast [/>S7+] "prions"that are crosstransmissible and susceptible beyond a species barrier through a quasi-prion state. // Mol. Cell. 2001. V. 7. P. 1121-1130.

179. Nakayashiki T. et al. Yeast prions [URE3] and [PSI+] are diseases. // PNAS. 2005. V. 102. P. 10575-10580.

180. Namy O. et al. Epigenetic control of polyamines by the prion [PS/1"]. // Nat. Cell. Biol. 2008. V. 10. P. 1069-1075.

181. Newnam G. P. et al. Antagonistic interactions between yeast chaperones Hspl04 and Hsp70 in prion curing. // Mol Cell Biol. 1999. V. 19. P. 1325-33.

182. Newnam G.P., Birchmore J.L., Chernoff Y.O. Destabilization and recovery of a yeast prion after mild heat shock. // J. Mol. Biol. 2011. V. 408. P. 432-48.

183. Nizhnikov A.A. et al. [NSI+] determinant has a pleiotropic phenotypic manifestation that is modulated by SUP35, SUP45, and VTS1 genes. // Current Genetics. 2012. V. 58. P. 35-47.

184. Oligo Calc: Oligonucleotide Properties Calculator. // 2010. URL: http://www.basic.northwestern.edu/biotools/01igoCalc.html (дата обращения 12.01.2013).

185. Ono B. et al. Recessive nonsense suppressors in Saccharomyces cerevisiae: action spectra, complementation groups and map positions. // Genetics. 1986. V. 114. P. 363374.

186. Ono B. et al. Suppression of termination mutations caused by defects of the NMD machinery in Saccharomyces cerevisiae. //Genes. Genet. Syst. 2005. V. 80. P. 311-316.

187. Ono B., Stewart J., Sherman F. Serine insertion caused by the ribosomal suppressor SUP46 in yeast. //J. Mol. Biol. 1981. V. 147. P. 373-379.

188. Orlowska-Matuszewska G., Wawrzycka D. A novel phenotype of eight spores aski in deletants of the prion-like Rnqlp in Saccharomyces cerevisiae. II Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006. V. 340. P. 190-193.

189. Osherovich L. Z., Weissman J. S. Multiple Gln/Asn-rich prion domains confer susceptibility to induction ofthe yeast [PSt] prion. // Cell. 2001. V. 106. P. 183-194.

190. Osherovich L.Z. et al. Dissection and design of yeast prions. // PLoS Biol. 2004. V. 2. E86.

191. Pan K.M. et al. Conversion of alpha-helices into betasheets features in the formation ofthe scrapie prion protein // PNAS. 1993. V. 90. № 23. P. 10962-10966.

192. Patel B., Liebman S. "Prion-proof' for [P/A^]: Infection with in vitro-made amyloid aggregates of Rnqlp-(132^105) induces [P/A^]. // J. Mol. Biol. 2007. V. 365. P. 773-782.

193. Patel B.K., Gavin-Smyth J., Liebman S.W. The yeast global transcriptional compressor protein Cyc8 can propagate as a prion. //Nat. Cell. Biol. 2009. V. 11. P. 344349.

194. Paushkin S. et al. Interaction between yeast Sup45p (eRFl) and Sup35p (eRF3) polypeptide chain release factors: implications for prion-dependent regulation. // Mol. Cell. Biol. 1997A. V. 17. P. 2798-2805.

195. Paushkin S. et al. In vitro propagation of the prion-like state of yeast Sup35 protein.// Science. 1997B. V. 277. P. 381-383.

196. Paushkin S.V. et al. Propagation of the yeast prion-like [psi+] determinant is mediated by oligomerization of the Sf/PiJ-encoded polypeptide chain release factor. // EMBO J. 1996. V. 15. P. 3127-3134.

197. Pic A. et al. The forkhead protein Fkh2 is a component of the yeast cell cycle transcription factor SFF. // EMBO J. 2000. V. 19. P. 3750-61.

198. Prusiner S.B. et al. Purufication and structural studies of a major scrapie structural protein. //Cell. 1984. V. 38. P. 127-134.

199. Prusiner S.B. Molecular biology and genetics of prion diseases. // Biol. Sci. 1994. V. 343. P. 447-463.

200. Prusiner S.B. Molecular biology of prion diseases. // Science. 1991. V. 252. P. 1515-1522.

201. Prusiner S.B. Novel proteinaceous infections particles cause scrapie. // Science. 1982. V. 216. P. 136-144.

202. Prusiner S.B. Prions. // PNAS. 1998. V. 95. № 23. P. 13363-13383.

203. Prusiner S.B., McKiniey M.P., Bowman K.A. Scrapie prions aggregate to form amyloid-like birefringent rods. // Cell. 1983. V. 35. P. 349-358.

204. Prusiner S.B., Scott M.R. Genetics of prions. // Annu. Rev. Genet. 1997. V. 31. P. 139-175.

205. Radchenko E. et al. SUP35 expression is enhanced in yeast containing [ISP+], a prion form of the transcriptional regulator Sfpl. // Prion. 2011. V. 5. P. 317-22.

206. Rendl L., Bieman M., Smibert C. S. cerevisiae Vtslp induces deadenylation-dependent transcript degradation and interacts with the Ccr4p-Pop2p-Not deadenylase complex. // RNA. 2008. V. 14. P. 1328-1336.

207. Rendl L.M. et al. The eIF4E-Binding Protein Eaplp Functions in Vtslp-Mediated Transcript Decay. // PLoS One. 2012. V. 7. E. 47121.

208. Resenberger U.K. et al. The cellular prion protein mediates neurotoxic signalling of (3-sheet-rich conformers independent of prion replication. // EMBO J. 2011. V. 30. P. 2057-70.

209. Riabinkova N.A., Borkhsenius A.S., Inge-Vechtomov S.G. The influence of mutations at ATG triplets of the open reading frame SUP35 on viability of the yeast Saccharomyces cerevisiae. // Genetika. 2009. V. 45. P. 178-84.

210. Rieger R., et al. The human 37-kDa laminin receptor precursor interacts with the prion protein in eukaryotic cells. //Nat. Med. 1997. V. 3. P. 1383-1388.

211. Roberts В.Т., Moriyama Н., Wickner R.B. [URE3] prion propagation is abolished by a mutation of the primary cytosolic Hsp70 of budding yeast. // Yeast. 2004. V. 21. P. 107-117.

212. Roberts B.T., Wickner R.B. Heritable activity: a prion that propagates by covalent autoactivation // Genes. Dev. 2003. V. 17. P. 2083-2087.

213. Rogoza T. et al. Non-Mendelian determinant [ISP+] in yeast is a nuclear-residing prion form of the global transcriptional regulator Sfpl. // PNAS. 2010. V. 107. P. 10573-10577.

214. Rose M.D., Winstone F., Hieter P. Methods in yeast genetics // CSHL Press. 1990. 198 p.

215. Ross E.D et al. Primary sequence independence for prion formation. // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2005. V. 102. P. 12825-12830.

216. Ross E.D., Baxa U., Wickner R.B. Scrambled prion domains form prions and amyloid. // Mol. Cell Biol. 2004. V. 24. P. 7206-7213.

217. Saborio G.P., Permanne В., Soto C. Sensitive detection of pathological prion protein by cyclic amplification of protein misfolding. // Nature. 2001. V. 411. P. 810-3.

218. Saccharomyces Genome Database. // 2013. URL: http://www.yeastgenome.org (дата обращения 12.01.2013).

219. Saifitdinova A.F. et al. [NSI*]: a novel non-Mendelian suppressor determinant in Saccharomyces cerevisiae II Curr. Genet. 2010. V. 56. P. 467-478.

220. Salnikova A.B. et al. Nonsense suppression in yeast cells overproducing Sup35 (eRF3) is caused by its non-heritable amyloids. // J. Biol. Chem. 2005. V. 280. P. 88088812.

221. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning. A laboratory manual // New York: Cold Spring Harbor Lab. Press. 1989. 1626 p.

222. Sandbaken M.G., Culbertson M.R. Mutations in elongation factor EF-1 alpha affect the frequency of frameshifting and amino acid misincorporation in Saccharomyces cerevisiae. //Genetics. 1988. V. 120. P. 923-934. '

223. Saupe S.J. The [Het-s] prion of Podospora anserina and its role in heterokaryon incompatibility. // Semin. Cell Dev. Biol. 2011. V. 22. P. 460-8.

224. Schmitt-Ulms G., et al. Binding of neural cell adhesion molecules (N-CAMs) to the cellular prion protein. //J. Mol. Biol. 2001. V. 314. P. 1209-1225.

225. Schwimmer C., Masison D.C. Antagonistic interactions between yeast [PS1/] and [URE3] prions and curing of [URE3] by Hsp70 protein chaperone Ssalp but not by Ssa2p. // Mol. Cell Biol. 2002. V. 22. № 11. P. 3590-3598.

226. Serio T.R. et al. Nucleated conformational conversion and the replication of conformational information by a prion determinant. // Science. 2000. V. 289. P. 13171321.

227. Serio T.R. et al. Yeast prion [psi+] and its determinant, Sup35p. // Methods Enzymol. 1999. V. 309 P. 649-673.

228. Serpell L.C., Sunde M., Blake C.C.F. The molecular basis of amyloidosis. // Cell. Mol. Life Sci. 1997. V. 53. P. 871-887.

229. Seuring C. et al. The mechanism of toxicity in HET-S/HET-s prion incompatibility. //PLoS Biol. 2012. V. 10. E. 1001451.

230. Sherman F. Suppression in yeast Saccharomyces cerevisiae. // In book: Molecular Biology of the yeast Saccharomyces: Metabolism and Gene Expression. Ed. by J.N. Strathern et al. CSHL, New York. 1982. P. 463-486.

231. Sherman F., Fink G.R., Hancks J.B. Methods in yeast genetics // N. Y.Cold Spring Harbor Lab. Press. 1986. 367 p.

232. Shlumpberger M., Prusiner S.B., Herskowitz I. Induction of distinct [URE3] yeast prion strains. // Mol. Cell. Biol. 2001. V. 20. P. 7035-7046.

233. Shorter J., Lindquist S. Destruction or potentiation of different prions catalyzed by similar Hspl04 remodeling activities. // Mol Cell. 2006. V. 23. P. 425-438.

234. Shorter J., Lindquist S. Prions as adaptive conduits of memory and inheritance. // Nat. Rev. Genet. 2005. V. 6. P. 435-450.

235. Shugui C., Yadav S., Surewicz W. Interaction between Human Prion Protein and Amyloid-(3 Oligomers. //J. Biol. Chem. 2010. V. 34. P. 26377-26383.

236. Si K. et al. A neuronal isoform of CPEB regulates local protein synthesis and stabilizes synapse-specific long-term facilitation in Aplysia. II Cell. 2003a. V. 116. P. 893-904.

237. Si K. et al. Aplysia CPEB can form prion-like multimers in sensory neurons that contribute to long-term facilitation. // Cell. 2010. V. 140. P. 421-435.

238. Si K., Lindquist S., Kandel E. A neuronal isoform of the Aplysia CPEB has prion-like properties. // Cell. 20036. V. 116. P. 879-891.

239. Sikorski R.S., Hieter P. A system of shuttle vectors and yeast host strains designed for efficient manipulation of DNA in Saccharomyces cerevisiae II Genetics. 1989. V. 122. P. 19-27.

240. Silveira J.R. et al. The most infectious prion protein particles. // Nature. 2005. V. 437. P. 257-261.

241. Solomon I.H., et al. An N-terminal polybasic domain and cell surface localization are required for mutant prion protein toxicity. // J. Biol. Chem. 2011. V. 286. P. 1472414736.

242. Solomon I.H., et al. Neurotoxic mutants of the prion protein induce spontaneous ionic currents in cultured cells. // J. Biol. Chem. 2010. V. 285. P. 26719-26726.

243. Sondheimer N., Lindquist S. Rnql: an epigenetic modifier of protein function in yeast. // Mol. Cell. 2000. V. 5. P. 163-172.

244. Soto C. Prion Hypothesis: The end of the Controversy? // Trends Biochem. Sci. 2011. V. 36. P. 151-158.

245. Stansfield I. et al. Depletion in the levels of the release factor eRFl causes a reduction in the efficiency of translation termination in yeast. // Mol. Microbiol. 1996. V. 20. P. 1135-1143.

246. Stansfield I. et al. The products of the SUP45 (eRFl) and SUP 35 genes interact to mediate translation termination in Saccharomyces cerevisiae. II EMBO J. 1995. V. 14. P. 4365-4373.

247. Staschke K.A. et al. Integration of general amino acid control and target of rapamycin (TOR) regulatory pathways in nitrogen assimilation in yeast. // J. Biol. Chem. 2010. V. 285. P. 16893-911.

248. Stevenson L.F., Kennedy B.K., Harlow E. A large-scale overexpression screen in Saccharomyces cerevisiae identifies previously uncharacterized cell cycle genes. // PNAS. 2001. V. 98. P. 3946-3951.

249. Sun Y. et al. Conformational stability of PrP amyloid fibrils controls their smallest possible fragment size. //J. Mol. Biol. 2008. V. 376. P. 1155-1167.

250. Sunde M. et al. Common core structure of amyloid fibrils by synchrotron X-ray diffraction // J. Mol. Biol. 1997. V. 273 P. 729-739.

251. Suzuki G., Shimazu N., Tanaka M. A yeast prion, Mod5, promotes acquired drug resistance and cell survival under environmental stress. // Science. 2012. V. 336. P. 3559.

252. Suzuki G., Tanaka M. Active conversion to the prion state as a molecular switch for cellular adaptation to environmental stress. // Bioessays. 2013a. V. 35. P. 12-6.

253. Suzuki G., Tanaka M. Expanding the yeast prion world: Active prion conversion of non-glutamine/asparagine-rich Mod5 for cell survival. // Prion. 20136. V. 7. P. 10913.

254. Swietnicki W. et al. Aggregation and fibrillization of the recombinant human prion protein huPrP90-231. // Biochemistry. 2000. V. 39. P. 424-431.

255. Talloczy Z. et al. The [KIL-d] element specifically regulates viral gene expression in yeast. // Genetics. 2000. V. 155. P. 601-609.

256. Tanaka M., Weissman J. An efficient protein transformation protocol for introducing prions into yeast. // Meth. Enzymol. 2006. V. 412. P. 185-200.

257. Ter-Avanesyan M. et al. Deletion analysis of the SUP35 gene of the yeast Saccharomyces cerevisiae reveals two non-overlapping functional regions in the encoded protein. // Mol. Microbiol. 1993. V. 7. P. 683-692.

258. Ter-Avanesyan M.D. et al. The SUP35 omnipotent suppressor gene is involved in the maintenance of the non-Mendelian determinant [PS/] in the yeast Sacchoromyces cerevisiae. II Genetics. 1994. V. 137. P. 671-676.

259. Toombs J.A., McCarty B.R., Ross E.D. Compositional determinants of prion formation in yeast. // Mol. Cell Biol. 2010. V. 30. P. 319-32.

260. Tribouillard D. et al. Using budding yeast to screen for antiprion drugs. // Biotechnol. J. 2006. V. 1. P.58-67.

261. True H.L., Lindquist S.L. A yeast prion provides a mechanism for genetic and phenotypic diversity. //Nature. 2000. V. 407. P. 477-483.

262. Tuite M. F., Cox B.S. The [PSf] prion of yeast: A problem of inheritance. // Methods. 2006. V. 39. P. 9-22.

263. Tuite M. F., Mundy C.R., Cox B.S. Agents that cause a high frequency of genetic change from [psi+] to [psi-] in Saccharomyces cerevisiae. II Genetics. 1981. V. 98. P. 691-711.

264. Tuite M.F. et al. Relationship of the [psi] factor with other plasmids of Saccharomyces cerevisiae. II Plasmid. 1982. V. 8. P. 103-111.

265. Tycko R. Wickner R.B. Molecular Structures of Amyloid and Prion Fibrils: Consensus versus Controversy. // Acc Chem Res. 2013.

266. Urakov V.N. et al. Interdependence of amyloid formation in yeast: implications for polyglutamine disorders and biological functions. // Prion. 2010. V. 4. P. 45-52.

267. Uversky V. Mysterious oligomerization of the amyloidogenic proteins. // FEBS J. 2010. V. 277. P. 2940-2953.

268. Valouev I.A. et al. Elongation factor eEFIB modulates functions of the release factors eRFl and eRF3 and the efficiency of translation termination in yeast. // BMC Mol. Biol. 2009. V. 10. E. 60.

269. Valouev I.A., Kushnirov V.V., Ter-Avanesyan M.D. Yeast polypeptide chain release factors eRFl and eRF3 are involved in cytoskeleton organization and cell cycle regulation. // Cell. Motil. Cytoskeleton. 2002. V. 52. P. 161-173.

270. Van Dyke N., Pickering Brian F., Van Dyke M.W. Stmlp alters the ribosome association of eukaryotic elongation factor 3 and affects translation elongation. // Nucl. Acids Res. 2009. V. 37. P. 6116-6125.

271. VanMelckebeke H. et al. Atomic-Resolution Three-Dimensional Structure of Het-s(218-289) Amyloid Fibrils by Solid state NMR Spectroscopy. // J. Am. Chem. Soc. 2010. V. 132. P. 13765-13775.

272. Venters B.J., Pugh B.F. A canonical promoter organization of the transcription machinery and its regulators in the Saccharomyces genome. // Genome Res. 2009. V. 19. P. 360-71.

273. Vincent A., Liebman S. The yeast omnipotent suppressor SUP46 encodes a ribosomal protein which is a functional and structural homolog of the Escherichia coli S4 ram protein. // Genetics. 1992. V. 132. P. 375-386.

274. Vincent A., Newnam G., Liebman S.W. The yeast translational allosuppressor, SAL6: a new member of the PPl-like phosphatase family with a long serine-rich N-terminal extension. // Genetics. 1994. V. 138. P. 597-608.

275. Vishveshwara N., Bradley M., Liebman S. Sequestration of essential proteins causes prion associated toxicity in yeast. // Mol. Microbiol. 2009. V. 73. P. 1101-1114.

276. Volkov K. et al. N-terminal extension of Saccharomyces cerevisiae translation termination factor eRF3 influences the suppression efficiency of sup35 mutations. // FEMS Yeast Res. 2007. V. 7. P. 357-65.

277. Volkov K.V. et al. Novel non-Mendelian determinant involved in the control of translation accuracy in Saccharomyces cerevisiae. II Genetics. 2002. V. 160. №1. P. 2536.

278. Vousden K. H., Lane D. P. p53 in health and disease. // Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2007. V. 8. P. 275-283.

279. Wach A. New heterologous modules for classical or PCR-based gene disruptions in Saccharomyces cerevisiae. // Yeast. 1994. V. 10. P. 1793-1808.

280. Wakem L.P., Sherman F. Isolation and characterization of omnipotent suppressors in the yeast Saccharomyces cerevisiae. // Genetics. 1990. V. 124. P. 515-22.

281. Wasmer C. et al. The molecular organization of the fungal prion HET-s in its amyloid form. // J. Mol. Biol. 2009. V. 394 P. 119-127.

282. Wegrzyn R.D. et al. Mechanism of prion loss after Hspl04 inactivation in yeast // Mol.Cell Biol. 2001. V. 21. P. 4656-4669.

283. Weissmann C. Molecular genetics of transmissible spongiform encephalopathies. // J. Biol Chem. 1999. V. 274. P. 3-6.

284. Wickner R. et al. Prion amyloid structure explains templating: how proteins can be genes. // FEMS Yeast Res. 2010. V. 10. P. 980-991.

285. Wickner R. et al. Prion variants, species barriers, generation and propagation. // J. Biol. 2009. V. 8. E. 47.

286. Wickner R. et al. Protein inheritance (prions) based on parallel in-register b-sheet amyloid structures. // Bio Essays. 2008. V. 30. P. 955-964.

287. Wickner R. et al. [PSI] and [URE3] as yeast prions. // Yeast. 1995. V. 11. P. 1671-1685.

288. Wickner R. Prions and RNA viruses of Saccheromyces cerevisiae. II Annu. Rev. Genet. 1996. V. 30. P. 109-139.

289. Wickner R.B. [URE3] as an altered Ure2 protein: evidence for a prion analog in Saccharomyces cerevisiae. II Science. 1994. V. 264. P. 566-569.

290. Wickner R.B. et al. Prions of fungi: inherited structures and biological roles. // Nat. Rev. Microbiol. 2007. V. 8. P. 611-618.

291. Wickner R.B. Prions in ancient China? // Science. 2005. V. 309. P. 874.

292. Wille H. et al. Natural and synthetic prion structure from X-ray fiber diffraction. //Proc. Natl. Acad. Sei. U.S.A. 2009. V. 106. P. 16990-16995.

293. Wynne J., Treisman R. SRF and MCM1 have related but distinct DNA binding specificities. //Nucleic Acids Res. 1992. V. 20. P. 3297-303.

294. Xu J. et al. Gain of function of mutant p53 by coaggregation with multiple tumor suppressors. //Nat. Chem. Biol. 2011. V. 7. P. 285-295.

295. Yang W., Yang H., Tien P. In vitro self-propagation of recombinant PrPSc-like conformation generated in the yeast cytoplasm. // FEBS Lett. 2006. V. 580. P. 42314235.

296. Ye J., Maniatis T. A prion-like trigger of antiviral signaling. // Cell. 2011. V. 146. P. 348-50.

297. Yeast Search for Transcriptional Regulators And Consensus Tracking. // 2006. URL: http://www.yeastract.com/(дата обращения 12.01.2013).

298. Yoshikawa К. et al. Comprehensive phenotypic analysis of single-gene deletion and overexpression strains of Saccharomyces cerevisiae. // Yeast. 2011. V. 28. P. 34961.

299. Yu H. et al. High quality binary protein interaction map of the yeast interactome network. // Science. 2008. V. 322. P. 1-15.

300. Zaharov I., Yurchenko L., Yarovoy B. Cytoduction - the autonomous transfer of cytoplasmic inherited factors in yeast cells mating. // Rus. J. Genet. 1969. V. 5. P. 136141.

301. Zhouravleva G. et al. Termination of translation in eukaryotes is governed by two interacting polypeptide chain release factors, eRFl and eRF3. // EMBO J. 1995. V. 14. P. 4065-4072.

БЛАГОДАРНОСТИ

Данная работа является итогом моей деятельности в аспирантуре кафедры генетики и биотехнологии СПбГУ. В связи с этим, мне доставит большое удовольствие принести благодарность тем людям, которые принимали участие в экспериментальной или теоретической работе по данному направлению.

Прежде всего, я глубоко благодарен своему руководителю, Алексею Петровичу Галкину за всестороннюю поддержку и неоценимую помощь на протяжении всего времени выполнения работы. Я крайне признателен Сергею Георгиевичу Инге-Вечтомову за плодотворное обсуждение результатов работы и неоценимые советы. Благодарю Алсу Фаритовну Сайфитдинову, эксперименты которой, проведенные вместе с Артемом Георгиевичем Ладой, во многом, послужили тем фундаментом, на котором построена данная диссертация, а также Александра Анатольевича Рубеля, руководившего моей работой в бакалавриате. Отдельная большая благодарность Кириллу Сергеевичу Антонцу.

Хочу отметить помощь Залины Магомедовны Магомедовой в проведении геномных скринингов, Валентины Витальевны Игнатовой в подготовке к использованию геномной библиотеки, Александры Михайловны Кондрашкиной в работе с геном 81/Р45. Хочется поблагодарить сотрудников лаборатории физиологической генетики, а особенно Сергея Павловича Задорского, Юлию Викторовну Сопову и Андрея Сергеевича Борхсениуса, а также сотрудников лаборатории генной и клеточной инженерии СПбГУ Елену Александровну Андрееву, Дениса Игоревича Богомаза, Татьяну Валерьевну Матвееву и Ольгу Александровну Павлову. Горячо благодарю всех сотрудников кафедры генетики и биотехнологии СПбГУ и СПбФ ИОГен РАН за создание дружественной и приятной обстановки, способствующей плодотворной работе. В завершение хочу поблагодарить своих родителей, а также всех родных и близких людей, без помощи которых эта работа, безусловно, не состоялась бы.