Влияние шаперонина Groel и пептида β-амилоида1-42 на денатурацию и ренатурацию глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.04, кандидат биологических наук Налетова, Ирина Николаевна

• Налетова, Ирина Николаевна
• кандидат биологических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Налетова, Ирина Николаевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Шапероны и их влияние на фолдинг белков.

Семейство шаперонинов \ lisp 60.

Шаперонины класса 1.

Структура шаперонина GroEL.

Структура кошаперонина GroES.

GroEL/GroES зависимый механизм сворачивания белков.

Изменения в структуре шаперонина при GroEL-зависимом фолдинге.

Взаимодействие полипептидов с шаперонином GroEL.

Цис- и транс-третичные комплексы GwEL-GroES-полипептид.

Симметричный комплекс.

Высвобождение ненативных форм белка из комплекса GroEL-GroES.

Взаимодействие GroEL с большими белками.

Взаимодействие шаперонов с прионовым белком.

Константы связывания белков с шаперонином.

Изучение связывания полипептидов с GroEL in vitro.

Шаперонины класса II.

Основные свойства и функции

D-глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназы.

Механизм дегидрогеназной реакции.

Полифунщиональность ГАФД.

Образование и основные свойства пептида Р-амилоида^.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

Материалы.

Методы.

Методы выделения белков.

Выделение глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназы из скелетных мышц кролика.

Выделение шаперонина GroEL и ко-шаперонина GroES.

Аналитические методы.

Определение концентраций реагентов.

Определение ферментативной активности ГАФД.

Определение ферментативной активности ЛДГ.

Определение концентрации белка.

Денатурация ГАФД и ЛДГ.

Исследование реактивации ГАФД.

Исследование реактивации ЛДГ.

Окисление ГАФД перекисью водорода.

Титрование SH-групп ГАФД.

Кинетика термоагрегации ГАФД.

Дифференциальная сканирующая калориметрия.

Регистрация спектров кругового дихроизма.

Электрофорез белков ПААГв денатурирующих условиях.

Иммобилизация антител и GroEL на сефарозе 4В.

Исследование образования и диссоциации комплексов

GroEL-ГАФДпри помощи иммобилизованных антител 6С5.

Метод динамического лазерного светорассеивания.

Метод поверхностного плазмонного резонанса.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Влияние окисленной развернутой ГАФД на GroEL-зависимое сворачивание денатурированной формы этого фермента.

Выявление комплекса между разными формами денатурированной ГАФД и GroEL при помощи антител 6С5, иммобилизованных на сефарозе.

GwEL-зависгмое сворачивание денатурированной лактатдегидрогеназы в присутствии окисленной развернутой ГАФД.

Влияние шаперонина GroEL на процессы термоинактивации и термоагрегации ГАФД.

Термоинактивация и реактивация ГАФД в присутствии GroEL.

Исследование взаимодействия ГАФД и ЛДГс GroEL методом ДСК.

Влияние GroEL на термоагрегацию ГАФД.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние шаперонина Groel и пептида β-амилоида1-42 на денатурацию и ренатурацию глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы»

Глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (NAD зависимая фосфорилирующая D-глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназа, КФ 1.2.1.12) катализирующая центральную стадию гликолиза реакцию окисления глицеральдегид-3-фосфата до 1,3-дифосфоглицерата с образованием NADH, является одним из самых изучаемых ферментов гликолиза. Это связано не только с важностью изучения его основной гликолитической функции, но и с обнаружением многочисленных негликолитических активностей данного фермента в клетке. Существует также общирная информация об участии ГАФД в различных процессах просто за счет возникновения белок-белковых и белок-нуклеиновых взаимодействий без проявления какой-либо ферментативной активности. Важность разнообразных негликолитических функций ГАФД в регуляции функционирования клеток связана еще и с тем, что содержание этого фермента в тканях составляет 10-15% от общего количества растворимых концентрации ГАФД в белков. Очевидно, что из-за такой высокой клетке невозможно пренебрегать никакими сведениями об участии этого белка в тех или иных процессах. Особенно важно, на нащ взгляд, изучение роли ГАФД в агрегации белков, образовании амилоидных структур и функционировании системы щаперонов, так как в этих случаях первостепенное значение имеет именно концентрация белка в клетке. В нащей работе основное внимание было уделено исследованию денатурации, ренатурации и агрегации ГАФД и участию в этих процессах щаперонина и пептида Р-амилоида1.42. Мы полагаем, что именно благодаря очень высокой концентрации ГАФД в различных тканях этот белок является полноправным участником развития многих патологических процессов, обусловленных накоплением агрегированных белков и формированием амилоидных структур. Правильность такого предположения подтверждается постоянным появлением все новых фактов участия ГАФД в возникновении различных «конформационных болезней». Известно, что для того, чтобы вновь синтезируемый белок приобрел присущие ему функциональные строго свойства, он должен свернуться в пространстве определенпым структура образом. Хотя, нативная пространственная определяется аминокислотной последовательностью, за исключепием некоторых случаев она не может быть сформирована или восстановлена после повреждения без участия белковшаперонов, обеспечивающих их правильное сворачивание, фолдинг. Повреждения белков, вследствие химических модификаций, структурных повреждений, полученных из-за теплового или других стрессов, могут приводить к инактивации белков и к их агрегации. В нормальных условиях для предотвращения подобных нарушений функционирования клетки при увеличении внутриклеточной агрегации запускается «Heat-Shock ответ» и увеличивается синтез шаперонов. Существует ряд патологических состояний нейродегенеративных заболеваний, при которых происходит накопление неправильно свернутых белков, крупных белковых агрегатов. К подобной патологии могут приводить и нарушения функционирования шапероновой системы. Естественным является предположение, что одной из возможных причин нарушений в работе шаперонов может быть их перегрузка или блокирование такими поврежденными формами белков, которые из-за неспособности восстановить свое нативное состояние препятствуют щаперонам в выполнении их функций. Ранее в нашей лаборатории было исследовано взаимодействие шаперонина GroEL с различными формами фермента, неспособными к формированию нативной структуры: ГАФД из мышц кролика с SH- группами, модифицированными дитионитробензоатом, димерная форма ГАФД из Bacillus stearothermophilus с мутациями по Р-оси (Y46G/S48G и Y46G/R52G) О-Р-димеры и О-/?-днмеры: Y283V и Y283V/W84F. Было показано, что блокирование шаперонина GroEL происходило при добавлении химически модифицированных и мутантных форм ГАФД, неспособных сворачиваться в нативную конформацию (Polyakova et al., 2005). В настоящей работе представлялось целесообразным получить неправильно свернутые формы ("misfolded forms") белков в условиях более близких к реальным условиям функционирования тканей, в том числе при воздействии малых концентраций перекиси водорода, всегда присутствующих в клетках с аэробным метаболизмом. Такое исследование потребовало изучения некоторых элементов механизмов функционирования шаперонов и роли различных факторов, приводящих к нарушению этих функций. В последние годы накопилось много данных по исследованию участия ГАФД в нейродегеративных заболеваниях. Например, было продемонстрировано ее связывание с хантингтином и атаксином при спиноцеребральной атаксии и атаксином-3 при болезни Джозефа-Мохадо (Burke et. al., 1996; Cooper et. al., 1997). Так же продемонстрировано взаимодействие ГАФД с предщественником амилоидного белка (Tamaoka et. al., 1996), однако ничего не известно о взаимодействия ГАФД с пептидом рамилоида1.42 ключевым фактором болезни Альцгеймера. Это определило второй

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Налетова, Ирина Николаевна

ВЫВОДЫ:

1. Показано, что окисленная денатурированная форма глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы необратимо связывается с шаперонином GroEL и полностью блокирует GroEL/GroES-зависимую реактивацию неокисленного денатурированного фермента.

2. Показано, что окисленная денатурированная ГАФД, связанная с GroEL, не препятствует GroEL-зависимому сворачиванию лактатдегидрогеназы, что свидетельствует о различных механизмах шаперонин-зависимого рефолдинга для ГАФД и ЛДГ.

3. Показано, что GroEL не влияет на термоинактивацию глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы, но защищает фермент от термоагрегации, причем добавление GroEL к уже агрегированному ферменту приводит к разрушению образовавшихся агрегатов.

4. С помощью метода дифференциальной сканирующей калориметрии обнаружено, что при взаимодействии с денатурированной глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой увеличивается термостабильность GroEL.

5. Показано, что пептид Р-амилоидм2 взаимодействует как с термоденатурированной ГАФД, увеличивая размеры образующихся белковых агрегатов, так и с ГАФД, денатурированной в гуанидингидрохлориде, блокируя ее спонтанную реактивацию. При этом р-амилоидмг не взаимодействует с нативным ферментом и не инактивирует его.

6. Показано, что пептид Р-амилоида].42 связывается с иммобилизованным на сефарозе шаперонином GroEL.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Налетова, Ирина Николаевна, 2006 год

1. Allison, W.S., Connors, M.J. (1970) The activation and inactivation of the acyl phosphatase activity of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Arch. Biochem. Biophys. 136:383-391

2. Anfinsen, C.B. (1973) Principles that govern the folding of protein chains. Science 181:223-230

3. Asryants, R.A., Duszenkova, I.V., Nagradova, N.K. (1985) Determination of Sepharose-bound protein with Coomassie brilliant blue G-250. Anal Biochem. 151:571-574

4. Azem, A., Diamant, S., Kessel, M., Weiss, C., Goloubinoff, P. (1995) The protein-folding activity of chaperonins correlates with the symmetric GroEL 14(GroES7)2 heterooligomer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 92:1202112025

5. Azem, A., Kessel, M., Goloubinoff, P. (1994) Characterization of a functional GroEL 14(GroES7)2 chaperonin hetero-oligomer. Science. 265:653-656

6. Badcoe, I.G., Smith, C.J., Wood, S., Halsall, D.J., Holbrook, J.J., Lund, P., Clarke, A.R. (1991) Binding of a chaperonin to the folding intermediates of lactate dehydrogenase. Biochemistry. 30:9195-9200

7. Boisvert, D.C., Wang, J., Otwinowski, Z., Horwich, A.L., Sigler, P.B. (1996) The 2.4 A crystal structure of the bacterial chaperonin GroEL complexed with ATP gamma S. Nat. Struct. Biol. 3:170-177

8. Bradford, M.M. (1976) Anal. Biochem. 72:248-254

9. Braig, K., Otwinowski, Z., Hegde, R., Boisvert, D.C., Joachimiak, A., Horwich, A.L., Sigler, P.B. (1994) The crystal structure of the bacterial chaperonin GroEL at 2.8 A. Nature. 371:578-586

10. Brunschier, R., Danner, M., Seckler, R. (1993) Interactions of phage P22 tailspike protein with GroE molecular chaperones during refolding in vitro. J. Biol. Chem. 268:2767-2772

11. Bukau, В., and Horwich, A.L. (1998) The Hsp70 and Hsp60 chaperone machines. Cell. 92:351-366

12. Burke, J.R., Enghild, J.J., Martin, M.E., Jou, Y.S., Myers, R.M., Roses, A.D., Vance, J.M., Strittmatter, W.J. (1996) Huntingtin and DRPLA proteins selectively interact with the enzyme GAPDH. Nat. Med. 2:347-350

13. Burston, S.G., Weissman, J.S., Farr, G.W., Fenton, W.A., Horwich, A.L. (1996) Release of both native and non-native proteins from a cis-only GroEL ternary complex. Nature. 383:96-99

14. Carrell, R.W., Lomas, D.A. (1997) Conformational disease. Lancet. 350:134-138

15. Chandrasekhar, G.N., Tilly, K., Woolford, C., Hendrix, R., Georgopoulos, C. (1986) Purification and properties of the groES morphogenetic protein of Escherichia coli. J. Biol. Chem. 261:12414-12419

16. Chaudhuri, Т.К., Farr, G.W., Fenton, W.A., Rospert, S., Horwich, A.L. (2001) GroEL/GroES-mediated folding of a protein too large to be encapsulated. Cell. 107:235-246

17. Chen, S., Roseman, A.M., Hunter, A.S., Wood, S.P., Burston, S.G., Ranson, N.A., Clarke, A.R., Saibil, H.R. (1994) Location of a folding protein and shape changes in GroEL-GroES complexes imaged by cryo-electron microscopy. Nature. 371:261-264

18. Cherednikova, Т. V., Muronets, V.I., and Nagradova, N. K. (1981) Evidence for stabilizing effect of antibodies on the subunit association of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Mol. Immunol. 18:1055-1064

19. Collier, H.B. (1973) Letter: A note on the molar absorptivity of reduced Ellman's reagent, 3-carboxylato-4-nitro-thiophenolate. Anal. Biochem. 56:310-311

20. Corrales, F.J., Fersht, A.R. (1996) Kinetic significance of GroEL|4. (GroES7)2 complexes in molecular chaperone activity. Fold. Des. 1:265-273

21. Ditzel, L., Lowe, J., Stock, D., Stetter, K.O., Huber, H., Huber, R., Steinbacher, S. (1998) Crystal structure of the thermosome, the archaeal chaperonin and homolog of CCT. Cell. 93:125-138

22. Edenhofer, F., Rieger, R., Famulok, M., Wendler, W., Weiss, S., Winnacker, E.L. (1996) Prion protein PrPc interacts with molecular chaperones of the Hsp60 family. J. Virol. 70:4724-4728

23. EI Khoury, J., Hickman, S.E., Thomas, C.A., Cao, L., Silverstein, S.C., Loike, J.D. (1996) Scavenger receptor-mediated adhesion of microglia to beta-amyloid fibrils. Nature. 382:716-719

24. Ellis, J. (1987) Proteins as molecular chaperones. Nature 328:378-379

25. Ellis R.J. (1994) Molecular chaperones. Opening and closing the Anfinsen cage. Curr. Biol. 4:633-635

26. Ellis, R.J. (2000) Chaperone substrates inside the cell. Trends Biochem. Sci. 25:210-212

27. Ellman, G.L. (1959) Tissue sulfhydryl groups. Arch. Biochem. and Biophys. 82:70-77

28. Ewalt, K.L., Hendrick, J.P., Houry, W.A., Hartl, F.U. (1997) In vivo observation of polypeptide flux through the bacterial chaperonin system. Cell. 90:491-500

29. Farr, G.W., Fenton, W.A, Chaudhuri, Т.К., Clare, D.K., Saibil, H.R., Horwich, A.L. (2003) Folding with and without encapsulation by cis- and /гага-only GroEL-GroES complexes. EMBOJ. 22:3220-3230

30. Feldman, D.E. and Frydman J. (2000) Protein folding in vivo: the importance of molecular chaperones. Curr. Opin. Struct. Biol. 10:26-33

31. Fenton, W.A., Horwich, A.L. (1997) GroEL-mediated protein folding. Protein Sci. 6:743-760

32. Fenton, W.A., Kashi, Y., Furtak, K., and Horwich, A.L. (1994). Residues in chaperonin GroEL required for polypeptide binding and release. Nature. 371:614-619

33. Fenton, W.A., Weissman, J.S., and Horwich, A.L. (1996) Putting a lid on protein folding: structure and function of the co-chaperonin, GroES. Chem. Biol. 3:157-161

34. Frydman, J. (2001) Folding of newly translated proteins in vivo: the role of molecular chaperones. Annu. Rev. Biochem. 70:603-647

35. Garavito, R.M, Rossmann, M.G, Argos, P, Eventoff, W. (1977) Convergence of active center geometries. Biochemistry 16:5065-5071

36. Gething, M.-J. and Sambrook, J. (1992) Protein folding in the cell. Nature 355:33-45

37. Goldberg, M.S., Zhang, J, Sondek, S„ Matthews, C.R, Fox, R.O, Horwich, A.L. (1997) Native-like structure of a protein-folding intermediate bound to the chaperonin GroEL. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 94:1080-1085

38. Goloubinoff, P, Christeller, J.T., Gatenby, A.A, and Lorimer, G.H. (1989) Reconstitution of active dimeric ribulose bisphosphate carboxylase from an unfoleded state depends on two chaperonin proteins and Mg-ATP. Nature 342:884-889

39. Good, P.F, Werner, P, Hsu, A, Olanow, C.W, Perl, D.P. (1996) Evidence of neuronal oxidative damage in Alzheimer's disease. Am. J. Pathol. 149:2128

40. Gordon, C.L, Sather, S.K, Casjens, S, King, J. (1994) Selective in vivo rescue by GroEL/ES of thermolabile folding intermediates to phage P22 structural proteins. J. Biol. Chem. 269:27941-27951

41. Gottesman, M.E, and Hendrickson, W.A. (2000) Protein folding and unfolding by Escherichia coli chaperones and chaperonins. Curr. Opin. Microbiol. 3:197-202

42. Gragerov, A, Nudler, E, Komissarova, N, Gaitanaris, G.A., Gottesman, M.E, Nikiforov, V. (1992) Cooperation of GroEL/GroES and DnaK/DnaJ heat shock proteins in preventing protein misfolding in Escherichia coli. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 89:10341-10344

43. Grantcharova,V, Aim, E.J, Baker, D, and Horwich, A.L. (2001) Mechanisms of protein folding. Curr. Opin. Struct. Biol 11:70-82

44. Gray, Т.Е., Fersht, A.R. (1991) Cooperativity in ATP hydrolysis by GroEL is increased by GroES. FEBS Lett. 292:254-258

45. Grundke-Iqbal, I., Iqbal, K., Tung, Y., Quinlan, M., Wisniewski, H.M., Binder, L.I. (1986). Abnormal phosphorylation of the microtubule-associated protein tau in Alzheimer cytoskeletal pathology. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83:4913-4917

46. Gutsche, I., Essen, L.O., Baumeister, W. (1999) Group II chaperonins: new TRiC(k)s and turns of a protein folding machine. J Mol Biol. 293:295-312

47. Hardy, J., and Selkoe, D.J. (2002) The amyloid hypothesis of Alzheimer's disease: progress and problems on the road to therapeutics. Science 297:353356

48. Hartl, F.U. (1996) Molecular chaperones in cellular protein folding. Nature 381:571-579

49. SI. Harris, I., Meriwether, B.P., Park, J.H. (1963) Chemical nature of the catalytic sites in glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Nature. 198:154-157

50. Harris, J.I., Perham, R.N. (1968) Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase from pig muscle. Nature. 219:1025-1028

51. Hayer-Hartl, M.K., Martin, J., Hartl, F.U. (1995) Asymmetrical interaction of GroEL and GroES in the ATPase cycle of assisted protein folding. Science. 269:836-841

52. Hayer-Hartl, M.K., Weber, F., Hartl, F.U. (1996) Mechanism of chaperonin action: GroES binding and release can drive GroEL-mediated protein folding in the absence of ATP hydrolysis. EMBO J. 15:6111-6121

53. Hemmingsen, S.M., Woolford, C., van der Vies, S.M., Tilly, K., Dennis, D.T., Georgopoulos, C.P., Hendrix, R.W., and Ellis, R.J. (1988)

54. Homologous plant and bacterial proteins chaperone oligomeric protein assembly. Nature 333:330-334

55. Hilbich, C., Kisters-Woike, В., Reed, J., Masters, C.L., Beyreuther, K. (1991) Aggregation and secondary structure of synthetic amyloid b A4 peptides of Alzheimer's disease. J. Mol. Biol. 218:149-163

56. Hlodan, R., Tempst, P., Hartl, F.U. (1995) Binding of defined regions of a polypeptide to GroEL and its implications for chaperonin-mediated protein folding. Nat. Struct. Biol. 2:587-595

57. Horwich, A.L., and Willison, K.R. (1993) Protein folding in the cell: functions of two families of molecular chaperone, hsp 60 and TF55-TCP1. Philos. Trans. R. Soc. bond. B. Biol. Sci. 339:313-326

58. Houry, W.A., Frishman, D., Eckerskorn, C., Lottspeich, F., and Hartl, F.U. (1999) Identification of in vivo substrates of the chaperonin GroEL. Nature. 402:147-154

59. Huang, Y.S., Chuang, D.T. (1999) Mechanisms for GroEL/GroES-mediated folding of a large 86-kDa fusion polypeptide in vitro. J. Biol. Chem. 274:10405-10412

60. Hunt, J.F., Weaver, A.J., Landry, S.J., Gierasch, L., Deisenhofer, J. (1996) The crystal structure of the GroES co-chaperonin at 2.8 A resolution. Nature. 379:37-45

61. Itzhaki, L.S., Otzen, D.E., Fersht, A.R. (1995) Nature and consequences of GroEL-protein interactions. Biochemistry. 34:14581-14587

62. Jarrett, J.T., Berger, E.P., Lansbury, P.T. Jr. (1993) The C-terminus of the beta protein is critical in amyloidogenesis. Ann. NY Acad. Sci. 695:144-148

63. Jarrett, J.T., Berger, E.P., Lansbury, P.TJr. (1993) The carboxy terminus of the b amyloid protein is critical for the seeding of amyloid formation: implications for the pathogenesis of Alzheimer's disease. Biochemistr. 32:4693-4697

64. Kandror, O., Busconi, L., Sherman, M., Goldberg, A.L. (1994) Rapid degradation of an abnormal protein in Escherichia coli involves the chaperones GroEL and GroES. J. Biol. Chem. 269:23575-23582

65. Kannan, K., Jain, S.K. 2000 Oxidative stress and apoptosis. Pathophysiology. 7:153-163

66. Katsumata, K., Okazaki, A., Kuwajima, K. (1996) Effect of GroEL on the re-folding kinetics of alpha-lactalbumin. J. Mol. Biol. 258:827-838

67. Keller, J.N., Hanni, K.B., Markesbeiy, W.R. (2000) Impaired proteasome function in Alzheimer's disease. J. Neurochem. 75:436-439

68. Kitaguchi, N., Takahashi, Y., Tokushima, Y., Shiojiri, S. & Ito, H. (1988) Novel precursor of Alzheimer's disease amyloid protein shows protease inhibitory activity. Nature. 331:530-532

69. Kosik, K.S., Joachim, C.L., Selkoe, D.J. (1986) Microtubule-associated protein tau is a major antigenic component of paired helical filaments in Alzheimer's disease. Proc. atlAcad. Sci. USA. 83:4044-4048

70. Krebs, H., Rudolph, R., Jaenicke, R. (1979) Influence of coenzyme on the refolding and reassociation in vitro of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from yeast. Eur. J. Biochem. 100:359-364

71. Kang, J., Lemaire, H.G., Unterbeck, A., Salbaum, J.M., Masters, C.L., Grzeschik, K.H., Multhaup, G., Beyreuther, K., Muller-Hill, B. (1987) The precursor of Alzheimer's disease amyloid A4 protein resembles a cell-surface receptor. Nature. 325:733-736

72. Kurganov, B.I., Topchieva, I.N. (1998) Artificial chaperone-assisted refolding of proteins. Biochemistry (Mosc). 63:413-419

73. Laemmli K. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227:680-685

74. Laminet, A.A., Ziegelhoffer, Т., Georgopoulos, C., Pluckthun, A. (1990) The Escherichia coli heat shock proteins GroEL and GroES modulate the folding of the beta-lactamase precursor. EMBOJ. 9:2315-2319

75. Langer, Т., Pfeifer, G., Martin, J., Baumeister, W., Hartl, F.U. (1992) Chaperonin-mediated protein folding: GroES binds to one end of the GroEL cylinder, which accommodates the protein substrate within its central cavity. EMBOJ. 11:4757-4765

76. Landry, S.J., Zeilstra-Ryalls, J., Fayet, 0., Georgopoulos, C., Gierasch, L.M. (1993) Characterization of a functionally important mobile domain of GroES. Nature. 364:255-258

77. Lee, V.Y., Balin, B.J., Otvos, L. Jr., Trojanowski, J.Q. (1991) A68: a major subunit of paired helical filaments and derivatized forms of normal tau. Science 251:675-678

78. Llorca, О., Carrascosa, J.L., Valpuesta, J.M. (1996) Biochemical characterization of symmetric GroEL-GroES complexes. Evidence for a role in protein folding. J. Biol. Chem. 271:68-76

79. Ma, J., Karplus, M. (1998) The allosteric mechanism of the chaperonin GroEL: a dynamic analysis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 95:8502-8507

80. Martin, J., and Hartl, F.U. (1997) Chaperone-assisted protein folding. Curr. Opin. Struct. Biol 7:41-52

81. Marusich, E.I., Kurochkina, L.P., Mesyanzhinov, V.V. (1998) Chaperones in bacteriophage T4 assembly. Biochemistry (Moscow). 63:399-407

82. Mayhew, M., da Silva, A.C., Martin, J., Erdjument-Bromage, H., Tempst, P., Hartl, F.U. (1996) Protein folding in the central cavity of the GroEL-GroES chaperonin complex. Nature. 379:420-426

83. Mazzola J.L., Sirover M.A. (2001) Reduction of glyceraldehyde-3 -phosphate dehydrogenase activity in Alzheimer's disease and in Huntington's disease fibroblasts. J. Neurochem, 76:442-449

84. Mazzola, J.L., Sirover, M.A. (2002) Alteration of intracellular structure and function of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase: a common phenotype of neurodegenerative disorders? Neurotoxicology 23:603-609

85. McCampbell, A., Fischbeck, K.H. (2001) Polyglutamine and СВР: fatal attraction? Nat. Med. 7:528-530

86. Mendoza, J.A., Rogers, E., Lorimer, G.H., Horowitz, P.M. (1991) Chaperonins facilitate the in vitro folding of monomeric mitochondrial rhodanese. J. Biol. Chem. 266:13044-13049

87. Meyer, A.S., Gillespie, J.R., Walther, D., Millet, I.S., Doniach, S., Frydman, J. (2003) Closing the folding chamber of eukaryotic chaperonin requires the transition state of ATP hydrolysis. Cell 113:369-381

88. Meyer-Siegler, K., Mauro, D.J., Seal, G., Wurzer, J., deRiel, J.K., Sirover, M.A. (1991) A human nuclear uracil DNA glycosylase is the 37-kDa subunit of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Proc. Natl. Acad. USA 88:8460-8464

89. Minton, A.P. (2000) A sense of frustration. Nurs Stand. 14:12-13

90. Missirlis, F, Phillips, J.P, Jackie, H. 2001 Cooperative action of antioxidant defense systems in Drosophila. Curr. Biol. 11:1272-1277

91. Mori, H, Takio, K, Ogawara, M., Selkoe, D.J. (1992) Mass spectrometry of purified amyloid beta protein in Alzheimer's disease. J. Biol Chem. 267:17082-17086

92. Nover, L, and Scharf, K.D. (1997) Heat stress proteins and transcription factors. Cell Mol Life Sci. 53:80-103

93. Parker, D.J., Allison, W.S. (1969) The mechanism of inactivation of glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase by tetrathionate, o-iodosobenzoate, and iodine monochloride. J. Biol Chem. 244:180-189

94. Peralta, D, Hartman, D.J, Hoogenraad, N.J, Hoj, P.B. (1994) Generation of a stable folding intermediate which can be rescued by the chaperonins GroEL and GroES. FEBSLett. 339:45-49

95. Perham R.N. (1969) The comparative structure of mammalian glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenases. Biochem. J. 111:17-21

96. Perrett, S, Zahn, R, Stenberg, G, Fersht, A.R. (1997) Importance of electrostatic interactions in the rapid binding of polypeptides to GroEL. J. Mol Biol 269:892-901

97. Prusiner, S.B., Scott, M.R., DeArmond, S.J., Cohen, F.E. (1998) Prion protein biology. Cell. 93:337-348

98. Ptitsyn, O.B. (1995) Molten globule and protein folding. Adv. Prot. Chem. 47:83-229

99. Privalov, P.L. (1979) Stability of proteins: small globular proteins. Adv. Prot. Chem. 33:167-241

100. Racker, I., Krimsky, J. (1952) The mechanism of oxidation of aldehydes by D- glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. J. Biol. Chem. 198:731-743

101. Roseman, A.M., Chen, S., White, H., Braig, K., Saibil, H.R. (1996) The chaperonin ATPase cycle: mechanism of allosteric switching and movements of substrate-binding domains in GroEL. Cell 87:241-251

102. Rudolph, R., Heider, I., Jaenicke, R. (1977) Mechanism of reactivation and refolding of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from yeast after denaturation and dissociation. Eur. J. Biochem. 81:563-570

103. Saibil, H. (2000) Molecular chaperones: containers and surfaces for folding, stabilising or unfolding proteins. Curr. Opin. Struct. Biol. 10:251-258

104. Schlesinger M.J. (1990) Heat shock proteins. J. Biol. Chem. 265:1211112114

105. Schmalhausen, E.V., Muronetz, V.I. (1997) An uncoupling of the processes of oxidation and phosphorylation in glycolysis. Biosci. Rep. 17:521:527

106. Schmalhausen, E.V., Muronetz, V.I., Nagradova, N.K. (1997) Rabbit muscle GAPDH: non-phosphorylating dehydrogenase activity induced by hydrogen peroxide. FEBS Lett. 414:247-252

107. Schmidt, M., Buchner, J. (1992) Interaction of GroE with an all-beta-protein. J. Biol. Chem. 267:16829-16833

108. Scopes, R.K., and Stoter, A. (1982) Purification of all glycolytic enzymes from one muscle extract. Methods Enzymol. 90 Pt E: 479-490

109. Selkoe, D.J. (1997) Alzheimer's disease: genotype, phenotype, and treatment. Science. 275:630-631

110. Shringarpure, R., Grune, Т., Davies, K.J. (2001) Protein oxidation and 20S proteasome-dependent proteolysis in mammalian cells. Cell Mol. Life Sci. 58:1442-1450

111. Sisodia, S.S., St.George-Hyslop, P.H. (2002) y-Secretase, Notch, A p and Alzheimer's disease: where do the presenilins fit in? Nat. Rev. Neurosci. 4:281-290

112. Skarzynski, Т., Moody, P.C., Wonacott, A.J. (1987) Structure of holo-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from Bacillus stearothermophilus at 1.8 A resolution. J. Mol. Biol. 193:171-187

113. Soto, C. (2001) Protein misfolding and disease; protein refolding and therapy. FEBSLett. 498:204-207

114. Spangfort, M.D., Surin, B.P., Oppentocht, J.E., Weibull, C., Carlemalm, E., Dixon, N.E., Svensson, L.A. (1993) Crystallization and preliminary X-ray investigation of the Escherichia coli molecular chaperone српбО (GroEL). FEBS Lett. 320:160-164

115. Sparrer, H., Lilie, H., Buchner, J. (1996) Dynamics of the GroEL-protein complex: effects of nucleotides and folding mutants. J. Mol. Biol. 258:74-87

116. Stockel, J., Hartl, F.U. (2001) Chaperonin-mediated de novo generation of prion protein aggregates. J. Mol. Biol. 313:861-872

117. Sturtevant, J. M. (1977) Heat capacity and entropy changes in processes involving proteins. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74:2236-2240

118. Svensson, L.A., Surin, B.P., Dixon, N.E., Spangfort, M.D. (1994) The symmetry of Escherichia coli српбО (GroEL) determined by X-ray crystallography. J. Mol. Biol. 235:47-52

119. Tamaoka, A., Endoh, R., Shoji, S., Takahashi, H., Hirokawa, K., Teplow, D.B., Selkoe, D.J., Mori, H. (1996) Antibodies to amyloid beta protein (A beta) crossreact with glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH). Neurobiol. Aging. 17:405-414

120. Tatton N.A. (2000) Increased caspase 3 and Bax immunoreactivity accompany nuclear GAPDH translocation and neuronal apoptosis in Parkinson's disease. Exp. Neurol. 166:29-43

121. Tatzelt, J., Zuo, J., Voellmy, R., Scott, M., Hartl, U., Prusiner, S.B., Welch, W.J. (1995) Scrapie prions selectively modify the stress response in neuroblastoma cells. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 92:2944-2948

122. Tian, G., Vainberg, I.E., Tap, W.D., Lewis, S.A., Cowan, N.J. (1995) Specificity in chaperonin-mediated protein folding. Nature. 375:250-253

123. Todd, M.J., Viitanen, P.V., Lorimer, G.H. (1994) Dynamics of the chaperonin ATPase cycle: implications for facilitated protein folding. Science. 265:659-666

124. Tohgi, H., Abe, Т., Yamazaki, K., Murata, Т., Ishizaki, E., Isobe, C. (1999) Alterations of 3-nitrotyrosine concentration in the cerebrospinal fluid during aging and in patients with Alzheimer's disease. Neurosci. Lett. 269:52-54

125. Trent, J.D., Nimmesgern, E., Wall, J.S., Hartl, F.-U. And Horwich, A.L. (1991) A molecular chaperone from a thermophilic archaebacterium is related to the eukaryotic protein t-complex polypeptide-1. Nature, 354:490493

126. Trentham D.R. (1971) Reactions of D-glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase facilitated by oxidized nicotinamide-adenine dinucleotide. Biochem. J. 122:59-69

127. Verger, R., Sarda, L., and Desnuelle, P. (1971) On the sulfhydryl groups of porcine pancreatic lipase and their possible role in the activity of the enzyme. Biochim. Biophys. Acta. 242:580-592

128. Viitanen, P.V., Donaldson, G.K., Lorimer, G.H., Lubben, Т.Н., Gatenby, A.A. (1991) Complex interactions between the chaperonin 60 molecular chaperone and dihydrofolate reductase. Biochemistry. 30:9716-9723

129. Walters, C., Errington, N., Rowe, A.J., Harding, S.E. (2002) Hydrolysable ATP is a requirement for the correct interaction of molecular chaperonins српбО and cpnlO. Biochem. J. 364:849-855

130. Weissman, J.S., Hohl, C.M., Kovalenko, O., Kashi, Y., Chen, S., Braig, K„ Saibil, H.R., Fenton, W.A., Horwich, A.L. (1995) Mechanism of GroEL action: productive release of polypeptide from a sequestered position under GroES. Cell. 83:577-587

131. Weissman, J.S., Kashi, Y., Fenton, W.A., Horwich, A.L. (1994) GroEL-mediated protein folding proceeds by multiple rounds of binding and release of nonnative forms. Cell. 78:693-702

132. Weissman, J.S., Rye, H.S., Fenton, W.A., Beechem, J.M., Horwich, A.L. (1996) Characterization of the active intermediate of a GroEL-GroES-mediated protein folding reaction. Cell. 84:481-490

133. Welch, W.J., Gambetti, P. (1998) Chaperoning brain diseases. Nature. 392:23-24

134. Wickner, S., Maurizi, M.R., Gottesman, S. (1999) Posttranslational quality control: folding, refolding, and degrading proteins. Science. 286:1888-1893

135. Yatin, S.M., Varadarajan, S., Butterfield, D.A. (2000) Vitamin E prevents Alzheimer's amyloid beta-peptide (l-42)-induced neuronal protein oxidation and reactive oxygen species production. J. Alzheimers Dis. 2:123-131

136. Yifrach, O., Horovitz, A. (1995) Nested cooperativity in the ATPase activity of the oligomeric chaperonin GroEL. Biochemistry. 34:5303-5308

137. Yifrach, O., Horovitz, A. (1996) Allosteric control by ATP of non-folded protein binding to GroEL. J. Mol. Biol. 255:356-361

138. Yon, J.M. (1997) Protein folding: concepts and perspectives. Cell Mol Life Sci. 53:557-567; Ewbank, J.J., Creighton, Т.Е., Hayer-Hartl, M.K., Ulrich Hartl F. (1995) What is the molten globule? Nat Struct Biol. 2:10-11

139. Yura, Т., and Nakahigashi, K. (1999) Regulation of the heat-shock response. Curr. Opin. Microbiol. 2:153-158

140. Zimmerman, S.B., Minton, A.P. (1993) Macromolecular crowding: biochemical, biophysical, and physiological consequences. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 22:27-65