Влияние шаперонов и краудинга на агрегацию белков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.02, кандидат физико-математических наук Роман, Светлана Георгиевна

• Роман, Светлана Георгиевна
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Роман, Светлана Георгиевна

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Молекулярный краудинг

1.1.1 Определение и свойства явления

1.1.2 Влияние краудинга на скорость ассоциации молекул

1.1.3 Имитирование условий краудинга в экспериментах in vitro

1.1.4 Молекулярный краудинг, создаваемый осмолитами

1.2 Молекулярные шапероны

1.2.1 Шаперонин GroEL

1.2.1.1 Структура и свойства GroEL

1.2.1.2 Механизм действия GroEL

1.2.2 а-кристаллин

1.2.2.1 Структура и свойства а-кристаллина

1.2.2.2 Антиагрегационная активность а-кристаллина и модель взаимодействия а-кристаллина с белком-мишенью

1.3 Пролин

1.4 Модельная тест-система

1.4.1 Гликогенфософрилаза b из скелетных мышц кролика

1.4.2 Тепловая агрегация фосфорилазы Ь

1.4.3 Влияние а-кристаллина на тепловую агрегацию фосфорилазы b

Глава 2. Материалы и методы

2.1 Материалы

2.1.1 Химические реактивы

2.1.2 Выделение фосфорилазы b из скелетных мышц кролика

2.1.3 Препараты GroEL и а-кристаллина

2.2 Методы

2.2.1 УФ облучение гликогенфосфорилазы b

2.2.2 Измерение коэффициентов преломления

2.2.3 Измерение плотности растворов

2.2.4 Измерение динамической вязкости растворов

2.2.5 Измерение ферментативной активности фосфорилазы b

2.2.6 Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)

2.2.7 Аналитическое ультрацентрифугирование

2.2.8 Измерение доли агрегированной фосфорилазы b

2.2.9 Динамическое лазерное светорассеяние (ДЛС)

2.2.10 Электрофорез в полиакриламидном геле (ПААГ)

2.2.11 Аналитическая гель-фильтрация

2.2.12 Математический анализ экспериментальных данных

Глава 3. Влияние GroEL и пролина на тепловую агрегацию фосфорилазы b

3.1 Влияние GroEL на тепловую агрегацию фосфорилазы b

3.2 Влияние пролина на тепловую агрегацию фосфорилазы b

Глава 4. Влияние а-кристаллина и пролина на агрегацию УФ-облученной фосфорилазы b

4.1 Характеристика УФ-облученной фосфорилазы b

4.2 Влияние а-кристаллина на агрегацию УФ-облученной фосфорилазы b

4.3 Влияние пролина на агрегацию УФ-облученной фосфорилазы b

4.4 Совместное действие а-кристаллина и пролина на агрегацию УФ-облученной

фосфорилазы b

Глава 5. Влияние краудинга на агрегацию УФ-облученной фосфорилазы b и антиагрегационную активность а-кристаллина

5.1 Влияние краудинга на агрегацию УФ-облученной фосфорилазы b

5.2 Влияние краудинга на антиагрегационную активность а-кристаллина

Заключение

Выводы

Список литературы

Приложение А

Список сокращений

АДФ - аденозиндифосфат

АМФ - аденозинмонофосфат

АТФ - аденозинтрифосфат

ДДС-Na - додецилсульфат натрия

ДЛС - динамическое лазерное светорассеяние

ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия

ПААГ - полиакриламидный гель

ПЭГ-20000 - полиэтиленгликоль с молекулярной массой 20000 Да ТМАО - триметиламин N-оксид

УФ-Phb - облученная ультрафиолетовым светом гликогенфосфорилаза Ь ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота sHsp - small heat shock protein

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние шаперонов и краудинга на агрегацию белков»

Введение

Исследование проблемы агрегации белков представляет собой одно из актуальных направлений современной биологии. Агрегация белков - процесс, постоянно происходящий в клетке. Каждый белок отличает только ему присущая трехмерная структура. И будучи в этой, называемой нативной, конформации белок может правильно функционировать. Однако генетические мутации и ошибки при синтезе белков на рибосоме могут приводить к образованию неправильно свернутых белковых структур. Даже для нативных белков всегда существует вероятность частичного разворачивания, особенно в условиях стресса (например, теплового, окислительного или осмотического). При нарушении нативной структуры белки становятся функционально неактивными, менее стабильными и склонны агрегировать, что может приводить к широкому спектру патологических состояний клетки и целого организма. Агрегации ненативных белков способствует содержание большого количества внутриклеточных макромолекул (белки, липиды, полисахариды), так называемые условия молекулярного краудинга (crowding). В совокупности макромолекулы, присутствующие в клетке, занимают значительную часть ее объема (до 40%), вследствие чего доступный объем в клетке (жидкая среда) сокращается. Показано, что условия молекулярного краудинга влияют на кинетику клеточных процессов, стимулируя реакции, приводящие к увеличению доступного объема, в том числе, процессы агрегации белков.

Согласно современным представлениям процесс агрегации белков в клетке не является неконтролируемым и потому не приводит к катастрофическим последствиям. Предотвращение агрегации или направление процесса агрегации белков по пути образования нетоксичных агрегатов осуществляет система белков шаперонов (chaperones), включающих малые белки теплового шока. Понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе антиагрегационной активности шаперонов и малых белков теплового шока, чрезвычайно актуально, так как позволит объяснить патологические аспекты так называемых «конформационных» заболеваний человека, связанных с агрегацией белков (катаракта, сахарный диабет второго типа, нейродегенеративные заболевания).

В настоящее время все предположения о механизме действия шаперонов и малых белков теплового шока основаны на результатах исследований in vitro, проведенных на модельных системах в условиях, сильно отличающихся от условий молекулярного краудинга. Ставится под сомнение, насколько верно эти

предположения отражают реальное функционирование этих белков in vivo. Поэтому очень важно в модельных экспериментах имитировать условия краудинга, добавляя высокие концентрации краудинг-агентов к изучаемой системе. При этом для понимания детального механизма антиагрегационного действия шаперонов и малых белков теплового шока важно разрабатывать такие тест-системы, которые позволяют прямое наблюдение их влияния на процесс агрегации ненативных белков.

Кроме того, актуально сопоставление механизмов действия белковых шаперонов и так называемых «химических шаперонов», например пролина. Пролин - это низкомолекулярное соединение, для которого показано его стимулирующее действие на ренатурацию различных белков. Однако какой вклад в повышение ренатурации белков под действием пролина составляет ингибирование процесса агрегации пролином, остается невыясненным.

Цель и задачи исследований.

Целью настоящей работы было изучение механизма защитного действия шаперонов на тепловую агрегацию мышечной гликогенфосфорилазы b и изучение влияния краудинга на агрегацию белков и антиагрегационную активность малых белков теплового шока (на примере а-кристаллина). В соответствии с данной целью были поставлены следующие задачи:

1. изучить влияние GroEL и пролина на тепловую денатурацию и агрегацию гликогенфосфорилазы Ь,

2. разработать на основе УФ-облученной гликогенфосфорилазы b тест-систему, с использованием которой можно изучать влияние различных агентов непосредственно на стадию агрегации белковых молекул,

3. с использованием тест-системы, основанной на агрегации УФ-облученной гликогенфосфорилазы Ь, изучить влияние пролина, а-кристаллина и краудинга на процесс агрегации и влияние краудинга на антиагрегационную активность а-кристаллина.

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Роман, Светлана Георгиевна

Выводы

1) Установлено, что замедление процесса тепловой агрегации гликогенфосфорилазы Ь в присутствии белкового шаперона вгоЕЬ связано с переходом процесса агрегации из диффузионно-контролируемого режима в кинетический режим, при котором вероятность слипания частиц при столкновении становится меньше единицы. Обнаружено образование относительно устойчивых к агрегации комплексов между денатурированной гликогенфосфорилазой Ь и продуктами диссоциации вгоБЬ. Показано, что подавление тепловой агрегации гликогенфосфорилазы Ь пролином частично или полностью обусловлено снижением скорости денатурации белков в присутствии «химического шаперона».

2) Для исследования влияния различных агентов исключительно на стадию агрегации белков предложена тест-система, основанная на агрегации УФ-облученной гликогенфосфорилазы Ь. На примере этой тест-системы впервые экспериментально продемонстрированы стимулирующее действие краудинга на стадию агрегации белков и способность пролина подавлять процесс агрегации.

3) Продемонстрировано уменьшение антиагрегационной активности а-кристаллина в условиях краудинга. Доказано существование двух типов комплексов между а-кристаллином и УФ-облученной гликогенфосфорилазой £>: а) высокомолекулярных комплексов а-кристаллина и УФ-облученной гликогенфосфорилазы Ь, агрегация которых усиливается в условиях краудинга, что объясняет наблюдаемое уменьшение антиагрегационной активности а-кристаллина в присутствии краудинг-агентов, и б) комплексов, которые включают диссоциированные формы а-кристаллина и проявляют меньшую склонность к агрегации в условиях краудинга. Предполагается, что благодаря образованию двух типов комплексов а-кристаллина с белком-мишенью возможна реализация двух механизмов антиагрегационной активности а-кристаллина, различающихся по чувствительности к условиям краудинга.

Заключение

Полученные в настоящей работе результаты дают дополнительные сведения о механизмах антиагрегационного действия исследованных шаперонов: шаперонина GroEL и «химического шаперона» пролина, - а также представителя семейства малых белков теплового шока - а-кристаллина. На тест-системе, основанной на тепловой агрегации Ph b, установлено, что механизм антиагрегационного действия шаперонина GroEL заключается в изменении кинетического режима тепловой агрегации Phb в присутствии шаперонина. Было показано, что тепловая агрегация Phb протекает в диффузионно-контролируемом режиме агрегации, когда каждое столкновение денатурированных молекул Phb приводит к их слипанию и скорость процесса агрегации ограничена диффузией реагирующих частиц. В присутствии GroEL происходит изменение кинетического режима агрегации, и процесс тепловой агрегации Phb замедляется. Это объясняется тем, что взаимодействие Phb с GroEL приводит к образованию комплексов, склонность к агрегации которых уменьшается: включение молекул шаперонина в агрегаты Phb уменьшает вероятность их слипания, и агрегация Phb протекает в реакционно-контролируемом кинетическом режиме, при котором вероятность слипания частиц при столкновении меньше единицы. Структура и стехиометрия образующихся комплексов Phb и GroEL является предметом дальнейшего изучения, однако в настоящей работе было обнаружено, что денатурированные молекулы Phb образуют комплексы с продуктами диссоциации GroEL, относительно устойчивые к агрегации. Образование таких комплексов, несомненно, вносит вклад в замедление процесса тепловой агрегации Phb в присутствии GroEL. Целесообразно отметить, что размеры субъединицы Phb превышают размеры центральной полости GroEL, в которой, как принято считать, происходит связывание и рефолдинг развернутых форм белков. Этот факт свидетельствует в пользу того, что размер белков-субстратов, по отношению к которым GroEL проявляет антиагрегационную активность, не ограничен размером полости шаперонина. Таким образом, можно предположить, что параллельно с осуществлением функции рефолдинга небольших развернутых белков в клетке GroEL принимает участие в защите клетки от агрегации гораздо большего спектра ненативных белков.

Продемонстрированное в настоящей работе подавление пролином тепловой денатурации олигомерного белка (на примере тепловой агрегации Phb) и агрегации денатурированного белка (на примере агрегации РЬЬ, денатурированной под действием УФ излучения) свидетельствует о проявлении пролином шапероноподобных, то есть антиагрегационных, свойств. Подавление тепловой денатурации РЬЬ становится существенным при относительно высоких концентрациях пролина. По мнению авторов работы [146], антиагрегационное действие пролина может быть связано с образованием пролином амфифильных ассоциатов, способных взаимодействовать с гидрофобными остатками, экспонированными на поверхности частично развернутых или денатурированных белков. Разработанная в настоящей работе тест-система на основе агрегации УФ-облученной РЬЬ обладает тем преимуществом по отношению к тест-системе, основанной на тепловой агрегации РЬЬ, что позволяет изучить влияние пролина непосредственно на стадию агрегации белков. В настоящей работе показано, что пролин даже при относительно невысоких концентрациях способен подавлять процесс агрегации белков. Таким образом, по-видимому, антиагрегационное действие пролина не обязательно связано с образованием амфифильных ассоциатов. Можно полагать, что уменьшение скорости агрегации белков в присутствии пролина обусловлено его связыванием с теми участками молекул белков, которые вовлекаются в слипание белковых частиц. Высокая антиагрегационная активность пролина может быть использована при создании препаратов медицинского назначения и защитных агентов, применяемых в биотехнологических производствах [213].

Разработка новой тест-системы, основанной на агрегации УФ-облученной РЬЬ, позволила получить прямые доказательства стимулирующего влияния краудинга на процесс агрегации белков и охарактеризовать влияние краудинга на антиагрегационную активность а-кристаллина. На основании исследования механизма действия а-кристаллина в условиях краудинга предложена схема (см. рисунок 48), которая позволяет объяснить основное противоречие в интерпретации механизма подавления агрегации ненативных белков малыми белками теплового шока в условиях краудинга. Это противоречие состоит в следующем. Согласно современным представлениям, ненативные формы белков проявляют высокую склонность к агрегации в условиях краудинга, существующих в клетке. Принято считать, что малые белки теплового шока, образуя комплексы с белками-мишенями, должны блокировать процесс агрегации. Однако изучение антиагрегационной активности а-кристаллина с регистрацией процесса агрегации по росту интенсивности светорассеяния в условиях краудинга показало, что антиагрегационная активность а-кристаллина уменьшалась до полного исчезновения в условиях краудинга. Этот результат оказался неожиданным, и оставалось неясным, как а-кристаллин может реализовать антиагрегационную активность в клетке. Указанное противоречие было решено в настоящей работе благодаря использованию дополнительных методов (методов аналитического ультрацентрифугирования и гель-фильтрации). Было установлено, что наряду с высокомолекулярными комплексами а-кристаллин-белок-мишень, склонность к агрегации которых усиливается в условиях краудинга, образуются комплексы, включающие диссоциированные формы а-кристаллина, проявляющие относительную устойчивость к агрегации в условиях краудинга.

В настоящей работе было предположено, что образование различных типов комплексов а-кристаллин-белок-мишень происходит через структурную реорганизацию первичного комплекса мультимерного а-кристаллина с белком-мишенью. В дальнейших исследованиях необходимо уделить особое внимание влиянию краудинга на образование этого первичного комплекса и его структурную реорганизацию. При выяснении механизма структурной реорганизации первичного комплекса необходимо учитывать особые свойства а-кристаллина и белка-мишени, с одной стороны, и свойства процесса комплексообразования, с другой. Должны быть учтены: а) динамичный характер четвертичной структуры а-кристаллина (проявляющегося, в частности, в способности олигомеров а-кристаллина к обмену субъединицами), б) существование двух типов комплексов белка-мишени с а-кристаллином, различающихся по стабильности, и в) возможность возникновения ядер, образованных молекулами ненативного белка, входящих в состав комплекса с а-кристаллином (феномен «гетерогенной нуклеации» [214]); эти ядра могут выступать в роли центров агрегации, ответственных за слипание комплексов а-кристаллин-белок-мишень [215].

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Роман, Светлана Георгиевна, 2012 год

Список литературы

[1] Fulton A.B. How crowded is the cytoplasm? // Cell, 1982, v. 30, № 2, p. 345-347.

[2] Zimmerman S.B., Trach S.O. Estimation of macromolecule concentrations and excluded volume effects for the cytoplasm of Escherichia coli. II Journal of Molecular Biology, 1991, v. 222, № 3, p. 599-620.

[3] Luby-Phelps K. Cytoarchitecture and physical properties of cytoplasm: volume, viscosity, diffusion, intracellular surface area. // International Review of Cytology, 2000, v. 192, p. 189-221.

[4] Minton A.P. How can biochemical reactions within cells differ from those in test tubes? // Journal of Cell Science, 2006, v. 119, № 14, p. 2863-2869.

[5] Zimmerman S.B., Minton A.P. Macromolecular crowding: biochemical, biophysical, and physiological consequences. // Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure, 1993, v. 22, p. 27-65.

[6] Ellis R.J. Protein aggregation: opposing effects of chaperones and crowding. // Folding for the Synapse (eds. Wyttenbach A., O'Connor V.), Springer Science+Business Media LLC, Philadelphia, 2011, p. 9-34.

[7] Zhou H.X., Rivas G., Minton A.P. Macromolecular crowding and confinement: biochemical, biophysical, and potential physiological consequences. // Annual Review of Biophysics, 2008, v. 37, p. 375-397.

[8] Grunewald K., Medalia O., Gross A., Steven A.C., Baumeister W. Prospects of electron cryotomography to visualize macromolecular complexes inside cellular compartments: implications of crowding. // Biophysical Chemistry, 2003, v. 100, № 1-3, p. 577-591.

[9] Medalia O., Weber I., Frangakis A.S., Nicastro D., Gerisch G., Baumeister W. Macromolecular architecture in eukaryotic cells visualized by cryoelectron tomography. II Science, 2002, v. 298, № 5596, p. 1209-1213.

[10] Ellis R.J., Minton A.P. Cell biology: join the crowd. // Nature, 2003, v. 425, № 6953, p. 27-28.

[11] Minton A.P. The influence of macromolecular crowding and macromolecular confinement on biochemical reactions in physiological media. // Journal of Biological Chemistry, 2001, v. 276, № 14, p. 10577-10580.

[12] Ellis R.J. Macromolecular crowding: obvious but underappreciated. // Trends in Biochemical Sciences, 2001, v. 26, № 10, p. 597-604.

[13] Hartl F.U., Hayer-Hartl M. Molecular chaperones in the cytosol: from nascent chain to folded protein. // Science, 2002, v. 295, № 5561, p. 1852-1858.

[14] Hall D., Minton A.P. Macromolecular crowding: qualitative and semiquantitative successes, quantitative challenges. // Biochimica et Biophysica Acta: Proteins and Proteomics, 2003, v. 1649, № 2, p. 127-139.

[15] Rivas G., Ferrone FM Herzfeld J. Life in a crowded world. // EMBO Reports, 2004, v. 5, № 1, p. 23-27.

[16] Чеботарева H.A., Курганов Б.И., Ливанова Н.Б. Биохимические эффекты молекулярного краудинга. // Биохимия, 2004, т. 69, № 11, с. 1522-1536.

[17] Despa F., Orgill D.P., Lee R.C. Molecular crowding effects on protein stability. // Annals of the New York Academy of Sciences, 2005, v. 1066, p. 54-66.

[18] Ellis R.J., Minton A.P. Protein aggregation in crowded environments. // Biological Chemistry, 2006, v. 387, № 5, p. 485-497.

[19] Чеботарева H.A. Влияние молекулярного краудинга на ферменты гликогенолиза. // Успехи биологической химии, 2007, т. 47, с. 233-258.

[20] Elcock А.Н. Models of macromolecular crowding effects and the need for quantitative comparisons with experiment. // Current Opinion in Structural Biology, 2010, v. 20, №2, p. 196-206.

[21] Mittal J., Best R.B. Dependence of protein folding stability and dynamics on the density and composition of macromolecular crowders. // Biophysical Journal, 2010, v. 98, №2, p. 315-320.

[22] Zaccone A., Dorsaz N., Piazza F., De Michele C., Morbidelli M., Foffi G. Crowding, intermolecular interactions, and shear flow effects in the diffusion model of chemical reactions. // Journal of Physical Chemistry B, 2011, v. 115, № 22, p. 7383-7396.

[23] Munishkina L.A., Ahmad A., Fink A.L., Uversky V.N. Guiding protein aggregation with macromolecular crowding. // Biochemistry, 2008, v. 47, № 34, p. 8993-9006.

[24] White D.A., Buell A.K., Knowles T.P., Welland M.E., Dobson C.M. Protein aggregation in crowded environments. // Journal of the American Chemical Society, 2010, v. 132, № 14, p. 5170-5175.

[25] Ignatova Z., Krishnan В., Bombardier J.P., Marcelino A.M., Hong J., Gierasch L.M. From the test tube to the cell: exploring the folding and aggregation of a (3-clam protein. // Biopolymers, 2007, v. 88, № 2, p. 157-163.

[26] Sukenik S., Politi R., Ziserman L., Danino D., Friedler A., Harries D. Crowding alone cannot account for cosolute effect on amyloid aggregation. // PLoS One,

2011, v. 6, № 1, p. e15608.

[27] Zorrilla S., Rivas G., Acuna A.U., Lillo MP. Protein self-association in crowded protein solutions: a time-resolved fluorescence polarization study. // Protein Science, 2004, v. 13, № 11, p. 2960-2969.

[28] Phillip Y., Sherman E., Haran G., Schreiber G. Common crowding agents have only a small effect on protein-protein interactions. // Biophysical Journal, 2009, v. 97, № 3, p. 875-885.

[29] McGuffee S.R., Elcock A.H. Diffusion, crowding and protein stability in a dynamic molecular model of the bacterial cytoplasm. // PLoS Computational Biology, 2010, v. 6, № 3, p. e1000694.

[30] Pielak G.J., Miklos A.C. Crowding and function reunite. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2010, v. 107, № 41, p. 17457-17458.

[31] Wang Y., Li C., Pielak G.J. Effects of proteins on protein diffusion. // Journal of the American Chemical Society, 2010, v. 132, № 27, p. 9392-9397.

[32] Feig M., Sugita Y. Variable interactions between protein crowders and biomolecular solutes are important in understanding cellular crowding. // Journal of Physical Chemistry B, 2011, v. 116, № 1, p. 599-605.

[33] Miklos A.C., Sarkar M., Wang Y., Pielak G.J. Protein crowding tunes protein stability. //Journal of the American Chemical Society, 2011, v. 133, № 18, p. 71167120.

[34] Schlesinger A.P., Wang Y., Tadeo X., Millet O., Pielak G.J. Macromolecular crowding fails to fold a globular protein in cells. // Journal of the American Chemical Society, 2011, v. 133, № 21, p. 8082-8085.

[35] Jiao M., Li H.T., Chen J., Minton A.P., Liang Y. Attractive protein-polymer interactions markedly alter the effect of macromolecular crowding on protein association equilibria. // Biophysical Journal, 2010, v. 99, № 3, p. 914-923.

[36] Hall D., Dobson C.M. Expanding to fill the gap: a possible role for inert biopolymers in regulating the extent of the 'macromolecular crowding' effect. // FEBS Letters, 2006, v. 580, № 11, p. 2584-2590.

[37] Minton A.P. Excluded volume as a determinant of macromolecular structure and reactivity. // Biopolymers, 1981, v. 20, p. 2093-2120.

[38] Minton A.P. The effect of volume occupancy upon the thermodynamic activity of proteins: some biochemical consequences. // Molecular and Cellular Biochemistry, 1983, v. 55, №2, p. 119-140.

[39] Minton A.P. Holobiochemistry: the effect of local environment upon the equilibria

and rates of biochemical reactions. // International Journal of Biochemistry, 1990, v. 22, № 10, p. 1063-1067.

[40] Mika J.T., Poolman B. Macromolecule diffusion and confinement in prokaryotic cells. II Current Opinion in Biotechnology, 2011, v. 22, № 1, p. 117-126.

[41] Hatters D.M., Minton A.P., Howlett G.J. Macromolecular crowding accelerates amyloid formation by human apolipoprotein C-ll. // Journal of Biological Chemistry, 2002, v. 277, № 10, p. 7824-7830.

[42] Munishkina L.A., Cooper E.M., Uversky V.N., Fink A.L. The effect of macromolecular crowding on protein aggregation and amyloid fibril formation. // Journal of Molecular Recognition, 2004, v. 17, № 5, p. 456-464.

[43] van den Berg В., Ellis R.J., Dobson C.M. Effects of macromolecular crowding on protein folding and aggregation. // EMBO Journal, 1999, v. 18, № 24, p. 69276933.

[44] Magno A., Caflisch A., Pellarin R. Crowding effects on amyloid aggregation kinetics. // The Journal of Physical Chemistry Letters, 2010, v. 1, № 20, p. 30273032.

[45] Wenner J.R., Bloomfield V.A. Crowding effects on EcoRV kinetics and binding. // Biophysical Journal, 1999, v. 77, № 6, p. 3234-3241.

[46] del Alamo M., Rivas G., Mateu M.G. Effect of macromolecular crowding agents on human immunodeficiency virus type 1 capsid protein assembly in vitro. II Journal of Virology, 2005, v. 79, № 22, p. 14271-14281.

[47] Tokuriki N., Kinjo M., Negi S., Hoshino M., Goto Y., Urabe I., Yomo T. Protein folding by the effects of macromolecular crowding. // Protein Science, 2004, v. 13, № 1, p. 125-133.

[48] Курганов Б.И., Топчиева И.Н., Лисовская Н.П., Чеботарева Н.А., Натариус О.Я. Влияние полиэтиленгликоля на ассоциацию мышечной фосфорилазы Ь. II Биохимия, 1979, т. 44, № 4, с. 629-633.

[49] Winzor D.J., Wills P.R. Molecular crowding effects of linear polymers in protein solutions. // Biophysical Chemistry, 2006, v. 119, № 2, p. 186-195.

[50] Kozer N., Kuttner Y.Y., Haran G., Schreiber G. Protein-protein association in polymer solutions: from dilute to semidilute to concentrated. // Biophysical Journal, 2007, v. 92, № 6, p. 2139-2149.

[51] Crowley P.B., Brett K., Muldoon J. NMR spectroscopy reveals cytochrome c-poly(ethylene glycol) interactions. // ChemBioChem, 2008, v. 9, № 5, p. 685-688.

[52] Chebotareva N.A., Harding S.E., Winzor D.J. Ultracentrifugal studies of the effect

of molecular crowding by trimethylamine N-oxide on the self-association of muscle glycogen phosphorylase b. II European Journal of Biochemistry, 2001, v. 268, № 3, p. 506-513.

[53] Chebotareva N.A., Meremyanin A.V., Makeeva V.F., Kurganov B.I. Self-association of phosphorylase kinase under molecular crowding conditions. II Progress in Colloid and Polymer Science, 2006, v. 131, p. 83-92.

[54] Chebotareva N.A., Meremyanin A.V., Makeeva V.F., Livanova N.B., Kurganov B.I. Cooperative self-association of phosphorylase kinase from rabbit skeletal muscle. // Biophysical Chemistry, 2008, v. 133, № 1-3, p. 45-53.

[55] Чеботарева H.A., Меремьянин A.B., Макеева В.Ф., Еронина Т.Б., Курганов Б.И. Связывание гликогенфосфорилазы b и киназы фосфорилазы с гликогеном в условиях молекулярного краудинга. Ингибирующий эффект FAD. // Биохимия, 2009, т. 74, № 5, с. 691-698.

[56] Uversky V.N., Е М.С., Bower K.S., Li J., Fink A.L. Accelerated a-synuclein fibrillation in crowded milieu. // FEBS Letters, 2002, v. 515, № 1-3, p. 99-103.

[57] Yancey P.H. Organic osmolytes as compatible, metabolic and counteracting cytoprotectants in high osmolarity and other stresses. // Journal of Experimental Biology, 2005, v. 208, № 15, p. 2819-2830.

[58] Davis-Searles P.R., Saunders A.J., Erie D.A., Winzor D.J., Pielak G.J. Interpreting the effects of small uncharged solutes on protein-folding equilibria. // Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure, 2001, v. 30, p. 271-306.

[59] Timasheff S.N. Protein-solvent preferential interactions, protein hydration, and the modulation of biochemical reactions by solvent components. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2002, v. 99, № 15, p. 9721-9726.

[60] Arakawa Т., Ejima D., Kita Y., Tsumoto K. Small molecule pharmacological chaperones: From thermodynamic stabilization to pharmaceutical drugs. // Biochimica et Biophysica Acta: Proteins and Proteomics, 2006, v. 1764, № 11, p. 1677-1687.

[61] Hartl F.U., Hayer-Hartl M. Converging concepts of protein folding in vitro and in vivo. II Nature Structural & Molecular Biology, 2009, v. 16, № 6, p. 574-581.

[62] Tyedmers J., Mogk A., Bukau B. Cellular strategies for controlling protein aggregation. // Nature Reviews: Molecular Cell Biology, 2010, v. 11, № 11, p. 777788.

[63] Chen В., Retzlaff M., Roos Т., Frydman J. Cellular strategies of protein quality control. // Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 2011, v. 3, № 8, p.

а004374.

[64] Hartl F.U., Bracher A., Hayer-Hartl M. Molecular chaperones in protein folding and proteostasis. // Nature, 2011, v. 475, № 7356, p. 324-332.

[65] Ellis R.J. Molecular chaperones: assisting assembly in addition to folding. // Trends in Biochemical Sciences, 2006, v. 31, № 7, p. 395-401.

[66] Anfinsen C.B. Principles that govern the folding of protein chains. // Science, 1973, v. 181, №4096, p. 223-230.

[67] Мельников Э.Э., Ротанова T.B. Молекулярные шапероны. // Биоорганическая химия, 2010, т. 36, № 1, с. 5-14.

[68] Horwich A.L., Apetri А.С., Fenton W,A. The GroEL/GroES cis cavity as a passive anti-aggregation device. // FEBS Letters, 2009, v. 583, № 16, p. 2654-2662.

[69] Xu Z., Horwich A.L., Sigler P.B. The crystal structure of the asymmetric GroEL-GroES-(ADP)r chaperonin complex. // Nature, 1997, v. 388, № 6644, p. 741-750.

[70] Tyagi N.K., Fenton W.A., Horwich A.L. GroEL/GroES cycling: ATP binds to an open ring before substrate protein favoring protein binding and production of the native state. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2009, v. 106, № 48, p. 20264-20269.

[71] Elad N., Farr G.W., Clare D.K., Orlova E.V., Horwich A.L., Saibil H.R. Topologies of a substrate protein bound to the chaperonin GroEL. // Molecular Cell, 2007, v. 26, № 3, p. 415-426.

[72] Clare D.K., Bakkes P.J., van Heerikhuizen H., van der Vies S.M., Saibil H.R. Chaperonin complex with a newly folded protein encapsulated in the folding chamber. // Nature, 2009, v. 457, № 7225, p. 107-110.

[73] Chaudhuri Т.К., Farr G.W., Fenton W.A., Rospert S., Horwich A.L. GroEL/GroES-mediated folding of a protein too large to be encapsulated. // Cell, 2001, v. 107, № 2, p. 235-246.

[74] Farr G.W., Fenton W.A., Chaudhuri Т.К., Clare D.K., Saibil H.R., Horwich A.L. Folding with and without encapsulation by cis- and trans-only GroEL-GroES complexes. // EMBO Journal, 2003, v. 22, № 13, p. 3220-3230.

[75] Chakraborty K., Chatila M., Sinha J., Shi Q., Poschner B.C., Sikor M., Jiang G., Lamb D.C., Hartl F.U., Hayer-Hartl M. Chaperonin-catalyzed rescue of kinetically trapped states in protein folding. // Cell, 2010, v. 142, № 1, p. 112-122.

[76] Lin Z., Madan D., Rye H.S. GroEL stimulates protein folding through forced unfolding. // Nature Structural & Molecular Biology, 2008, v. 15, № 3, p. 303-311.

[77] England J.L., Lucent D., Pande V.S. A role for confined water in chaperonin

function. // Journal of the American Chemical Society, 2008, v. 130, № 36, p. 11838-11839.

[78] Brinker A., Pfeifer G., Kerner M.J., Naylor D.J., Hartl F.U., Hayer-Hartl M. Dual function of protein confinement in chaperonin-assisted protein folding. // Cell, 2001, v. 107, №2, p. 223-233.

[79] Horst R., Fenton W.A., Englander S.W., Wuthrich K., Horwich A.L. Folding trajectories of human dihydrofolate reductase inside the GroEL-GroES chaperonin cavity and free in solution. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2007, v. 104, № 52, p. 20788-20792.

[80] Marchenkov V.V., Semisotnov G.V. GroEL-assisted protein folding: Does it occur within the chaperonin inner cavity? // International Journal of Molecular Sciences, 2009, v. 10, № 5, p. 2066-2083.

[81] Mymrikov E.V., Seit-Nebi A.S., Gusev N.B. Large potentials of small heat shock proteins. // Physiological Reviews, 2011, v. 91, №4, p. 1123-1159.

[82] Ganea E. Chaperone-like activity of a-crystallin and other small heat shock proteins. // Current Protein & Peptide Science, 2001, v. 2, № 3, p. 205-225.

[83] Narberhaus F. a-Crystallin-type heat shock proteins: socializing minichaperones in the context of a multichaperone network. // Microbiology and Molecular Biology Reviews, 2002, v. 66, № 1, p. 64-93.

[84] Haslbeck M., Franzmann T., Weinfurtner D., Buchner J. Some like it hot: the structure and function of small heat-shock proteins. // Nature Structural & Molecular Biology, 2005, v. 12, № 10, p. 842-846.

[85] Sun Y., MacRae T.H. Small heat shock proteins: molecular structure and chaperone function. // Cellular and Molecular Life Sciences, 2005, v. 62, № 21, p. 2460-2476.

[86] McHaourab H.S., Godar J.A., Stewart P.L. Structure and mechanism of protein stability sensors: chaperone activity of small heat shock proteins. // Biochemistry, 2009, v. 48, № 18, p. 3828-3837.

[87] Basha E., O'Neill H., Vierling E. Small heat shock proteins and a-crystallins: dynamic proteins with flexible functions. // Trends in Biochemical Sciences, 2012, doi: 10.1016/j.tibs.2011.11.005.

[88] Kato K„ Shinohara H., Kurobe N., Goto S„ Inaguma Y., Ohshima K. Immunoreactive aA-crystallin in rat non-lenticular tissues detected with a sensitive immunoassay method. // Biochimica et Biophysica Acta, 1991, v. 1080, № 2, p. 173-180.

[89] Bhat S.P., Nagineni C.N. aB subunit of lens-specific protein a-crystallin is present in other ocular and non-ocular tissues. // Biochemical and Biophysical Research Communications, 1989, v. 158, № 1, p. 319-325.

[90] Dubin R.A., Wawrousek E.F., Piatigorsky J. Expression of the murine aB-crystallin gene is not restricted to the lens. // Molecular and Cellular Biology, 1989, v. 9, № 3, p. 1083-1091.

[91] Iwaki T., Kume-lwaki A., Goldman J.E. Cellular distribution of aB-crystallin in non-lenticular tissues. // Journal of Histochemistry and Cytochemistry, 1990, v. 38, № 1,p. 31-39.

[92] Klemenz R., Frohli E., Steiger R.H., Schafer R., Aoyama A. aB-Crystallin is a small heat shock protein. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 1991, v. 88, № 9, p. 3652-3656.

[93] Dasgupta S., Hohman T.C., Carper D. Hypertonic stress induces aB-crystallin expression. // Experimental Eye Research, 1992, v. 54, № 3, p. 461-470.

[94] Mitton K.P., Tumminia S.J., Arora J., Zelenka P., Epstein D.L., Russell P. Transient loss of aB-crystallin: an early cellular response to mechanical stretch. // Biochemical and Biophysical Research Communications, 1997, v. 235, № 1, p. 6973.

[95] Horwitz J. a-Crystallin can function as a molecular chaperone. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 1992, v. 89, № 21, p. 10449-10453.

[96] Datta S.A., Rao C.M. Differential temperature-dependent chaperone-like activity of aA- and aB-crystallin homoaggregates. // Journal of Biological Chemistry, 1999, v. 274, № 49, p. 34773-34778.

[97] Datta S.A., Rao C.M. Packing-induced conformational and functional changes in the subunits of a-crystallin. // Journal of Biological Chemistry, 2000, v. 275, № 52, p. 41004-41010.

[98] Horwitz J. a-Crystallin. // Experimental Eye Research, 2003, v. 76, № 2, p. 145153.

[99] Sun T.X., Liang J.J. Intermolecular exchange and stabilization of recombinant human aA- and aB-crystallin. // Journal of Biological Chemistry, 1998, v. 273, № 1, p. 286-290.

[100]Sun T.X., Das B.K., Liang J.J. Conformational and functional differences between recombinant human lens aA- and aB-crystallin. // Journal of Biological Chemistry, 1997, v. 272, № 10, p. 6220-6225.

[101]van Boekel M.A., de Lange F., de Grip W.J., de Jong W.W. Eye lens aA- and aB-crystallin: complex stability versus chaperone-like activity. // Biochimica et Biophysica Acta, 1999, v. 1434, № 1, p. 114-123.

[102]van den Oetelaar P.J., van Someren P.F., Thomson J.A., Siezen R.J., Hoenders H.J. A dynamic quaternary structure of bovine a-crystallin as indicated from intermolecular exchange of subunits. // Biochemistry, 1990, v. 29, № 14, p. 34883493.

[103]Bova M.P., Ding L.L., Horwitz J., Fung B.K. Subunit exchange of aA-crystallin. // Journal of Biological Chemistry, 1997, v. 272, № 47, p. 29511-29517.

[104]Bova M.P., Yaron O., Huang Q., Ding L., Haley D.A., Stewart P.L., Horwitz J. Mutation R120G in aB-crystallin, which is linked to a desmin-related myopathy, results in an irregular structure and defective chaperone-like function. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 1999, v. 96, № 11, p. 6137-6142.

[105]Bova M.P., McHaourab H.S., Han Y., Fung B.K. Subunit exchange of small heat shock proteins. Analysis of oligomer formation of aA-crystallin and Hsp27 by fluorescence resonance energy transfer and site-directed truncations. // Journal of Biological Chemistry, 2000, v. 275, № 2, p. 1035-1042.

[106] Putilina T., Skouri-Panet F., Prat K., Lubsen N.H., Tardieu A. Subunit exchange demonstrates a differential chaperone activity of calf a-crystallin toward pL- and individual y-crystallins. // Journal of Biological Chemistry, 2003, v. 278, № 16, p. 13747-13756.

[107] Liu L., Ghosh J.G., Clark J.I., Jiang S. Studies of aB-crystallin subunit dynamics by surface plasmon resonance. // Analytical Biochemistry, 2006, v. 350, № 2, p. 186195.

[108]Baldwin A.J., Lioe H., Robinson C.V., Kay L.E., Benesch J.L. aB-Crystallin polydispersity is a consequence of unbiased quaternary dynamics. // Journal of Molecular Biology, 2011, v. 413, № 2, p. 297-309.

[109] Jehle S., Vollmar B.S., Bardiaux B„ Dove K.K., Rajagopal P., Gonen T., Oschkinat H., Klevit R.E. N-terminal domain of aB-crystallin provides a conformational switch for multimerization and structural heterogeneity. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2011, v. 108, № 16, p. 6409-6414.

[110]Ghosh J.G., Clark J.I. Insights into the domains required for dimerization and assembly of human aB-crystallin. // Protein Science, 2005, v. 14, № 3, p. 684-695.

[111]Ghosh J.G., Estrada M.R., Clark J.I. Interactive domains for chaperone activity in the small heat shock protein, human aB-crystallin. // Biochemistry, 2005, v. 44, № 45, p. 14854-14869.

[112]Mornon J.P., Halaby D., Malfois M., Durand P., Callebaut I., Tardieu A. a-Crystallin C-terminal domain: on the track of an Ig fold. // International Journal of Biological Macromolecules, 1998, v. 22, № 3-4, p. 219-227.

[113]van Montfort R., Slingsby C., Vierling E. Structure and function of the small heat shock protein/a-crystallin family of molecular chaperones. // Advances in Protein Chemistry, 2001, v. 59, p. 105-156.

[114]Ecroyd H., Carver J.A. Crystallin proteins and amyloid fibrils. // Cellular and Molecular Life Sciences, 2009, v. 66, № 1, p. 62-81.

[115]Healy E.F., King P.J. A mechanism of action for small heat shock proteins. // Biochemical and Biophysical Research Communications, 2011, v. 417, № 1, p. 268-273.

[116]Bagneris C., Bateman O.A., Naylor C.E., Cronin N., Boelens W.C., Keep N.H., Slingsby C. Crystal structures of a-crystallin domain dimers of aB-crystallin and Hsp20. // Journal of Molecular Biology, 2009, v. 392, № 5, p. 1242-1252.

[117]Laganowsky A., Benesch J.L., Landau M., Ding L., Sawaya M.R., Cascio D., Huang Q., Robinson C.V., Horwitz J., Eisenberg D. Crystal structures of truncated aA and aB crystallins reveal structural mechanisms of polydispersity important for eye lens function. // Protein Science, 2010, v. 19, № 5, p. 1031-1043.

[118]Peschek J., Braun N., Franzmann T.M., Georgalis Y., Haslbeck M., Weinkauf S., Buchner J. The eye lens chaperone a-crystallin forms defined globular assemblies. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2009, v. 106, № 32, p. 13272-13277.

[119] Jehle S., Rajagopal P., Bardiaux B., Markovic S., Kuhne R., Stout J.R., Higman V.A., Klevit R.E., van Rossum B.J., Oschkinat H. Solid-state NMR and SAXS studies provide a structural basis for the activation of aB-crystallin oligomers. // Nature Structural & Molecular Biology, 2010, v. 17, № 9, p. 1037-1042.

[120] Baldwin A.J., Lioe H., Hilton G.R., Baker L.A., Rubinstein J.L., Kay L.E., Benesch J.L. The polydispersity of aB-crystallin is rationalized by an interconverting polyhedral architecture. // Structure, 2011, v. 19, № 12, p. 1855-1863.

[121] Braun N., Zacharias M., Peschek J., Kastenmuller A., Zou J., Hanzlik M., Haslbeck M., Rappsilber J., Buchner J., Weinkauf S. Multiple molecular architectures of the

eye lens chaperone aB-crystallin elucidated by a triple hybrid approach. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2011, v. 108, № 51, p. 20491-20496.

[122] Baldwin A.J., Hilton G.R., Lioe H., Bagneris C„ Benesch J.L., Kay L.E. Quaternary dynamics of aB-crystallin as a direct consequence of localised tertiary fluctuations in the C-terminus. II Journal of Molecular Biology, 2011, v. 413, № 2, p. 310-320.

[123]Horwitz J. The function of a-crystallin in vision. // Seminars in Cell & Developmental Biology, 2000, v. 11, № 1, p. 53-60.

[124]Horwitz J. a-Crystallin: the quest for a homogeneous quaternary structure. // Experimental Eye Research, 2009, v. 88, № 2, p. 190-194.

[125] Das K.P., Surewicz W.K. Temperature-induced exposure of hydrophobic surfaces and its effect on the chaperone activity of a-crystallin. // FEBS Letters, 1995, v. 369, № 2-3, p. 321-325.

[126] Raman B., Rao C.M. Chaperone-like activity and temperature-induced structural changes of a-crystallin. // Journal of Biological Chemistry, 1997, v. 272, № 38, p. 23559-23564.

[127]Carver J.A., Lindner R.A., Lyon C., Canet D., Hernandez H., Dobson C.M., Redfield C. The interaction of the molecular chaperone a-crystallin with unfolding a-lactalbumin: a structural and kinetic spectroscopic study. II Journal of Molecular Biology, 2002, v. 318, № 3, p. 815-827.

[128] Rao P.V., Horwitz J., Zigler J.S., Jr. a-Crystallin, a molecular chaperone, forms a stable complex with carbonic anhydrase upon heat denaturation. // Biochemical and Biophysical Research Communications, 1993, v. 190, № 3, p. 786-793.

[129]Farahbakhsh Z.T., Huang Q.L., Ding L.L., Altenbach C., Steinhoff H.J., Horwitz J., Hubbell W.L. Interaction of a-crystallin with spin-labeled peptides. // Biochemistry, 1995, v. 34, №2, p. 509-516.

[130]Avilov S.V., Aleksandrov N.A., Demchenko A.P. Quaternary structure of a-crystallin is necessary for the binding of unfolded proteins: a surface plasmon resonance study. // Protein & Peptide Letters, 2004, v. 11, № 1, p. 41-48.

[131] Cheng G., Basha E., Wysocki V.H., Vierling E. Insights into small heat shock protein and substrate structure during chaperone action derived from hydrogen/deuterium exchange and mass spectrometry. // Journal of Biological Chemistry, 2008, v. 283, № 39, p. 26634-26642.

[132]McHaourab H.S., Dodson E.K., Koteiche H.A. Mechanism of chaperone function in

small heat shock proteins. Two-mode binding of the excited states of T4 lysozyme mutants by aA-crystallin. // Journal of Biological Chemistry, 2002, v. 277, № 43, p. 40557-40566.

[133]Sathish H.A., Stein R.A., Yang G., McHaourab H.S. Mechanism of chaperone function in small heat-shock proteins. Fluorescence studies of the conformations of T4 lysozyme bound to aB-crystallin. // Journal of Biological Chemistry, 2003, v. 278, № 45, p. 44214-44221.

[134]Claxton D.P., Zou P., McHaourab H.S. Structure and orientation of T4 lysozyme bound to the small heat shock protein a-crystallin. // Journal of Molecular Biology, 2008, v. 375, № 4, p. 1026-1039.

[135]Augusteyn R.C. Dissociation is not required for a-crystallin's chaperone function. // Experimental Eye Research, 2004, v. 79, № 6, p. 781-784.

[136]Aquilina J.A., Benesch J.L., Ding L.L., Yaron O., Horwitz J., Robinson C.V. Subunit exchange of polydisperse proteins: mass spectrometry reveals consequences of aA-crystallin truncation. // Journal of Biological Chemistry, 2005, v. 280, №15, p. 14485-14491.

[137]Mogk A., Deuerling E., Vorderwulbecke S., Vierling E., Bukau B. Small heat shock proteins, CIpB and the DnaK system form a functional triade in reversing protein aggregation. // Molecular Microbiology, 2003, v. 50, № 2, p. 585-595.

[138] Mogk A., Schlieker C., Friedrich K.L., Schonfeld H.J., Vierling E., Bukau B. Refolding of substrates bound to small Hsps relies on a disaggregation reaction mediated most efficiently by CIpB/DnaK. // Journal of Biological Chemistry, 2003, v. 278, № 33, p. 31033-31042.

[139]Cashikar A.G., Duennwald M., Lindquist S.L. A chaperone pathway in protein disaggregation. Hsp26 alters the nature of protein aggregates to facilitate reactivation by Hsp104. // Journal of Biological Chemistry, 2005, v. 280, № 25, p. 23869-23875.

[140]Haslbeck M., Miess A., Stromer T., Walter S., Buchner J. Disassembling protein aggregates in the yeast cytosol. The cooperation of Hsp26 with Ssa1 and Hsp104. // Journal of Biological Chemistry, 2005, v. 280, № 25, p. 23861-23868.

[141]Cayley S., Record M.T., Jr. Roles of cytoplasmic osmolytes, water, and crowding in the response of Escherichia coli to osmotic stress: biophysical basis of osmoprotection by glycine betaine. // Biochemistry, 2003, v. 42, № 43, p. 1259612609.

[142]Schobert B. The anomalous colligative properties of proline. //

Naturwissenschaften, 1977, v. 64, № 7, p. 386.

[143]Schobert В., Tschesche H. Unusual solution properties of proline and its interaction with proteins. // Biochimica et Biophysica Acta, 1978, v. 541, № 2, p. 270-277.

[144]Chilson O.P., Chilson A.E. Perturbation of folding and reassociation of lactate dehydrogenase by proline and trimethylamine oxide. // European Journal of Biochemistry, 2003, v. 270, № 24, p. 4823-4834.

[145] Rudolph A.S., Crowe J.H. A calorimetric and infrared spectroscopic study of the stabilizing solute proline. // Biophysical Journal, 1986, v. 50, № 3, p. 423-430.

[146]Samuel D., Kumar Т.К., Ganesh G., Jayaraman G., Yang P.W., Chang M.M., Trivedi V.D., Wang S.L., Hwang K.C., Chang D.K., Yu C. Proline inhibits aggregation during protein refolding. // Protein Science, 2000, v. 9, № 2, p. 344352.

[147]Meng F.G., Park Y.D., Zhou H.M. Role of proline, glycerol, and heparin as protein folding aids during refolding of rabbit muscle creatine kinase. // The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 2001, v. 33, p. 701-709.

[148]Ou W.B., Park Y.D., Zhou H.M. Effect of osmolytes as folding aids on creatine kinase refolding pathway. // The International Journal of Biochemistry & Cell Biology, 2002, v. 34, № 2, p. 136-147.

[149]Chattopadhyay M.K., Kern R., Mistou M.Y., Dandekar A.M., Uratsu S.L., Richarme G. The chemical chaperone proline relieves the thermosensitivity of a DnaK deletion mutant at 42 °C. // Journal of Bacteriology, 2004, v. 186, № 23, p. 81498152.

[150] Kim S.H., Yan Y.B., Zhou H.M. Role of osmolytes as chemical chaperones during the refolding of aminoacylase. // Biochemistry and Cell Biology, 2006, v. 84, № 1, p. 30-38.

[151]Xia Y., Park Y.D., Mu H., Zhou H.M., Wang X.Y., Meng F.G. The protective effects of osmolytes on arginine kinase unfolding and aggregation. // International Journal of Biological Macromolecules, 2007, v. 40, № 5, p. 437-443.

[152]Taneja S., Ahmad F. Increased thermal stability of proteins in the presence of amino acids. // Biochemical Journal, 1994, v. 303, № 1, p. 147-153.

[153] Srinivas V., Balasubramanian D. Proline is a protein compatible hydrotrope. // Langmuir, 1995, v. 11, p. 2830-2833.

[154]Еронина Т.Б., Чеботарева H.A., Курганов Б.И. Влияние осмолитов на инактивацию и агрегацию мышечной гликогенфосфорилазы b под действием

гуанидингидрохлорида. Ускорение агрегации белка в условиях краудинга. // Биохимия, 2005, т. 70, № 9, с. 1237-1244.

[155] Ignatova Z., Gierasch L.M. Inhibition of protein aggregation in vitro and in vivo by a natural osmoprotectant. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2006, v. 103, № 36, p. 13357-13361.

[156]Auton M., Rosgen J., Sinev M., Holthauzen L.M., Bolen D.W. Osmolyte effects on protein stability and solubility: a balancing act between backbone and side-chains. // Biophysical Chemistry, 2011, v. 159, № 1, p. 90-99.

[157]McLain S.E., Soper A.K., Terry A.E., Watts A. Structure and hydration of L-proline in aqueous solutions. // Journal of Physical Chemistry B, 2007, v. 111, № 17, p. 4568-4580.

[158]Troitzsch R.Z., Martyna G.J., McLain S.E., Soper A.K., Crain J. Structure of aqueous proline via parallel tempering molecular dynamics and neutron diffraction. // Journal of Physical Chemistry B, 2007, v. 111, № 28, p. 8210-8222.

[159]Troitzsch R.Z., Vass H., Hossack W.J., Martyna G.J., Crain J. Molecular mechanisms of cryoprotection in aqueous proline: light scattering and molecular dynamics simulations. // Journal of Physical Chemistry B, 2008, v. 112, № 14, p. 4290-4297.

[160]Troitzsch R.Z., Tulip P.R., Crain J., Martyna G.J. A simplified model of local structure in aqueous proline amino acid revealed by first-principles molecular dynamics simulations. // Biophysical Journal, 2008, v. 95, № 11, p. 5014-5020.

[161]Cori C.F., Cori G.T. Mechanism of formation of hexosemonophosphate in muscle and isolation of a new phosphate ether. // Proceedings of the Society of Experimental Biology and Medicine, 1936, v. 34, p. 202-205.

[162]Parnas J.K., Mejbaum W., Sobczuk B. Mechanism of the action of phlorizin on muscle glycogenolysis. // Comptes Rendus de la Societe de Biologie, 1936, v. 122, p. 1148-1152.

[163] Barford D., Johnson L.N. The allosteric transition of glycogen phosphorylase. II Nature, 1989, v. 340, № 6235, p. 609-616.

[164] Barford D., Johnson L.N. The molecular mechanism for the tetrameric association of glycogen phosphorylase promoted by protein phosphorylation. // Protein Science, 1992, v. 1, № 4, p. 472-493.

[165]Oikonomakos N.G., Acharya K.R., Johnson L.N. Rabbit muscle glycogen phosphorylase b. The structural basis of activation and catalysis. // Post-Translational Modifications of Protein (eds. Harding J.J., Crabbe M.J.C.), Boca

[166]Cori С.F., Madsen N.B. The interaction of muscle Phosphorylase with p-chloromercuribenzoate. I. Inhibition of activity and effect on the molecular weight. // Journal of Biological Chemistry, 1956, v. 223, № 2, p. 1055-1065.

[167]Gurd F.R., Madsen N.B. The interaction of muscle Phosphorylase with p-chloromercuribenzoate. III. The reversible dissociation of Phosphorylase. // Journal of Biological Chemistry, 1956, v. 223, № 2, p. 1075-1087.

[168] Madsen N.B. The interaction of muscle Phosphorylase with p-chloromercuribenzoate. II. A study by light scattering. // Journal of Biological Chemistry, 1956, v. 223, № 2, p. 1067-1074.

[169]Hedrick J.L., Shaltliel S., Fischer E.H. On the role of pyridoxal 5'-phosphate in Phosphorylase. 3. Physicochemical properties and reconstitution of apophosphorylase b. // Biochemistry, 1966, v. 5, № 6, p. 2117-2125.

[170] Kastenschmidt L.L., Kastenschmidt J., Helmreich E. Subunit interactions and their relationship to the allosteric properties of rabbit skeletal muscle Phosphorylase b. II Biochemistry, 1968, v. 7, № 10, p. 3590-3608.

[171]Ullmann A., Goldberg M.E., Perrin D., Monod J. On the determination of molecular weight of proteins and protein subunits in the presence of 6 M guanidine hydrochloride. II Biochemistry, 1968, v. 7, № 1, p. 261-265.

[172]Seery V.L., Fischer E.H., Teller D.C. Subunit structure of glycogen Phosphorylase. // Biochemistry, 1970, v. 9, № 18, p. 3591-3598.

[173]Kurganov B.I., Kornilaev B.A., Chebotareva N.A., Malikov V.P., Orlov V.N., Lyubarev A.E., Livanova N.B. Dissociative mechanism of thermal denaturation of rabbit skeletal muscle glycogen Phosphorylase b. II Biochemistry, 2000, v. 39, № 43, p. 13144-13152.

[174]Pinotsis N., Leonidas D.D., Chrysina E.D., Oikonomakos N.G., Mavridis I.M. The binding of ß- and y-cyclodextrins to glycogen Phosphorylase b: kinetic and crystallographic studies. // Protein Science, 2003, v. 12, № 9, p. 1914-1924.

[175]Oosawa F., Kasai M. A theory of linear and helical aggregations of macromolecules. II Journal of Molecular Biology, 1962, v. 4, p. 10-21.

[176]Еронина Т.Б., Чеботарева H.A., Курганов Б.И., Ливанова H.Б. Кинетика денатурации гликогенфосфорилазы b из скелетных мышц кролика гуанидингидрохлоридом. // Биохимия, 2001, т. 66, № 4, с. 555-562.

[177]Golub N., Meremyanin A., Markossian К., Eronina T., Chebotareva N., Asryants R., Muronets V., Kurganov B. Evidence for the formation of start aggregates as an

[178]Меремьянин А.В., Еронина Т.Б., Чеботарева Н.А., Клейменов С.Ю., Юдин И.К., Муранов К.О., Островский М.А., Курганов Б.И. Влияние а-кристаллина на тепловую агрегацию гликогенфосфорилазы Ь из скелетных мышц кролика. // Биохимия, 2007, т. 72, № 5, с. 642-654.

[179]Meremyanin A.V., Eronina Т.В., Chebotareva N.A., Kurganov B.I. Kinetics of thermal aggregation of glycogen phosphorylase b from rabbit skeletal muscle: mechanism of protective action of a-crystallin. // Biopolymers, 2008, v. 89, № 2, p. 124-134.

[180] Fischer E.H., Krebs E.G. Muscle phosphorylase b. И Methods in Enzymology, 1962, v. 5, №, p. 369-373.

[181]Walters C., Errington N., Rowe A.J., Harding S.E. Hydrolysable ATP is a requirement for the correct interaction of molecular chaperonins српбО and cpn10. // Biochemical Journal, 2002, v. 364, № 3, p. 849-855.

[182] Laue T.M., Shah B.D., Ridgeway T.M., Pelletier S.L. Analytical Ultracentrifugation in Biochemistry and Polymer Science. // Royal Society of Chemistry (eds. Harding S.E., Rowe A., Horton J.), Cambridge, 1992.

[183]Sugrobova N.P., Lisovskaja N.P., Kurganov B.I. Turbidimetric method for determination of glycogen phosphorylase activity and its use for estimation of equilibrium position of enzymic reaction. // Journal of Biochemical and Biophysical Methods, 1983, v. 8, № 4, p. 299-306.

[184]Schuck P. Size-distribution analysis of macromolecules by sedimentation velocity ultracentrifugation and Lamm equation modeling. // Biophysical Journal, 2000, v. 78, №3, p. 1606-1619.

[185] Brown P.H., Schuck P. Macromolecular size-and-shape distributions by sedimentation velocity analytical ultracentrifugation. // Biophysical Journal, 2006, v. 90, № 12, p. 4651-4661.

[186] Hunter M.J. A method for the determination of protein partial specific volume. // Journal of Physical Chemistry, 1966, v. 70, p. 3285-3292.

[187]Schartl W. Light scattering from polymer solutions and nanoparticle dispersions. // Springer (ed. Pasch H.), Berlin, 2007.

[188]Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. // Nature, 1970, v. 227, № 5259, p. 680-685.

[189] Курганов Б.И. Кинетика тепловой агрегации белков. // Биохимия, 1998, т. 63,

[190]Khanova H.A., Markossian K.A., Kurganov B.I., Samoilov A.M., Kleimenov S.Y., Levitsky D.I., Yudin I.K., Timofeeva A.C., Muranov K.O., Ostrovsky M.A. Mechanism of chaperone-like activity. Suppression of thermal aggregation of ßL-crystallin by a-crystallin. // Biochemistry, 2005, v. 44, № 47, p. 15480-15487.

[191]Weitz D.A., Huang J.S., Lin M.Y., Sung J. Limits of the fractal dimension for irreversible kinetic aggregation of gold colloids. // Physical Review Letters, 1985, v. 54, № 13, p. 1416-1419.

[192]Ybarra J., Horowitz P.M. Inactive GroEL monomers can be isolated and reassembled to functional tetradecamers that contain few bound peptides. // Journal of Biological Chemistry, 1995, v. 270, № 39, p. 22962-22967.

[193]Сурин A.K., Котова H.B., Марченкова С.Ю., Марченков В.В., Семисотнов Г.В. Мономерная форма молекулярного шаперона GroEL: структура, стабильность и олигомеризация. // Биоорганическая химия, 1999, т. 25, № 5, с. 358-364.

[194]Gunar V.l., Sugrobova N.P., Chebotareva N.A., Stepanova S.V., Poznanskaya A.A., Kurganov B.I. Synthesis of pyridoxal-5'-phosphate analogs and their interaction with apoenzyme of glycogen Phosphorylase b. II Enzymes Dependent on Pyridoxal Phosphate and Other Carbonyl Components as Cofactors (eds. Fukui Т., Kagamiyama H., Soda K., Wada H.), Pergamon Press, Oxford, 1991, p. 417-419.

[195] International standard ISO 22412:2008(E). Particle size analysis - Dynamic Light Scattering (DLS). // International Organization for Standartization, Geneva, 2008.

[196] Philo J.S. Is any measurement method optimal for all aggregate sizes and types? // AAPS Journal, 2006, v. 8, № 3, p. E564-571.

[197]Markossian K.A., Kurganov, В. I., Levitsky, D. I., Khanova, H.A., Chebotareva, N. A, Samoilov, A. M., Eronina, Т. В., Fedurkina, N. V., Mitskevich, L. G., Merem'yanin, A. V., Kleymenov, S. Yu., Makeeva, V. F. Muronets, V. I., Naletova, I. N., Shalova , I. N., Asryants, R. A, Schmalhausen, E. V., Saso, L., Panyukov, Yu. V., Dobrov, E. N., Yudin, I. K., Timofeeva A. C., Muranov, К. O. and Ostrovsky, M. A. Mechanisms of chaperone-like activity. // Protein Folding: New Research (ed. Obalinsky T.R.), Nova Science Publishers Inc., New York, 2006, p. 89-171.

[198]Markossian K.A., Golub N.V., Chebotareva N.A., Asryants R.A., Naletova I.N., Muronetz V.l., Muranov K.O., Kurganov B.I. Comparative analysis of the effects of

[199]Golub N.V., Markossian K.A., Sholukh M.V., Muranov K.O., Kurganov B.I. Study of kinetics of thermal aggregation of mitochondrial aspartate aminotransferase by dynamic light scattering: protective effect of a-crystallin. // European Biophysics Journal, 2009, v. 38, № 5, p. 547-556.

[200] Курганов Б.И. Кинетика агрегации белков. Количественная оценка шаперонной активности в тестах, основанных на подавлении агрегации белков. // Биохимия, 2002, т. 67, № 4, с. 409-422.

[201] Курганов Б.И. Оценка активности молекулярных шаперонов в тест-системах, основанных на подавлении агрегации белков. // Успехи биологической химии, 2002, т. 42, с. 89-138.

[202] Wang К., Kurganov B.I. Kinetics of heat- and acidification-induced aggregation of firefly luciferase. // Biophysical Chemistry, 2003, v. 106, № 2, p. 97-109.

[203] Курганов Б.И. Кинетика агрегации белков. // Химическая и биологическая кинетика. Новые горизонты. Том 2: Биологическая кинетика (eds. Бурлакова Е.Б., Варфоломеев С.Д., Заиков Г.Е., Злотский С.С., Рахманкулов Д.Л., Шилов А.Е.), Koninklijke Brill NV, Лейден, 2005, с. 251-279.

[204]Yousefi R., Shchutskaya Y.Y., Zimny J., Gaudin J.C., Moosavi-Movahedi A.A., Muronetz V.I., Zuev Y.F., Chobert J.M., Haertle T. Chaperone-like activities of different molecular forms of p-casein. Importance of polarity of N-terminal hydrophilic domain. // Biopolymers, 2009, v. 91, № 8, p. 623-632.

[205]Yousefi R., Jalili S. The synergistic chaperoning operation in a Bi-chaperone system consisting of a-crystallin and p-casein: bovine pancreatic insulin as the target protein. II Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2011, v. 88, № 1, p. 497504.

[206]Stengel F., Baldwin A.J., Painter A.J., Jaya N„ Basha E., Kay L.E., Vierling E., Robinson C.V., Benesch J.L. Quaternary dynamics and plasticity underlie small heat shock protein chaperone function. // Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 2010, v. 107, № 5, p. 2007-2012.

[207] Kurganov B.I. Allosteric Enzymes. Kinetic Behaviour. // John Wiley and Sons, Chichester, 1982.

[208]Viner R.I., Clegg J.S. Influence of trehalose on the molecular chaperone activity of p26, a small heat shock/a-crystallin protein. // Cell Stress & Chaperones, 2001, v.

6, №2, p. 126-135.

[209] Силонова Г.В., Ливанова Н.Б., Курганов Б.И. Аплостерическое ингибирование фосфорилазы b из мышц кролика. // Молекулярная биология, 1969, т. 3, № 5, с. 768-778.

[210] Lindner R.A., Treweek Т.М., Carver J.A. The molecular chaperone a-crystallin is in kinetic competition with aggregation to stabilize a monomeric molten-globule form of a-lactalbumin. // Biochemical Journal, 2001, v. 354, № 1, p. 79-87.

[211]Ganea E., Harding J.J. The effect of macromolecular crowding on chaperone activity of alpha-crystallin. // Proceedings of the Romanian Academy, Series B, 2002, v. 1, p. 13-17.

[212]Ghahghaei A., Rekas A., Price W.E., Carver J.A. The effect of dextran on subunit exchange of the molecular chaperone aA-crystallin. // Biochimica et Biophysica Acta: Proteins and Proteomics, 2007, v. 1774, № 1, p. 102-111.

[213]Shukla D., Schneider C.P., Trout B.L. Molecular level insight into intra-solvent interaction effects on protein stability and aggregation. // Advanced Drug Delivery Reviews, 2011, v. 63, № 13, p. 1074-1085.

[214]Ferrone F.A., Ivanova M., Jasuja R. Heterogeneous nucleation and crowding in sickle hemoglobin: an analytic approach. // Biophysical Journal, 2002, v. 82, № 1, p. 399-406.

[215]Bumagina Z.M., Gurvits B.Y., Artemova N.V., Muranov K.O., Kurganov B.I. Paradoxical acceleration of dithiothreitol-induced aggregation of insulin in the presence of a chaperone. // International Journal of Molecular Sciences, 2010, v. 11, p. 4556-4579.