Morphology evaluation of Sup35 prion protein mutants

Abstract

На сегодняшний день известно, что причиной большого количества заболеваний является аномальное формирование пространственной структуры белков. Прионы –это инфекционные агенты, механизм действия которых так же основан на изменении конформационной структуры белков. Белок дрожжей Saccharomyces cerevisiae Sup35 в нативной конформации, выполняет функцию фактора терминации трансляции. В прионной форме (фактор [PSI+]) способен образовывать длинные, жесткие структуры in vivo и in vitro. Данная работа посвящена изучению морфологии фибрилл прионного белка Sup35NMp дикого типа и его мутантных форм. Набор из шести мутаций белка был получен на биологическом факультете Санкт-Петербургского государственного университета в группе проф. Журавлевой Г.А.. Использовали методы атомной силовой и сканирующей электронной микроскопии. Массив полученных данных был обработан с помощью плагина FibrilJ. Проведено сравнение параметров фибрилл, оценка которых была выполнена с использованием набора изображений, полученных атомной силовой и электронной микроскопии. Были получены линейные характеристики фибрилл прионного белка Sup35 дикого типа и его мутантов. В случае использования метода СЭМ результаты оказались несколько завышенными по сравнению с данными метода АСМ.

Nowadays it is known that misfolding of proteins spatial structure is the cause of many diseases. Prions are infectious agents whose mechanism of action is based on a change in the conformational structure of proteins. The protein of the yeast Saccharomyces cerevisiae (Sup35NMp) in the native conformation acts as a termination factor of translation. Factor [PSI +] is prion form of Sup35 protein. It forms fibrils in vivo and in vitro. This study is devoted to the investigation of the morphology of Sup35NMp fibrils formed by the wild type and mutant forms of protein. Sup35NMp was obtained at the Biological Faculty of the St. Petersburg State University in the group of prof. Zhuravleva G.A. The methods of atomic force (AFM) and scanning electron microscopy (SEM) were used. The data were processed using the plugin FibrilJ for ImageJ/FiJi. A comparison of the fibril linear characteristics was conducted. The parameters evaluation were made using images obtained by AFM and SEM. In the case of SEM, the linear characteristics were overestimated compared to AFM.