Амилоидами называют фибриллярные белковые агрегаты, обладающие структурой, называемой «кросс-бета». Этот термин означает, что мономеры в составе амилоидной фибриллы образуют межмолекулярные бета слои, расположенные перпендикулярно ее оси и сочлененные за счет большого количества водородных связей. Такая структура придает амилоидным фибриллам удивительную прочность и устойчивость к обработке протеиназами и различными детергентами [1].
Амилоиды уже в течение долгого времени являются предметом пристального внимания специалистов, поскольку более тридцати различных белков человека формируют патологические амилоидные фибриллы, вызывающие неизлечимые заболевания, называемые амилоидозами. Различными амилоидозами страдают сотни миллионов человек по всему миру. К наиболее распространенным амилоидозам можно отнести диабет II типа, первичный системный (AL), вторичный системный (AA) и гемодиализ-ассоциированный (Ae2M) амилоидозы, а также группу нейродегенеративных амилоидозов (болезни Альцгеймера, Хантингтона, Паркинсона и другие). В последнее время получены свидетельства в пользу того, что некоторые виды раковых заболеваний могут быть ассоциированы с амилоидами, образуемыми мутантным белком p53 [1].
Несмотря на такое обилие данных по патологическим амилоидам, в настоящее время происходит смена парадигмы восприятия амилоидов как патогенов, связанная с возрастающим пониманием их роли как варианта четвертичной структуры белка, необходимого для жизнедеятельности клетки. Начиная с 2000 года, был опубликован ряд исследований, в которых было показано, что амилоиды выполняют целый ряд биологических функций: от формирования биопленок у прокариот, до регуляции долговременной памяти у животных. Особой группой являются прионы, представляющие собой амилоиды, обладающие инфекционными свойствами. Прионы обнаружены у грибов-аскомицетов, а также у животных, и могут быть как патологическими, так и функциональными [1].
Открытие амилоидов и прионов внесло большой фундаментальный вклад в науку, дополнив Центральную Догму молекулярной биологии данными о том, что в качестве матрицы, используемой для хранения и воспроизведения наследственной информации, может выступать не только линейная последовательность биологических макромолекул, но и их конформация [1]. Работа выполнена при поддержке грантов Президента Российской Федерации (МК-4854.2015.4) и СПбГУ (1.50.2543.2013).
[1] Нижников А.А., Антонец К.С., Инге-Вечтомов С.Г. Амилоиды: от патогенеза к функции // Биохимия, 2015, Т.80, С.1356-1375.