Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

BASP1 - белок головного мозга позвоночных, иммунологические свойства, локализация, секреция

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Плеханов, Антон Юрьевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. BASP - группа кислоторастворимых белков мозга

2.2. Идентификация белков группы BASP

2.3. Особые свойства белка BASP

2.4. Аминокислотный состав и первичная структура BASP

2.5. Связь BASP1 с мембраной

2.6. Распределение BASP1 в организме (взрослом и эмбриональном)

2.7. Субклеточная локализация .BASP 1.

2.8. Участие белков группы BASP. з^ррете» аксонов.

2.9. Участие белков BASP в процессах формирования памяти

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

3.1. МАТЕРИАЛЫ.

3.2. СТАНДАРТНЫЕ МЕТОДЫ.

3.2.1. Выделение белков группы BASP.

3.2.2. Выделение белков BASP с применением щёлочи.

3.2.3. Аналитический электрофорез белков в ПААГ.

3.2.4. Окрашивание белковых зон в ПААГ ионами серебра

3.2.5. Препаративный электрофорез белков в ПААГ.

3.2.6. Получение иммунных сывороток.

3.2.7. Твердофазный иммуноферментный анализ.

3.2.8. Электроблоттинг.

3.2.9. Иммунохимическая процедура при иммуноблоттинге.

3.2.10. Выделение синаптосом и синаптосомальных мембран.

3.2.11. Экстракция липидов.

3.2.12. Тонкослойная хроматография липидов.

3.2.13. Анализ белковой составляющей липопротеидного комплекса, 50 содержащего BASP1.

3.2.14. Фиксация мозга крысы перфузией и микротомия.

3.2.15. Иммуногистохимическая процедура.

3.2.16. Электрофоретический анализ перфузатов. 52 3.3. МЕТОДЫ, РАЗРАБОТАННЫЕ В ХОДЕ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.3.1. Выделение BASP1 с помощью хлороформа.

3.3.2. Модификация метода фергюсона для определения молекулярных 53 масс белков с аномальной электрофоретической подвижностью

3.3.3. Метод поверхностного иммуноблоттинга.

3.3.4. Электрофоретическое разделение липопротеидных комплексов 63 в щелочных условиях.

3.3.5. Окрашивание липидов на тонкослойных хроматограммах 64 амидочёрным 10В и другими водорастворимыми красителями.

3.3.6. Обнаружение антигенов в разбавленных растворах.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Видоспецифичность антител против BASP1.

4.2. Иммуногистохимическое исследование распределения BASP1 81 (сравнительно с GAP-43) в головном мозге крысы.

4.3. Синаптосомальный мембранный липопротеидный комплекс, 90 содержащий BASP1.

4.4. Анализ перфузатов, собранных в процессе электрофизиологи- 97 ческих экспериментов с обонятельной коры мозга крысы.

5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

5.1. Иммунологические свойства BASP1.

5.2. Локализация BASP1 и GAP-43 в мозге крысы.

5.3. Возможное ближайшее мембранное окружение BASP в нервных окончаниях.

5.4. Секреция BASP1 и других белков клетками мозга 110 в различных функциональных состояниях

Введение Диссертация по биологии, на тему "BASP1 - белок головного мозга позвоночных, иммунологические свойства, локализация, секреция"

Актуальность проблемы. Главной стратегической задачей нейро-биологии в целом является задача понять, как работает человеческий мозг (наиболее сложный пример нервной системы). Эта задача подразумевает, прежде всего, физиологическое истолкование таких психологических явлений, как память и мышление. В этой связи особенно важными представляются исследования процессов, протекающих в области межнейронных синапсов, в частности, изучение молекуляр-но-клеточных механизмов синаптической пластичности, которые, как полагают, лежат в основе научения и памяти.

Одной из форм синаптической пластичности является долговременная посттетаническая потенциация (ДП), впервые обнаруженная Блиссом и сотр. (Bliss, Lomo, 1973; Bliss, Gardner-Medwin, 1973). Суть ДП заключается в длительном повышении эффективности синапса в ответ на кратковременную его активацию. Большая длительность, свойство кооперативное™, а также входо-специфичность - все эти свойства дают основание считать, что ДП является оптимальной моделью для исследования механизмов обучения и памяти. Многочисленными исследованиями показана ключевая роль Ы-метил-Б-аспартатных глутаматных рецепторов, систем вторичных посредников, генетического аппарата и обратных (ретроградных) посредников в формировании и поддержании ДП (Gustafsson, Wigstrom, 1988; Bashir et al., 1993; Bliss, Collingridge, 1993; Мокрушин, Самойлов, 1999).

Вместе с тем, далеко не установлен механизм трансформации кратковременных изменений возбудимости нервных клеток (мс - с) в длительно сохраняемые, такие как ДП (час - сутки). Для объяснения механизмов такой трансформации высказана гипотеза о том, что нервные клетки при их активации секретируют во внеклеточное пространство полипептиды, которые способствуют индукции и длительному удержанию нового уровня возбудимости клеток нервной сети, вовлечённых в генерацию ДП (Мокрушин, Карпова, 1994; Мокрушин, Самойлов, 1999). Экспериментально показано, что спектр выделяемых при этом полипептидов меняется в зависимости от функционального состояния клеток (покой, активация) и является частотно-зависимым (Мокрушин, 1997; Mokrushin, Plekhanov, 1997). Полагают, что развитие ДП связано с низкомолекулярными, а длительная депрессия (ДД) - с высокомолекулярными полипептидами.

Итак, в пластических перестройках синапсов существенная роль отводится белкам. Однако роль конкретных белков в этих процессах остаётся открытой, хотя известно, что белки формируют цитоскелет синаптических окончаний и участвуют в осуществлении таких специфических синаптических процессов, как, например, выброс нейроме-диатора в синаптическую щель. В настоящее время хорошо изучено участие в этом процессе таких белков, как синапсины, синаптотаг-мины, синтаксины, SNAP-25 и другие (Barck, Wilson, 1994; Sollner et al., 1993; Sudhof et al., 1993).

Гораздо менее изучены процессы, возникающие в синаптическом окончании в ответ на внешний сигнал и предшествующие экзоцитозу. Большая роль в этих процессах отводится мажорным субстратам про-теинкиназы С: белкам GAP-43 (Coggins, Zwiers, 1991; Benowitz, Routtenberg,. 1987) и MARCKS (Aderem, 1992; Blackshear, 1993). Конформационные изменения структуры этих белков, вызванные пост-'трансляционными модификациями, служат, по-видимому, промежуточными сигналами, в конечном итоге приводящими к выбросу нейроме-диатора. Показана, в частности, важная роль GAP-43 в формировании ДП (Routtenberg et al., 1998). Однако процессы, протекающие с участием этих белков, не изучены детально. Очевидно, что GAP-43 и

MARCKS осуществляют свои функции во взаимодейстии с другими пре-синаптическими белками, такими, например, как недавно обнаруженный белок BASP1 - мажорный пресинаптический белок, имеющий ряд общих свойств с GAP-43 и MARCKS (см. Mosevitsky et al., 1997). Исследование свойств и функции белка BASP1, таким образом, позволит приблизиться к расшифровке каскада синаптических процессов, лежащих в основе памяти и обучения.

Настоящая работа является составной частью исследований механизмов синаптической передачи и формирования памяти, поскольку посвящена исследованию мажорного синаптического белка BASP1, в частности, его участия в феноменах синаптической пластичности.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является изучение белка BASP1 в связи с поиском его биохимической функции: исследование его распределения в мозге на органном, клеточном и надмолекулярном уровнях и изучение возможного участия BASP1 в формировании ДП/ДД и других функциональных состояний нервных клеток. Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:

1 - изучение иммунологических свойств BASP1;

2 - определение локализации BASP1 в различных мозговых структурах;

3 - исследование ближайшего молекулярного окружения BASP1 в мембране.

4 - исследование явления секреции BASP1 (и других белков) клетками мозга в различных функциональных состояниях (в частности, в состоянии ДП).

5 - разработка чувствительных биохимических методов, адекватных решаемым задачам.

Научная новизна и практическая значимость работы.

Впервые исследовано распределение BASP1 в мозге взрослой крысы. Впервые продемонстрирована иммунологическая видоспецифичность белков семейства BASP1. Впервые показано, что нервные клетки в различных функциональных состояниях секретируют BASP1 (а также белки HMG).

Проведённые исследования носят фундаментальный характер, поскольку способствуют выяснению молекулярных процесов, происходящих в синаптической области и лежащих в основе обучения, формирования следа памяти и некоторых других подобных функциональных состояний нервной системы.

В ходе исследований разработаны усовершенствованные методы иммуноблоттинга, окрашивания липидов на ТСХ, определения молекулярной массы белков, поиска антигенов в разбавленных растворах, электрофоретического разделения липопротеидных комплексов. Использование бензидина в качестве хромогена для иммунопероксидаз-ной реакции и цельного молока (не BLOTTO) при иммуноблоттинге также являются авторскими разработками. Предложенные методы могут найти широкое применение в лабораторной практике.

Апуобаиия работы. Материалы диссертации были отмечены премией Российского Биохимического общества за 1999г. Исследования соискателя по теме диссертации поддержаны персональными грантами FEBS (1999г.), мэрии Санкт-Петербурга (1997, 1999, 2000г.), Французского правительства (1999г.) и отмечены Государственной научной стипендией РФ для молодых учёных (1997-1999Г.)

Материалы диссертации были представлены в докладах на XIV,

XV, XVI съездах Международного нейрохимического общества; на X,

XI, XII съездах Европейского нейрохимического общества; на XVII Международном съезде по биохимии и молекулярной биологии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 работ.

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Плеханов, Антон Юрьевич

6. ВЫВОД Ы.

1. Белок BASP1, будучи эволюционно консервативен, проявляет значительную эволюционную лабильность антигенных детерминант.

2. BASP1 равномерно распределён в разных отделах головного мозга взрослой крысы, где представлен как в телах нейронов, так и в ней-ропиле, причём в нейронных телах концентрация BASP1, как правило, выше. Особенно высоко соодержание BASP1 в нейросекреторных клетках/,, гипоталамуса (супраоптическое и паравентрикулярное ядра).

Белки BASP1, GAP-43 и MARCKS распределены в мозге независимо, и, следовательно, их функции не являются строго кооперативными.

3. BASP1 экстрагируется из синаптосомальной мембраны в щелочных условиях в виде липопротеидного комплекса, преобладающими липидными компонентами которого являются триглицериды и эфиры холестерина.

4. Клетки обонятельной коры мозга крысы во всех исследованных функциональных состояниях секретируют in vitro белки BASP1 и HMG1/2. Уровень секреции HMG1 и/или 2 повышается при переходе клеток мозга от состояния покоя к электрической активности.

Общий спектр полипептидов, секретируемых клетками обонятельной коры мозга крысы in vitro, изменяется в зависимости от функционального состояния нервных клеток.

5. Разработан ряд усовершенствованных биохимических методов: метод поверхностного иммуноблоттинга, метод окрашивания липидов на ТСХ погружением в водные растворы органических красителей (в частности, в насыщенный раствор амидочёрного 10В в 1М NaCl), модифицированный метод Фергюсона для определения молекулярной массы белков с аномальной электрофоретической подвижностью, метод поиска антигенов в разбавленных растворах.

5.5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Поиск функции белка, обнаруженного а приори, до сих пор не формализован в виде алгоритма. Это положение можно сформулировать и в более общем виде: путь определения функции данного объекта не формализован. Поэтому решать эту задачу приходится трудоёмким методом проб и ошибок.

Отсюда понятно то обстоятельство, что представленная работа ставит больше вопросов, чем даёт ответов. Однако, если сравнить современное положение дел в вопросе о функции BASP1 с тем, что имело место всего несколько лет назад (ср.: Г. Ю. Складчикова, 1994 - первая диссертация по BASP1), то очевиден большой рывок вперёд. Значительно сужен круг поисков.

Настоящая работа определяет ряд вопросов первостепенной важности, решение которых ведёт к определению искомой функции BASP1. И на первый план здесь выступает завершение исследования нативно-го мембранного липопротеидного комплекса, в составе которого BASP1 осуществляет свою функцию. В работе предложен также ряд новых методов для решения очерченного круга вопросов.

Теперь уже очевидно, что определение функции BASP1 является необходимым для уяснения общей картины синаптических процессов, а следовательно, и механизмов формирования памяти и научения. Кроме того, успешное определение функции BASP1 облегчило бы в дальнейшем поиск функций для других белков, указав общие пути решения задач такого рода.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Плеханов, Антон Юрьевич, Санкт-Петербург

1. Антитела. Методы./ под ред. Д.Кэтти. М.: Мир, 1991.

2. АшмаринИ.П., Каразеева Е.П., Ляпина А.А., Самонина Г.Е. Простейшие пролинсодеоржащие пептиды: регуляторная активность и возможные источники биосинтеза. Биохимия, 1998, т. 63, с. 149-155.

3. Гаращук О.В., Ковальчук Ю. Н., Крышталь О.А. Опосредованная рецепторами аденозина потенциация синаптической передачи в гиппокампе крыс. Докл. Акад. наук, 1991, т.320, с.733-736.

4. Захаров В.В. Исследование молекулярных свойств и про-теолиза в нервной клетке белков мозга BASP1 и GAP-43. Диссертация. . в надзаг.: СПб Государственный технический университет, каф. биофизики. - СПб, 1998.

5. Кагава Я. Биомембраны. М.: Высшая школа, 1985.

6. Кейтс М. Техника липидологии. М: Мир, 1975.

7. Крепе Е.М. Липиды клеточных мембран. Л.: Наука, 1981.

8. Куликова О.Г. Молекулярные механизмы мнестических эффектов антифеинов. Диссертация. докт. биол. наук. в надзаг. : НИИ экспериментальной медицины РАМН. - СПб., 1994.

9. Кульберг А.Я. Молекулярная иммунология. М.: Высшая школа, 1985.

10. Меклер Л.Б., Идлис Р.Г. Общий стереохимический генетический код путь к биотехнологии и универсальной медицине XXI века уже сегодня. - Природа, 1993, N 5, с.29-65.

11. И. МокрушинА.А. Пептид-зависимые механизмы долговременной потенциации в обонятельной коре. Диссертация. докт.биол. наук. в надзаг.: Институт физиологии им. И.П.Павлова РАН. - СПб., 1997.

12. Мокрушин А.А., Карпова И.В. Влияние перфузатов тетани-зированных срезов-доноров на индукцию длительной потенциации в срезах-рецепиентах. Физиол. ж. им. И. М. Сеченова, 1994, Т. 80, с. 8-12.

13. Мокрушин А. А., Плеханов А.Ю. Секреция белков клетками мозга при различных функциональных состояниях. Деп. в ВИНИТИ, 1998, N 3762-В98.

14. Мокрушин А.А., Самойлов М.О. Пептид-зависимые механизмы долговременной посттетанической потенциации (факты и гипотеза). Успехи физиол. наук, 1999, т. 30, с. 3-28.

15. Мосевицкий М.И., Новицкая В.А., Плеханов А.Ю., Складчи-кова Г.Ю. Группа кислоторастворимых белков мозга, включающая две формы нейронного белка GAP43. Докл. Акад. наук, 1992, т. 324, с. 711-714.

16. Мосевицкий М.И., КапониЖ.-П., Складчикова Г.Ю., Новицкая В.А., Плеханов А.Ю. Особые свойства и первичная структура белка BASP1, первоначально обнаруженного в аксонных окончаниях нейронов. -Биохимия, 1996, т.61, с.1209-1219.

17. Новицкая В. А., Складчикова Г.Ю., А.Ю.Плеханов, М.И.Мосевицкий. Обнаружение белка головного мозга BASP1 в репродуктивной ткани крысы. Докл. Акад. наук, 1994, т. 335, с.101-102.

18. Остерман J1. А. Методы исследования белков и нуклеиновых кислот электрофорезом и ультрацентрифугированием. М.: Наука, 1981.

19. Осадчая JI.M. Выделение субклеточных фракций из мозгакрыс. в кн: Методы биохимических исследований/ под ред. М.И.Прохоровой. -Л.: изд-во Ленинградского университета, 1982. - с.36-43.

20. Переживающий срез мозга/ под ред. М.И.Митюшова. Л.: Наука, 1986.

21. Плеханов А.Ю., Мокрушин А.А. Окрашивание липидов на тонкослойных хроматограммах амидочёрным 10В и другими водорастворимыми органическим красителями. Деп. в ВИНИТИ, 1998, N 211-В99, 25.01.99.

22. Плохинский Н.А. Алгоритмы биометрии. М.: Изд-во МГУ, 1980.

23. Рейхардт Б.А. Сопоставление мнестических и метаболических эффектов антифеинов. Диссертация. канд. мед. наук. в надзаг.: НИИ экспериментальной медицины РАМН. - СПб., 1991.

24. Aderem A. The MARCKS brothers: a family of protein kinase С substrates. Cell, 1992, v.71, p.713-716.

25. AkersR.F., Lovinger D.M., Colley P.A., Linden D.J.,

26. Routtenberg A. Translocation of protein kinase С activity may mediate hippocampal long-term potentiation. Science, 1986, V.231, p.587-589.

27. Alexander K.A., WakimB.Т., Doyle G.S., Walsh K.A., Storm D.R. Identification and characterization of the calmodulin-binding domain of neuromodulin, a neurospecific calmodulin-binding protein. -J. Biol. Chem., 1985, v.263,p.7544-7549.

28. AllsoppT.E., Moss D.J. A developmentally regulated chicken neuronal protein associated with cortical cytoskeleton. J. Neurosci, 1989, v.9, p.13-24.

29. Andreasen T.J., LuetjeC.V., Heideman W., Storm D.R. Purification of a novel calmodulin binding protein from bovine cerebral cortex membranes. Biochemistry, 1983, V.22, p.4618-4624.

30. Ashmarin I.P., Golubovitch V.P., Kamensky A.A., Kopylova G.N., Myasoedov N.F., Samonina G.E., Voskresenskaya O.G. Peptides nootrops. J. Neurochem., 1998, v. 71, Suppl., S33A.

31. BabbT.L. Shirt-term and long-term modifications of neuron ANMD evoked potencials in the human hippocampal formation. -Neurosci. Res. Prog. Bull., 1982, v.20, p.729-739.

32. Bairoch A. PROSITE: a dictionary of sites and patterns in proteins. Nucl. Acids Res., 1991, v.19, p.2241-2245.

33. Bark I.e., Wilson M.C. Regulated vesicular fusion in neurons: snapping together the details.- Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1994, V.91, 4621-4624.

34. Basi G. S., Jacobson R.D., Virag J., Schilling J., Skene J.H.P. Primary structure and transcritional regulation of GAP-43, a protein associated with nerve growth. Cell, 1987, V.49, p.785-791.

35. Baumann G., Chrambach A. Anal. Biochem., 1976, v.70, p. 32-38. - цит. по: Остерман, 1981.

36. Bendotti C., Servadio A., Samanin R. Distribution of GAP-43 mRNA in the brain stem of adult rats as evidenced by in situ hybridization: localization within monoaminergic neurons. J.Neurosci., 1991, v.11, p.600-607.

37. Benowitz L. I., Routtenberg A. A membrane phosphoprotein associated with neural development, axonal regeneration, phospholipid metabolism and synaptic plasticity. Trends Neurosci, 1987, v.10, p.527-531.

38. Benowitz L.I., Perrone-Bizzozero N. I., Finklestein S.P. Molecular properties of the growth-associated protein GAP-43 (B-50). J. Neurochem., 1987, v.48, p.1640-1647.

39. Benowitz L. I., Apostolides P. J., Perrone-Bizzozero N., Finklestein S.P., Zwiers H. Anatomical distribution of the growth-associated protein GAP-43/B-50 in the adult brain. -J.Neurosci., 1988, v. 8, p. 339-352.

40. Benowitz L.I., Irwin N., Jing Y., Tabibazar R. Axon outgrowth and GAP-43 expression in retina ganglion cells:growth factors and sygnal transduction. J. Neurochem., 1998, V.71, suppl.l, S59D.

41. Bhavsar J.N., Lobel P. A method to increase efficiency and minimize anomalous electrophoretic transfer in protein blotting. Anal. Biochem., 1994, v.221, p.234-242.

42. Blackshear P.J. The MARCKS family of cellular protein kinase С substrates. J. Biol. Chem., 1993, v.268, p.1501-1504.

43. Bliss T.V.P., Collingridge G.L. A synaptic model of memory: long-term potentiation in the hippocampus. Nature, 1993, v.361, p.31-39.

44. Bliss T.V.P., Gardner-Medwin A.R. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the unanesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. J. Physiol.(London), 1973, v.232, p.331-356

45. Bliss Т.V.P., Lomo T. Long-lasting potentiation of synaptic transmission in the dentate area of the anesthetized rabbit following stimulation of the perforant path. -J. Physiol.(London), 1973, v.232, p.357-374.

46. Bowen В., Steinberg J., Laemmli U.K., Weintraub H. The detection of DNA-binding proteins by protein blotting. -Nucl. Acids Res., 1980, v.8, p.1-9.

47. Bustin M., Lehn D.A., Landsman D. Structural features of the HMG chromosomal proteins and their genes. Biochim. Biophys. Acta, 1990, v.1049, p.231-243.

48. Caroni P. Intrinsic neuronal determinants that promote axonal sprouting and elongation. BioEssays, 1997(a), v.19, p.767-775.

49. Caroni P., Aigner L., Schneider C. Intrinsic neuronal determlnanta locally regulate extrasynaptlc and synaptic growth at the adult neuromuscular junction. J. Cell Biol., 1997(6), V.136, p.679-692.

50. ChanS.Y., Murakami K., Routtenberg A. Phosphoprotein Fl: identification ans characterization of a brain kinnase С substrate related to plasticity. J. Neurochem., 1986, v.6, p.3618-3627.

51. Charriaut-Marlangue C., Aniksztejn L., Roisin M.P., Ben-Ari Y. Release of proteins during long-term potentiation in the hippocampus of anaesthetized rat. Neurosci. Lett., 1988, v.91, p.308-314.

52. Cherubini E., Ben-Ari Y., Gho M., Bidard J.N., Lazdunski M. Long-term pottentiation of synaptic transmission in the hippocampus induced by a bee venom peptide. Nature, 1987, v.328., p.70-73.

53. Cimler В. M., Andreasen T. J., Andreasen К. I., Storm D.R. P-57 is a neural specific calmodulin binding protein. J. Biol.Chem, 1985, v.260, p.10784-10788.

54. Cimler B.M., Giebelhaus D.H., WakimB.T., Storm D.R., Moon R.T. Characterization of murine DNAs encoding P-57, a neural-specific calmodulin-binding protein. J. Biol. Chem.,1987, У.262, p.12158-12163.

55. Coggins P.G., Zwiers H. Evidence for a singla kinase С mediated phosphorylation site in rat brain protein B-50. -J. neurochem., 1989, v.53, p.1895-1901.

56. Coggins P.J., Zwiers H.G. B-50 (GAP-43): biochemistry and functional neurochemistry of a neuron-specific phosphoprotein. -J. Neurochem., 1991, v.56, 1095-1106.

57. Coggins P.J., Stanisz J., Nagy A., Zwiers H. Identification of calmodulin binding В-50-immunoreactive C-kinase substrate (BICKS) in bovine brain. Neurosci. Res. Commun., 1991, v.8, p.49-55.

58. Coggins P.J., McLean K., Nagy A., Zwiers H. ADP-ribosylation of the neuronal phosphoprotein B-50/GAP-43. J. Neurochem, 1993, v.60, p.605-607.

59. Creager R., Dunwiddie Т., Lynch G. Paired-pulse and frequency facilitation in the CA1 region of the in vitro rat hippocampus. J. Physiol., 1980, v.299, p.409-426.

60. De Graan P.N.E., Oestreicher A. B., Schrama L.H., Gispen W.H. Phosphoprotein B-50: localization and function. Prog. Brain Res., 1986, v.69, p.37-51.

61. Dekker L.V., De Graan P.N. E., Versteeg D.H. G., Oestreicher А.В., Gispen W.H. Phosphorylation of B-50 (GAP-43)( is correlated with neurotransmitter release in rat hippocampal slices. J. Neurochem., 1989(a), v.52, p.24-30.

62. Dekker L.V., De Graan P.N.E., Oestreicher А. В., Versteeg D.H.G., Gispen W.H. Inhybition of noradrenaline release by antibodies to B-50. Nature, 1989(6), v.342, p.54-76.

63. Dunnschicht-Chromatographie. 2 Aufl. / Hrsg. vonE.Stahl Berlin: Springer, 1967.

64. Eberl D.F., Perkins L.A., Engelstein M., Hilliker A.J., Perrimon N. Genetic and developmental analysis of polytene section 17 of the X chromosome of Drosophila melanogaster. -Genetics, 1992, v.130, p.569-583.

65. Erlich H. A., Levinson J.R., Cohen S.N., McDevitt H. 0. Filter affinity transfer. J. Biol. Chem., 1979, v. 254, p.12240-12247.

66. Ferguson K.A. Starch gel electrophoresis application to the classification of pituitary proteins and polypeptides. -Metabolism, v.13, p.985-1002.

67. Gershoni J.M., Palade G.E. Protein blotting: principles and applications. Anal. Biochem., 1983, v. 131, p.1-15.

68. GustafssonJB., Wingstrom H. Physiological mechanisms underlying long-term potentiation. Trends Neurosci., 1988, v. 11, p. 156-162.

69. Ito M. Long-term depression. Ann. Rew. Neurosci., 1989, V. 12, p. 85-102.

70. Jameson B.A., Wolf H. The antigenic index: a novel algorithm for predicting antigenic determinants. CABIOS, 1988, v.4, p.181-186.

71. Jatzkewitz H., Mehl E. Zur Dunnschicht-Chromatographie der Gehirn-Lipoide, ihrer Um- und Abbauprodukte. Z. Physiol. Chem.1960, B.320, S. 251-257.

72. Johns E.W. The HMG chromosomal proteins. London, N.Y.: Academic Press, 1982.

73. Jones D.H., Matus A. Isolation of synaptic plasma membrane from brain by combined flotation sedimentation density gradient centrifugation. Biophys. Biochem. Acta,1974, V.356, p.276-287.

74. JullenJ.P., Grosveld F., Yazdanbaksh K., Flavell D., Meyer D., Mushinsky W. The structure of human neurofilament gene (NF-L): a unique exon-intron organization In the intermediate filament gene family. Biochim. Biophys. Acta, 1987, V.909, p.110-20.

75. Jung M.V., Larson J., Lynch G. long-term potentiation in monosynaptic EPSPs in rat piriform cortex in vitro. -Synapse, 1990, V. 6, p. 279-283.

76. KanterE.D., Haberly L. NMDA-dependent induction of long-term potentiation in afferent and association fiber systems in piriform cortex in vitro. Brain Res., 1990, V. 525, p. 175-179.

77. Karns L. R., Ng S.-C., Freeman M.C., Cloning of complementary DNA for GAP-43, a neuronal growth related protein. Science, 1987, v.236, p.597-600.

78. Katz В., Miledi R. The role of calcium in neuromuscular facilitation. J. Physiol., 1968, v. 195, p. 481-492.

79. Kaufmann H.P., Makus Z. Die Dunnschicht-Chromatographie auf dem Fettgebiet I: Trennung von Modell-Mischungen. -Fette, Seifen, Anstrichmittel, 1960, B.62, S.1014-1020.

80. Kim J., MosiorM., Chung L.A., Wu H., McLaughlin S. Binding of peptides with basic ressidues to membrane containing acidic phospholipids. Biophys. J., 1991, v.60, p.135-140.

81. Korshunova I.A., Capony J.P., Gusev K.0., Polozov Y.S., Mosevitsky M.I. On the nature of isoforms of presynaptic proteins BASPI and GAP-43/B-50. J.Neurochem., 1998, v.71,1. Suppl.l, S70C.

82. Kost J., Liu L.-S., Ferreira J., Langer K. Enchanced protein blotting from Fast Gel media to membranes by irradiation of low-intensity ultrasound. Anal. Biochem., 1994, V. 216, p.27-32.

83. Kyhse-Andersen J. J. Biochem. Biophys. Meth., 1984, v. 10, p. 203-209.

84. La Bate M.E., Skene J.P.H. Selective conservation of GAP-43 structure in vertebrate evolution. Neuron, 1989, v. 3, p. 299-310.

85. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of bacteriophage T4. Nature, 1970, v.227, p.680-685.

86. Larabee M.G., Bronk D.W. Prolonged facilitation of synaptic excitation in sympathetic ganglia. J. Physiol., 1947, V. 10, p. 139-154.

87. Lees J.F., Schneidman P.S., Skuntz S.F., Carden M.J., Lazzarini R.A. The structure and organization of the human heavy neurofilament submits (NF-H) and the gene encoding it. EMBO J., 1988, V.7, p.1947-1955.

88. Lewis D., TeylerT.J. Long-term potentiation in the goldfish optic tectum. Brain Res., 1986, v.375, p.246-250.

89. Lin Y.P., Fishman M.C. Zebrafish GAP-43 cDNA. EMBL/GenBank accession nr. L27645, 1994.

90. Lloyd D.P.C. Post-tetanic potentiation of response in monosynaptic reflex pathways of the spinal cord. J. Gen. Phys., 1949, v.33, p.147-170.

91. Lowinger D. M., ColleyP.A., Akers R. F., Nelson R.B.,

92. Routtenberg A. Direct relation of long-term synaptic potentiation to phosphorylation of membrane protein Fl, a substrate for membrane protein kinase C. Brain Res., 1986, v. 399, p. 205-211.

93. Lowry R.R. Ferric chloride spray detector for cholesterol and cholesteril esters on thin-layer chromatograms. J. Lipid Res., 1968, v.9, p.397.

94. Maekawa S., Maekawa M., Hattori S., Nakamura S. Purification and molecular cloning of a novel acidic calmodulin-binding protein from rat brain. J. Biol. Chem., 1993, V.268, p.13703-13709.

95. Maekawa S., Matsuura Y., Nakamura S. Expression and myristoylation of NAP-22 using a Baculovirus transfer vector system. Biochim. Biophys. Acta, 1994(a), v.1218, p.119-122.

96. Maekawa S., Murofushi H., Nakamura S. Inhibitory effect of calmodulin on phosphorylation of NAP-22 with protein kinase C. J. Biol. Chem., 1994(6), v.269, p.19462-19465.

97. Maiford M., Barzilai A., Keller F., Schachner S., Kandel E.R. Modulation of an NCAM related adhesion moleculewith long-term synaptic plasticity in Aplysia. Science, 1992, V.256, p.638-644.

98. Malenka R.C., Madison D.V., Nicoll R.A. Potentiation of synaptic transmission in hippocampus by phorbol esters. Nature, 1986, V.321, p.175-177.

99. Manenti S., Sorokine 0., Drosselaer A.V., Taniguchi H. Isolation of the non-myristoylated form of a major substrate of protein kinase С (MARCKS) from bovine brain. J. Biol. Chem., 1993, v.268, p.6878-6881.

100. Mangold H.K., Malins D.C. Fractionation of fatss, oils and waxes on thin layers of silicic acids. J. Am. Oil Chemists' Soc., 1960, v.37, p.383-385.

101. McDonald J.R., Lawrence J.C. Identification of an adipocite protein that binds to calmodulin in the absence of calcium and is phosphorylated in response to insulin and tumor-promoting phorbol esters. J. Biol. Chem., 1989, v.264, p. 9611-9618.

102. Mclllinney R.A.J., McGlone K. Evidence for a non-myristoylated pool of the 80 kDa protein kinase С substrate of rat brain. Biochem. J., 1990, v.271, p.681-685.

103. Meiri K.F., Johnson M.I., Willard M. Distribution andphosphorylation of the growth-associated protein GAP-43 in regenerating sympathetic neurons in culture. J.Neurosci., 1988, V. 8, p.2571-2581.

104. Meiri K.F., Gordon-Weeks P.R. GAP-43 in growth cones is associated with areas of membrane that are tightly bound to substrate and is a component of a membrane skeleton subcellular fraction. J.Neurosci., 1990, v.10, p.256-266.

105. Melchers В.P.C., Pennartz C.M.A. Low magnesium-induced long-term potentiation in the rat dentate gyrus in vitro. Neurosci. Res. Commun., 1987, v.1, N. 2.

106. Melchers В. P.C., Pennartz C.M.A., Lopes da Silva F.H. Differential effects of elevated calcium concentrations on field potentials on dentate gyrus and CA1 of the rat hippocampal slice preparation. -Neurosci. Lett., 1987, v. 77, p. 37-42.

107. Mokrushin A.A, Emelyanov N. A. Posttetanic and frequency potentiation in slices of rat olfactory cortex. Neurosci & Behav. Physiol., 1991, v.21, p. 349-352.

108. Mokrushin A.A., Plekhanov A.Y. Analysis of perfusates collected from surviving rat brain olfactory cortex slices.-in: Neurochemistry. Molecular, cellular and clinical aspects./ ed. A.Teelken, J.Korf. N. Y.: Plenum Press, 1997, p.519-521.

109. Molinari M., Anagli J., Carafoli E. PEST sequences do not influence substrate susceptibility to calpain proteolysis. -J. Biol. Chem., 1995, v.270, p.2032-2035.

110. Morrissey J.H. Silver stain for proteins in polyacrylamide gels: a modified procedure with enhanceduniform sensitivity. -Anal. Biochem., 1981, v.117, p.307-310.

111. Mosevitsky M.I., Novitskaya V.A., Iogannsen M.G., Zabezhinsky M.A. Tissue specificity of nucleo-cytoplasmic distribution of HMG1 and HMG2 proteins and their probable functions. -Eur. J. Biochem., 1989, v.185, p.303-310.

112. Mosevitsky M.I., Novitskaya V.A., Plekhanov A.Y., Skladchikova G.Y. Neuronal protein GAP-43 is a member of novel group of brain acid-soluble proteins (BASPs). Neurosci. Res., 1994, v.19, 223-228.

113. MossK.F., Fernyhough P., Chapman K., Baizer L., Bray D., Allsopp T. Chicken growth-associated protein GAP-43 is tightly bound to the actin-rich neuronal membrane skeleton. -J.Neurochem., 1990, v.54, p.729-736.

114. Myers M. V., Lazzarini R. A., LeeV.Y., Schlaepfer W.W., Nelson D.L. The human mid-size neurofilament subunit: a repeated protein sequence and the relationship of its gene to the intermediate filament gene family. EMBO J., 1987, v.6, p. 1617-1626.

115. Neel V.A., Young M.W. Igloo, a GAP-43 related gene expressed in the develloping nervous system of Drosophila. -Development, 1994, v.120, p.2235-2243.

116. Ng S.C., Perkins L.A., Conboy G., Perrimon N., Fishman

117. М.С. A Drosophila gene expressed in the embryonic CNS shares one conserved domain with the mammalian GAP-43. Development, 1989, v.105, p.629-638.

118. Nishizuka Y. Turnover of inositol phospholipids and signal transduction. Science, 1984, v.225, p.1365-1370.

119. Oestreicher А. В., Van Dongen C.J., Zwiers H., Gispen W.H. Affinity purified anti B-50 protein antibody: interference with function of phosphoprotein B-50 in synaptic plasma membranes. - J.Neurochem., 1983, v.41, p.331-340.

120. Oestreicher А.В., Van Duin M., Zwiers H., Gispen W.H. Cross-reaction of anti-rat B-50: characterization and isolation of a "B-50 phosphoprotein" from bovine brain. J. Neurochem., 1984, v.43, p.935-943.

121. Oestreicher А.В., Gispen W.H. Comparison of the immunocytochemical distribution of the phosphoprotein B-50 in the cerebellum and hippocampus of immature and adult rat brain. -Brain Res., 1986, v.375, p.267-279.

122. O'Neal К.Т., DeGradoW.F. How calmodulin binds its target: sequence independent recognition of amphiphilic alfa-helices. Trends Biochem. Sci, 1990, v.15, p. 59-64.

123. Ouimet C.C., Wang J. К. Т., Walaas S. I., Albert K. A., Greengard P. Localization of the MARCKS (87 kDa) protein, amajor specific substrate for protein kinase C, in rat brain. -J. Neurosci., 1990, v.10, p.1683-1698.

124. Panyim S., Chalkley R. High-resolution acrylamide gel electrophoresis of histones. Arch. Biochem. Biophys., 1969, V. 130, p. 337-346.

125. Peitzsch R.M., McLaughlin S. binding of aculated peptides and fatty acids to phospholipid vesicles: pertinence to myristoylated proteins. Biochemistry, 1993, V. 32, p.10436-10443.

126. Pellegrino L.J., Pellegrino A.S., Cushman A.J. A stereotaxic atlas of rat brain. 2nd ed. N.Y., London: Plenum press, 1979.

127. Privett O.S., Blank M.L. Charring conditions for the quantitative analysis of mono-, cii-, and triglycerides by thyn-layer chromatography. J. Am. Oil Chemists' Soc., 1962, v. 39, p. 520.

128. Rechsteiner M., Rogerss S., Rote K. Protein structureand stability. Trnds Biochem. Sci., 1987, v.12, p. 3990-394.

129. Reinhart M., Malamud D. Protein transfer from isoelectric focusing gels: the native blot. Anal. Biochem., 1982, v.123, p.229-235.

130. Renart J., Reiser J., Stark G.R. Proc. Natl. Acad. Sci USA, 1979, V.76, p.3116-3120.

131. Rodnight R. Aspects of protein phosphorylation in the nervous system with particular reference to synaptic transmission. Prog. Brain Res., 1982, v.56, p.1-25.

132. Rogers S., Wells R., Rechsteiner M. Amino acid sequences common to rapidly degraded proteins: the PEST hypothesis. Science, 1986, v.234, p.364-368.

133. Routtenberg A., Lovinger D.M., Steward 0. Selective increase in the phosphorylation of a 47 kDa protein directly related to long-term potentiation. Behav. Neural Biol., 1985, v. 43, p. 3-11.

134. Routtenberg A., Serrano P., Cantallops I., Caroni P., Zaffuto S. Enhanced learning and ultra-LTP in mice overexpressing neuron-specific, growth-associated protein GAP-43. J. Neurochem., 1998, v. 71, Suppl. 1, S60A.

135. Rovera G., Magarian C., Borun T.W. Resolution of hemoglobin subunits by electrophoresis in acid-ureapolyacrylamide gel containing Triton X-100. Anal. Biochem., 1978, v.85, p.506-518.

136. Schmidt M. G.F. Fatty acylation of proteins. Biochim. Biophys. Acta, 1989, v.988, p.411-426.

137. Shain D.H., Haile D., Verrasto T. A., Zuber M.X. Embryonic expression of Xenopus laevis GAP-43 (XGAP-43). EMBL/GenBank acess. nr. U22395, 1995.

138. Shoshan-Barmatz V., Weil S., Meyer H., Varsanyi M., Heilmeier L.M. Endogenous, Ca++-dependent cysteine-protease cleaves specifically the ryanodine receptor/Ca++ release channel in skeletal muscle. J. Membr. Biol., 1994, v.142, p.281-288.

139. Skene J.H.P., Willard M. Changes in axonally transporte proteins during axon regeneration in toad retinal ganglion cells. J.Cell Biol., 1981(a), v.89, p.86-95.

140. Skene J.H.P., Willard M. Axonally transported proteins associated with axon grouth in rabbit central and periferial nervous system. -J.Cell Biol., 1981(6), v.89, p.96-103.

141. Skene J.H.P. Axonal growth-associated proteins. Annu. Rew. Neurosci., 1989, v.12, p.127-156.

142. Skipski V.P., Barclay M. Thin-layer chromatography of lipids. Meth. Enzymol., 1969, v.14, p.530-598.

143. Smith M.E. The metabolism of myelin lipids. Adv. Lipid Res., 1967, v.5, p.241-278.

144. Sollner Т., Whiteheart S.W., Brunner M., Erdjument-Bromage H., Geromanos S., Tempst P., Rothman J.E. SNAP receptors implicated in vesicle targeting and fusion. -Nature, 1993, v.362, p.318-324.

145. Strittmatter S.M., Valenguela D., Kennedy Т.Е., Neer E.J., Fishman M. C. GO Is stimulated by a major growth-cone protein GAP-43. Nature, 1990, v.344, p.836-841.

146. Strittmatter S.M., Valenguela D., Sudo Y., binder M.E., Fishman M.C. An intracellular guanine nucleotide release protein G. Gap-43 stimulates Isolated subunits by a novel mechanism. J. Biol. Chem, 1991, v. 226, p.22456-22471.

147. Strittmatter S.M., Frankhauser C., Huang P.L., Mashimo H., Fishman M.C. Neuronal pathfinding is abnormal in mice lacking the neuronal growth cone protein GAP-43. Cell, 1995, V. 80, p. 445-452.

148. Sudhof Т.е., De Camilli P., Niemann H., Jahn R. Membrane fusion machinery: insights from synaptic proteins. Cell, 1993, v. 75, p. 1-4.

149. Thelen M., Rosen A., Nairn A.C., Aderem A. Regulation by phosphorylation of reversible association of a myristoylated protein kinase С substrate with the plasma membrane. -Nature, 1991, v.351, p.320-322.

150. Towbin H., Staehelin Т., Gordon J. Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gel to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proc. Natl. Acad. Scl USA, 1979, v.76, p.4350-4354.

151. Van Eldik L.J., Watterson D.M., Fok K.F., Erickson B.W. Elucidation of a minimal immunoreactive site of vertebrate calmodulin. -Arch. Biochem. Biophys., 1983, v.227, p.522-533.

152. Van Hoof С. O.M., De Graan P.N.E, Oestreicher А. В., Gispen W.H. Muscarinic receptor activation stimulates

153. B-50/GAP-43 phosphorylation in isolated nerve growth cones. -J. Neurosci.,1989, V.9, p.3753-3759.

154. Vogel H.G. Ligand-binding sites on calmodulin. in: Handbook of experimental pharmacology./ed. Baker P.F.1988, V.83, p.57-87.

155. Vuillet P. R., Hall F.L., Mitshell J. P., Hardie D.G. Identification of a novel proline-directed serine/threonine proteinkinase in rat pheochrornocytoma. J. Biol. Chem.,1989, V.264, p.16292-16298.

156. Walters E.T., Byrne J.H. Long-term enhancement produced by activity-dependent modulation of Aplysia sensory neurons. J. Neurosci., 1985, v.5, p.662-672.

157. Wang J.K. Т., Walaas S.I., Sihra T.S., Aderem A., Greengard P. Phosphorylation arid associated translocation of the 87-kDa protein, a major protein kinase С substrate, in isolated nerve terminals. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1989, V.86, p.2253-2256.

158. Weber K., Osborn M. -J. Biol. Chem., 1969, v.244, p.4406-4412.

159. Widmer F., Caroni P.J. Identification, localization and primary structure of CAP-23, a particle-bound cytosolic protein of early development. J. Cell Biol., 1990, v.Ill, p.3035-3047.

160. Wiederkehr A., Staple J., Carony P. The motility-associated proteins GAP-43, MARCKS and CAP-23 share unique targeting and surface activity-inducing properties. -Exp. Cell Res., 1997, v.236, p.103-116.

161. Wilson R. et al. 2.2 Mb of contiguous nucleotidesequence from chromosome III of C.elegans. Nature, 1994, v. 368, p. 32-38.

162. Yamamoto Y., Sokawa Y., Maekawa S. Biochemical evidence for the presence of NAP-22, a novel acidic calmodulin binding protein, in the synaptic vesicles of rat brain. -Neurosci. Lett., 1997, v.224, p.127-130.

163. Zakharov V.V., CaponyJ.P., Novitskaya V.A., Mosevitsky M.I. Calcium-dependent specific fragmentation of presynaptic "sygnal" proteins BASPI and GAP-43/B-50. J. Neurochem., 1998, v. 71, Suppl.l, S73A.

164. Zweidler A. Resolution of histones by polyacrylamide gel electrophoresis in presence of nonionic detergents.in: Methods in Cell Biol. v.17. N.Y.: Academic Press, 1977, p.223-233.

165. Zwiers H., Verhoef J., Shotman P., Gispen W.H. A new phosphorylation-inhybiting peptide (PIP) with behavioural activity from rat brain membranes.- FEBS Lett., 1980, v.112, p.168-172.

166. Zwiers H., Gispen W.H., Kleine L., Mahler H. R. Specific proteolysis of a brain membrane protein (B—50): effects of calcium and calmodulin. -Neurochem. Res., 1982, v.7, p.127-137.

167. Zwiers W.H., CogginsP.J. Corticotropin (ACTH) inhibits the specific proteolysis of the neuronal phosphoprotein B-50/GAP-43. -Peptides, 1990, v.11, p.951-954.