Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование динамики полимеризации прионных белков дрожжей in vivo методом полуденатурирующего электрофореза

ВАК РФ 03.00.03, Молекулярная биология

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Александров, Илья Михайлович

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 ВВЕДЕНИЕ.

1.2 ПРИОНЫ МЛЕКОПИТАЮЩИХ.

1.2.1 Прионы - новый класс инфекционных агентов.

1.2.2 Инфекционная активность прионов млекопитающих связана с белком PrPSc.

1.2.3 Молекулярные модели прионного превращения.

1.3 ПРИОНЫ НИЗШИХ ЭУКАРИОТ.

1.3.1 Нехромосомные детерминанты [PS/*], [URE3] и [PiTV*] дрожжей.

1.3.2 Цитоплазматический детерминант [Het-s] гриба Podospora anserina.

1.4 МОЛЕКУЛЯРНАЯ ПРИРОДА ДЕТЕРМИНАНТА [PSt]: ПРИОННЫЕ СВОЙСТВА БЕЖА SUP35.

1.4.1 Структура и функция белка Sup35.

1.4.2 Экспериментальные доказательства прионных свойств белка Sup35.

1.4.3 Возможность существования [Р57*] у других организмов.

1.4.4 Амилоиды млекопитающих, их сходство с прионными белками дрожжей Sup35 и Ure2.

1.4.5 Амилоидные белки с экспансией полиглутамина, болезнь Хантингтона.

1.5 РОЛЬ ШАПЕРОНОВ В ПОДДЕРЖАНИИ ПРИОННОГО СОСТОЯНИЯ БЕЛКОВ.

1.5.1 Краткий обзор клеточных шаперонов.

1.5.2 Роль шаперона Hspl04 в поддержании детерминанта [PSI+] и других прионов.

1.5.3 Рост клеток на среде с GuHCl приводит к потере прионного фенотипа^.

1.6 РАСПРОСТРАНЁННОСТЬ ПРИОНОВ В ПРИРОДЕ.

1.6.1 Биологическое значение прионов.

1.7 ПЕРСПЕКТИВЫ ЛЕЧЕНИЯ ПРИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование динамики полимеризации прионных белков дрожжей in vivo методом полуденатурирующего электрофореза"

Открытие феномена прионов позволило обнаружить существование нового типа наследственности, на основе белка. Термин "прион" появился в связи с исследованием ряда нейродегенеративных заболеваний с неизвестной этиологией, таких как скрэйпи овец и болезнь Крейцфельда-Якоба у человека. Несмотря на то, что эти болезни известны довольно давно, природа их оставалась загадкой достаточно долго. Объяснение столь медленного хода исследований заключалось в необычном способе возникновения этих болезней: они могут возникать спонтанно и в то же время могут наследоваться, а также передаваться инфекционным путем. Долгое время комбинация этих трех свойств казалась необъяснимой. В 1967 была предложена так называемая "белковая" гипотеза, согласно которой инфекционный агент, вызывающий эти заболевания, позже получивший название "прион", представляет собой обычный клеточный белок, принявший особое конформационное состояние. Это состояние способно самоподдерживаться за счет автокаталитического механизма. На сегодняшний день эту гипотезу можно считать доказанной. Ее подтверждают практически все экспериментальные данные, а также тот факт, что до сих пор не удалось найти какую-либо нуклеиновую кислоту, связанную с этими инфекционными заболеваниями.

За последние десять лет появились работы, показывающие существование прионоподобных белков у дрожжей Saccharomyces cerevisicie и гриба Podospora anserina. Если у млекопитающих существование прионов связано с патологией, то у низших эукариот наследуемое переключение активности белков, вызванное их переходом в прионное состояние, может иметь адаптивное значение. У дрожжей прионоподобные свойства белков лежат в основе механизмов эпигенетической наследственности и регуляции экспрессии генов на посттрансляционном уровне.

Изучение прионов у дрожжей открывает новые перспективы в понимании сущности этого явления в целом. Феномен прионов относится к типу, так называемых, амилоидных белков, образующих фибриллярные агрегаты со специфической белковой укладкой. Похоже, что феномен прионов и амилоидов гораздо шире распространен в природе и играет существенно более важную роль у различных организмов, чем это предполагается на сегодняшний день. Поиск в банках генов выявляет значительное количество белков у различных организмов, структурно сходных с уже известными прионными белками у дрожжей. Это позволяет полагать, что белки, которые могут изменять свою конформацию и полимеризоваться, широко распространены и могут играть важную роль во внутриклеточной регуляции. Кроме того, до сих пор остается открытой проблема диагностики и лечения прионных болезней у человека и животных. Особое значение данная проблема получила в силу появившихся в последнее время сообщений о возможности передачи этих заболеваний от животных к человеку (при употреблении больных животных в пищу). Также, сходство свойств дрожжевых прионов и амилоидов млекопитающих выводит актуальность исследований в этой области на передний план.

Заключение Диссертация по теме "Молекулярная биология", Александров, Илья Михайлович

6. выводы

1. Показано, что прионные полимеры белка Sup35 отличаются от прочих клеточных макромолекулярных комплексов нерастворимостью в SDS при 37°С, что характерно для амилоидных фибрилл Sup35, образующихся in vitro.

2. Разработан метод полу денатурирующего электрофореза в агарозном геле для определения размера прионных полимеров.

3. Показано, что прионные агрегаты Sup35 представляют собой комплексы, состоящие из прионных полимеров. Полимеры гетерогенны по размеру и содержат от 10 до 50 мономеров Sup35.

4. Гидрохлорид гуанидина полностью блокирует фрагментацию прионных полимеров Sup35 в клетках дрожжей. Подтверждено предположение о фрагментации прионных полимеров шапероном Hsp 104.

5. Обнаружено, что химерные белки Q70-Sup35MC, Q85-Sup35MC и QY76-Sup35MC способны к полимеризации in vivo. Внедрение остатков тирозина в полиглутаминовые домены улучшает фрагментацию образуемых ими полимеров.

6. Метод полуденатурирующего электрофореза может быть использован для выявления амилоидного состояния разнообразных белков. Способность образовывать полимеры амилоидного типа in vivo показана для дрожжевых белков Rnql и Publ, химерного Sup35, содержащего N-концевой домен Sup35 Pichia methanolica, а также для химерного белка, содержащего полиглутаминовую последовательность хантингтина человека.

7.

5.9 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разработанный в настоящей работе электрофоретический подход позволил выявить двухуровневую организацию прионных частиц белка Sup35 в клетках дрожжей. С использованием данного метода были получены убедительные доказательства способности шаперона Hspl 04 фрагментировать прионные полимеры Sup35. Продемонстрировано, что метод может быть использован для исследования различных прионо- и амилоидоподобных белков как в клетках дрожжей, так, по-видимому, и в клетках других организмов, например, млекопитающих. Можно полагать, что разработанный нами метод может быть в дальнейшем использован для выявления новых белков, проявляющих прионогенные или амилоидогенные свойства in vivo, а также для выявления воздействий ингибирующих амилоидогенез, но не влияющих на основные параметры физиологии клетки. к

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Александров, Илья Михайлович, Москва

1. Захаров И. А., Кожин С. А., Кожина Т. Н., Федорова И. В. Сборник методик по генетике дрожжей-сахаромицетов. Л: Наука, 1984.

2. Инге-Вечтомов С. Г., Андрианова В. М. Рецессивные супер-супрессоры у дрожжей// Генетика. 1970. - Т. 11.-е. 103 - 115.

3. Тер-Аванесян М.Д., Паушкин С.В., Кушниров В.В., Кочнева-Первухова Н.В. Молекулярные механизмы "белковой" наследственности: прионы дрожжей// Молекулярная биология,- 1998.- том 32, №1, с. 36-46.

4. Agashe VR, Hartl FU. Roles of molecular chaperones in cytoplasmic protein folding//Semin Cell Dev Biol. 2000 Feb; 11(1): 15-25.

5. Aigle, M., Lacroute, F. Genetical aspects of URE3., anon-Mendelian, cytoplasmically inherited mutation in yeast// Mo I. Gen. Genet. 1975. - V. 136. -P. 327-336.

6. Alberts В., Johnson A., Lewis J., Raff M., Roberts K., Walter P. Molecular Biology of the Cell Fourth Edition// 2002

7. Amsdorf, M. F., and Lindquist, S. L. Nucleated conformational conversion and the replication of conformational information by a prion determinant// Science. 2000 Aug 25;289(5483): 1317-21.

8. Bach S, Talarek N, Andrieu T, Vierfond JM, Mettey Y, Galons H, Dormont D, Meijer L, Cullin C, Blondel M. Isolation of drugs active against mammalian prions using a yeast-based screening assay// Nat Biotechnol. 2003 Sep;21(9):1075-81.

9. Bagriantsev S, Liebman SW. Specificity of prion assembly in vivo. PSI+. and [PIN+] form separate stinctures in yeast// J Biol Chem. 2004 Dec 3;279(49):51042-8. Epub 2004 Sep 30.

10. Bates GP, Harper PS, Jones AL. Huntington's Disease. Oxford, UK: Oxford University Press// 2002

11. Bessen, R. A., and Marsh, R. F. Distinct PrP properties suggest the molecular basis of the strain variation in transmissible milk encephalopathy// J. Virol. -1994.-V. 68.-P. 7859-7868.

12. Blake Т. The role of Hspl04 in stress tolerance and PSI+. propagation in

13. Saccharomyces cerevisiaее// Cold Spring НагЪ Symp Quant Biol. 1995; 60: 451

14. Bradford M. A dye binding assay for proteins// Anal Biochem 1976. - 72: 248254.

15. Brown DR, Wong BS, Hafiz F, Clive C, Haswell SJ, Jones IM. Normal prion protein has an activity like that of superoxide dismutase// Biochem J. 1999 Nov 15;344 Pt 1:1-5.

16. Bueler, H., Aguzzi, A., Greiner, R -A., Autemied, P., Aguet, M,, and Weeissmann, C. Mice devoid of PrP are resistant to scrapie// Cell. 1993. - V. 73.-P. 1339- 1347.

17. Bukau B, Horwich AL. The Hsp70 and Hsp60 chaperone machines // Cell. 1998 Feb 6; 92(3): 351-66.

18. Cha JH. Transcriptional dysregulation in Huntington's disease// Trends Neurosci. 2000 Sep;23(9):387-92.

19. Chai Y, Koppenhafer SL, Bonini NM, Paulson HL. Analysis of the role of heat shock protein (Hsp) molecular chaperones in polyglutamine disease// J Neurosci. 1999 Dec 1; 19(23): 10338-47.

20. Chernoff YO, Galkin AP, Lewitin E, Chernova ТА, Newnam GP, Belenkiy SM. Evolutionary conservation of prion-forming abilities of the yeast Sup35 protein// Mol Microbiol. 2000 Feb; 35(4): 865-76.

21. Chernoff YO, Lindquist SL, Ono B, Inge-Vechtomov SG, Liebman SW. Role of the chaperone protein Hspl04 in propagation of the yeast prion-like factor PSI+./I Science. 1995 May 12; 268(5212): 880-4.

22. Chernoff YO, Newnam GP, Kumar J, Allen K, Zmk AD. Evidence for a protein mutator in yeast: role of the Hsp70-related chaperone ssb in formation, stability, and toxicity of the PSI. prion// Mol Cell Biol. 1999 Dec; 19(12): 8103-12.

23. Chernoff, Y. O., Derkatch, I. L., Inge-Vechtomov, S. G. Multicopy SUP35 gene induced de novo appearance of psi. like factors in yeast Saccharomyces cerevisiaeel/ Curr. Genet. 1993. - V. 24. - P.268 - 272.

24. Chiti F, Stefani M, Taddei N, Ramponi G, Dobson CM. Rationalization of the effects of mutations on peptide and protein aggregation rates// Nature. 2003 Aug 14;424(6950):805-8.

25. Ciechanover A, Brundin P. The ubiquitin proteasome system in neurodegenerative diseases: sometimes the chicken, sometimes the egg// Neuron. 2003 Oct 9;40(2):427-46.

26. Cohen, F. E., Pan, К. M., Huang, Z., Baldwin, M., Fletterick, R. J., and Pmsiner, S. B. Structural clues to prion replicationH Science. - 1994. - V. 264. - P. 530 -531.

27. Collin P, Beauregard PB, Elagoz A, Rokeach LA.A non-chromosomal factor allows viability of Schizosaccharomyces pombe lacking the essential chaperone calnexin// J Cell Sci. 2004 Feb 29;117(Pt 6):907-18.

28. Cooper KF, Mallory MJ, Smith JB, Strich R. Stress and developmental regulation of the yeast C-type cyclin Ume3p(Srbllp/Ssn8p)// EMBO J 1997 Aug 1; 16(15): 4665-75

29. Cooper KF, Mallory MJ, Strich R. Oxidative stress-induced destruction of the yeast C-type cyclin Ume3p requires phosphatidylinositol-specific phospholipase С and the 26S proteasome// Mol Cell Biol 19996 May; 19(5): 3338-48

30. Cooper KF, Strich R. Functional analysis of the Ume3p/ Srbl lp-RNA polymerase II holoenzyme interaction// Gene Expr 1999; 8(1): 43-57

31. Coschigano PW, Magasanik B. The URE2 gene product of Saccharomyces cerevisiaee plays an important role in the cellular response to the nitrogen sourceand has homology to glutathione s-transferases// Mol Cell Biol. 1991 Feb; ll(2):822-32.

32. Coustou, V., Deleu, C., Saupe, S., and Begueret, J. The protein product of the /ге/~ s heterocaryon incompatibility gene of the fungus Podospora anserina behaves as a prion analog// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. - V. 94. - P. 9773 - 9778.

33. Cox, B. S.psi, a cytoplasmic supressor of super-supressor in yeast// Hevedity. -1965.-V. 20.-P. 505-521.

34. Cox, B. S., Tuit, M. F., and McLaughlin, C. S. The W factor of yest: a problem of inheritance// Yeast. 1988. - V. 4. - P. 159 - 178.

35. Crozet C, Lin YL, Mettling C, Mourton-Gilles C, Corbeau P, Lehmann S, Perrier V. Inhibition of PrPSc formation by lentiviral gene transfer of PrP containing dominant negative mutations// J Cell Sci. 2004 Nov 1;117(Pt 23):5591-7.

36. Dagkesamanskaya AR, Ter-Avanesyan MD. Interaction of the yeast omnipotent suppressors SUP1(SUP45) and SUP2(SUP35) with non-mendelian factors.//Genetics. 1991 Jul;128(3):513-20.

37. DebBurman SK, Raymond GJ, Caughey B, Lindquist S. Chaperone-supervised conversion of prion protein to its pro tease-resistant form// Proc Natl Acad Sci U S A. 1997 Dec 9; 94(25): 13938-43.

38. Derkatch, I. L., Chernoff, Y. 0., Kushnirov, V. V., Inge-Vechtomov, S. G., and Liebman, S. W. Genesis and variability of prion-like PSI+. factors in Saccharomyces cerevisiaee!/ Genetics. 1996. - V. 144. - P. 1375 - 1386.

39. Doel, S. M., McCready, J. S., Nierras, C. R., and Cox, B. S. The dominant PNM2 mutation wich eliminates the factor of Saccharomyces cerevisiaee is the result of a missense mutation in the SUP35 gene// Genetics. 1994. - V. 137. - P. 659 -670.

40. Eaglestone SS, Cox BS, Tuite ME Translation termination efficiency can be regulated in Saccharomyces cerevisiaee by environmental stress through a prion-mediated mechanism//EMBO J. 1999 Apr 1; 18(7): 1974-81.

41. Eaglestone SS, Ruddock LW, Cox BS, Tuite MF. Guanidine hydrochloride blocks a critical step in the propagation of the prion-like determinant PSI(+). of Saccharomyces cerevisiaee// Proc Natl Acad Sci USA. 2000 Jan 4;97(l):240-4.

42. Edenhofer F, Rieger R, Famulok M, Wendler W, Weiss S, Winnacker EL. Prion protein PrPc interacts with molecular chaperones of the Hsp60 family// J Virol. 1996 Jul; 70(7): 4724-8.

43. Edskes, H. K., Gray, V. Т., and Wickner, R. B. The URE3. prion is an aggregated form of Ure2p that can be cured by overexpression of Ure2p fragments// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. - V. 96. - P. 1498 - 1503.

44. Elghetany MT, Saleem A. Methods for staining amyloid in tissues: a review// Stain Technol. 1988 Jul;63(4):201-12.

45. Ferreira PC, Ness F, Edwards SR, Cox BS, Tuite MF. The elimination of the yeast PSI+. prion by guanidine hydrochloride is the result of Hspl04 inactivation// Mol Microbiol. 2001 Jun;40(6): 1357-69.

46. Firoozan M., Grant C.M., Duarte J.A., Tuite M.F. // Yeast. 1991. V. 7. P. 173-183.

47. Fowler DM, Koulov AV, Alory-Jost C, Marks MS, Balch WE, Kelly JW. Functional Amyloid Formation within Mammalian Tissue// PLoS Biol. 2005 Nov 29;4(l):e6

48. Fujita, A., Kikuchi, Y., Kuhara, S., Misumi, Y., Matsumoto, S., and Kobayashi, H. Domains of the SFL1 protein of yeasts are homologous to Мус oncoproteins or yeast heat-shock transcription factor// Gene 1989 - 85, 321-8.

49. Gafni J, Hermel E, Young JE, Wellington CL, Hayden MR, Ellerby LM. Inliibition of calpain cleavage of huntingtin reduces toxicity: accumulation ofcalpain/caspase fragments in the nucleus// J Biol Chem. 2004 May 7;279(19):20211-20.

50. Gajdusek, D. C., Gibbs, C. J., Jr., and Alpers, M. Experimentae transmission of a kuru-like syndrome to chimpanzees// Nature. 1966. - V. 209. - P. 794 - 796.

51. Ganusova EE, Ozolins LN, Bhagat S, Newnam GP, Wegrzyn RD, Sherman MY, Chemoff YO. Modulation of prion formation, aggregation, and toxicity by the actin cytoskeleton in yeast// Mol Cell Biol. 2006 Jan;26(2):617-29.

52. Gerstmann, Y., Straussler, E., and Scheinker, I. Uber eine egenartige hereditar-familliare Erkrankung des Zentalnervensystems zugeich ein Beitrag zur frage des vorzeitigen locaten Alterns// Z. Neurol. 1936. - V. 154. - P. 736 - 762.

53. Gietz RD, Schiestl RH, Willems AR, Woods RA. Studies on die transformation of intact yeast cells by the LiAc/SS-DNA/PEG procedure// Yeast. 1995 Apr 15; 11(4): 355-60.

54. Gietz RD, Sugino A. New yeast-Escherichia coli shuttle vectors constructed with in vitro mutagenized yeast genes lacking six-base pair restriction sites// Gene. -1988 Dec 30; 74(2): 527-34.

55. Gilks N, Kedersha N, Ayodele M, Shen L, Stoecklin G, Dember LM, Anderson P. Stress granule assembly is mediated by prion-like aggregation of TIA-1// Mol Biol Cell. 2004 Dec; 15(12):5383-98.

56. Glover JR. Lindquist S. Hspl04, Hsp70, and Hsp40: a novel chaperone system that rescues previously aggregated proteins// Cell. 1998 Jul 10; 94(l):73-82.

57. Glover, Y., Kowal, A., Schrimer, E., Patino, M., Liu, J., and Lindquist, S. Self-seeded fibers formed by Sup35, the protein determinant of PSI+., a heritable prion-like factor of Saccharomyces cerevisiaeelУ Cell. 1997. - V. 89. - P. 811 -819.

58. Griffith, J. S. Self-replication and scrapie// Nature. ~ 1967. V. 215. - P. 1043 -1044.

59. Grimmhiger V, Richter K, Imhof A, Buchner J, Walter S. The prion curing agent guanidinium chloride specifically inhibits ATP hydrolysis by Hspl04// J Biol Chem. 2004 Feb 27;279(9):7378-83.

60. Hake LE, Richter JD. CPEB is a specificity factor that mediates cytoplasmic polyadenylation during Xenopus oocyte maturation// Cell. 1994 Nov 18;79(4):617-27.

61. Henry, N. L., Campbell, A. M., Feaver, W. J., Poon, D., Weil, P. A., and Komberg, R. D. TFIIF-TAF-RNA polymerase II connection// Genes And Development. 1994 - 8, 2868-78.

62. Horwich AL, Weber-Ban EU, Finley D. Chaperone rings in protein folding and degradation// Proc Natl Acad Sci USA. 1999 Sep 28; 96(20): 11033-40.

63. Hunter, G. D., Collis, S. C., Millson, G. C., Kimberlin, R. H. Search for scrapie-specific RNA and attempts to detect an infectious DNA or RNA// J. Gen. Virol. -1976.-V. 32.-P. 157- 162.

64. Jarrett, J. Т., and Lansbury, P. T. Seeding "one-dimensional-crystallization" of amyloid: a pathogenic mechanism in Alzheimer's disease and scrapie?// Cell. -1993.-V. 73-P. 1055- 1058.

65. Jones JS, Prakash L. Yeast Saccharomyces cerevisiaee selectable markers in pUC18 polylinkers//Yeast. 1990 Sep-Oct; 6(5): 363-6.

66. Jung G, Jones G, Masison DC. Amino acid residue 184 of yeast Hspl04 chaperone is critical for prion-curing by guanidine, prion propagation, and thermotolerance// Proc Natl Acad Sci USA. 2002 Jul 23;99(15):9936-41.

67. Klement IA, Skinner PJ, Kaytor MOD, Yi H, Hersch SM, Clark HB, Zoghbi HY, Oit HT. Ataxin-1 nuclear localization and aggregation: role in polyglutamine-induced disease in SCA1 transgenic mice// Cell. 1998 Oct 2;95(l):41-53.

68. Kochneva-Pervukhova NV, Chechenova MB, Valouev IA, Kushnirov VV, Smimov VN, Ter-Avanesyan MD. Psi(+). prion generation in yeast: characterization of the 'strain' difference// Yeast. 2001 Apr;18(6):489-97.

69. Kocisko, D. A., Come, J. H. Priola, S. A., Chesebro, В., Raymond, G. J., Lansbury, P. Т., and Caughey, B. Cell-free formation of protease-resistant prion protein// Nature. 1994. - V. 370. - P. 471 - 474.

70. Krishnan R, Lindquist SL. Structural insights into a yeast prion illuminate nucleation and strain diversity// Nature. 2005 Jim 9;435(7043):765-72.

71. Kryndushkin DS, Alexandrov IM, Ter-Avanesyan MD, Kushnirov VV. Yeast PSI+. prion aggregates are formed by small Sup35 polymers fragmented by Hsp 104//

72. J Biol Chem. 2003 Dec5;278(49):49636-43.

73. Kushnirov VV, Kochneva-Pervukhova NV, Chechenova MB, Frolova NS, Ter-Avanesyan MD. Prion properties of the Sup35 protein of yeast Pichia methanolica// EMBO J. 2000a Feb 1; 19(3): 324-31.

74. Kuslmirov VV, Kryndushkin DS, Boguta M, Smimov VN, Ter-Avanesyan MD. Chaperones that еще yeast artificial PSI+. and their prion-specific effects// Curr Biol. 20006 Nov 1; 10(22): 1443-6.

75. Kushnirov, V. V. and Ter-Avanesyan, M. D. Structure and replication of yeast prions// Cell 1998,- V. 94. - P. 13 - 16.

76. Kushnirov, V. V., Ter-Avanesyan, M. D., Telkov, M. V., Surguchov, A. P., Smirnov, V. N., and Inge-Vechtomov, S. G. Nucleotide sequence of the sup2 (sup35) gene of Saccharomyces cerevisiaee!I Gene. 1988. - V. 66. - P. 45 - 54.

77. Laemmli, U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of Hie head of bacteriophage T4!I Nature. 1970. - V. 227. - P. 680 - 689.

78. Landles C, Bates GP. Himtingtin and the molecular pathogenesis of Huntington's disease. Fourth in molecular medicine review series// EMBO Rep. 20041. Oct;5 (10): 958-63.

79. Liao, S. M., Zhang, J., Jeffery, D. A., Koleske, A. J., Thompson, С. M., Chao, D. M., Viljoen, M., van Vuuren, H. J., and Yoimg, R. A. A kinase-cyclin pair in the RNA polymerase II holoenzyme// Nature 1995 - 374, 193-6.

80. Lindquist S, Patino MM, Chernoff YO, Kowal AS, Singer MA, Liebman SW, Lee KH,1.pez N, Aron R, Craig EA. Specificity of class II Hsp40 Sisl in maintenance of yeast prion RNQ+.// Mol Biol Cell. 2003 Mar; 14(3): 1172-81.

81. Lorenz MC, Heitman J. Regulators of pseudohyphal differentiation in Saccharomyces cerevisiaee identified through multicopy suppressor analysis in ammonium permease mutant strains// Genetics. 1998 Dec; 150(4): 1443-57.

82. Lowndes NF, Johnson AL, Johnston LH. Coordination of expression of DNA synthesis genes in budding yeast by a cell-cycle regulated trans factor// Nature. 1991 Mai- 21; 350(6315): 247-50.

83. Ma J, Lindquist S. De novo generation of a PrPSc-like conformation in living cells// Nat Cell Biol. 1999 Oct;l(6):358-61.

84. Martin J, Haiti FU. Chaperone-assisted protein folding// Curr Opin Struct Biol. 1997 Feb; 7(1): 41-52.

85. Masison, D. С., and Wickner, R. B. Prion-inducing domain of yeast Ure2p protease resistance of Ure2p in prion-containing cells// Science. 1995. V. 270. P. 93 95.

86. Meriin, А. В., X. Zhang, X. He, G. P. Newnam, Y. O. Chernoff, and M. Y. Sherman. Huntington toxicity in yeast model depends on polyglu-tamine aggregation mediated by a prion-like protein Rnql// J. Cell Biol. 2002 157:997— 1004.

87. Meriin AB, Zhang X, Miliaras NB, Kazantsev A, Chernoff YO, McCaffery JM, Wendland B, Sherman MY. Aggregation of expanded polyglutamine domain in yeast leads to defects in endocytosis// Mol Cell Biol. 2003 Nov;23(21):7554-65.

88. Meyer, R. K., McKinley, M. P., Bowman, K. A., Braufeld, M. В., Barry, R. A., and Prusiner, S. B. Separation and properties of cellular and scrapie prion proteins// Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1986. - V. 83. - P. 2310 - 2314.

89. Miller JH // Experiments in molecular genetics, pp352-354, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY, 1972.

90. Myers AM, Tzagoloff A, Kinney DM, and Lusty CJ. Yeast shuttle and integrative vectors with multiple cloning sites suitable for construction of lacZ fusions// Gene.- 1986,-45(3):299-310.

91. Ness F, Ferreira P, Cox BS, Tuite MF. Guanidine hydrochloride inhibits the generation of prion "seeds" but not prion protein aggregation in yeast// Mol Cell Biol. 2002 Aug;22(15):5593-605

92. Newnam GP, Wegrzyn RD, Lindquist SL, Chernoff YO. Antagonistic interactions between yeast chaperones Hspl04 and Hsp70 in prion curing// Mol Cell Biol. 1999 Feb; 19(2): 1325-33.

93. Oesch, В., Westway, D., Walchli, M., McKinley, M. P., Kent, S. В. H., Aebersold, R., Barry, R. A., Tempst, P., Teplow, D. B. Hood, L. E., Prusiner, S. В., and Weistmann, C. A cellular gene encodes scrapie PrP 27 30// Cell. - 1985. -V. 40.-P. 735-746.

94. Orlowska-Matuszewska G and Wawrzycka D. A novel phenotype of eight spores asci in deletants of the prion-like Rnqlp in Saccharomyces cerevisiae// Biochem Biophys Res Commim. 2006 Feb 3;340(1): 190-3.

95. Osherovich LZ, Cox BS, Tuite MF, Weissman JS. Dissection and design of yeast prions// PLoS Biol. 2004 Apr;2(4):E86.

96. Pan, К- M., Baldwin, M., Nguyen, J., Gasset, M., Servban, A., Groth, D., Mehlhom, I., Huang,

97. Z., Fletterick. R. J., Cohen, F. F., and Pmsiner, S. B. Conversion of a-helices into b-sheets features in the formation of the scrapie prion proteins// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993. - V. 90. - P. 10962 - 10966.

98. Parsell DA, Kowal AS, Singer MA, Lindquist S. Protein disaggregation mediated by heat-shock protein Hsp 104//Nature. 1994 Dec 1; 372(6505): 475-8.

99. Patino, M. M., Lui, J. J., Glover, J. R., and Lindquist, S. Support for the prion hypothesis for inheritance of a phenotypic trait in yeast// Science. 1996. - V. 273.-P. 622-626.

100. Paushkin, S. V., Kushnirov, V. V., Smimov, V. N., and Ter-Avanesyan, M. D. Propagation of the yeast prion-like pst. determinant is mediated by oligomerization of SUP35-encoded polypeptide chain release factor// The EMBO J. -1996. -V. 12.-P. 3127-3134.

101. Paushkin, S. V., Kushnirov, V. V., Smirnov, V. N., and Ter-A vanes yan, M. D. In vivo propagation of the prion-like state of yeast Sup35 protein// Science. 1997b -V. 277.-P. 381 -383.

102. Perutz M. F., Finch J. Т., Berriman J., and Lesk A., Amyloid fibers are water-filled nanotubes// PNAS April 16, 2002, vol. 99, no. 8 5591-5595

103. Perutz MF, Johnson T, Suzuki M, Finch JT. Glutamine repeats as polar zippers: their possible role in inherited neurodegenerative diseases// Proc Natl Acad Sci U SA. 1994 Jun 7;91(12):5355-8.

104. Prusiner, S. B. Molecular biology of prion diseases// Science. 1991. - V. 252. P. 1515- 1522.

105. Prusiner, S. B. Novel proteinaceous infectious particles cause scrapie// Science. -1982.-V. 216.-P. 136-144.

106. Prusiner, S. В., Bolton, D. C„ Groth, D. G., Bowman, K. A., Cocham, S. В., and McKinley, M. P. Futher purification and characterization of scrapie prions// Biochemistry. 1982. - V. 21. - P. 6942 - 6950.

107. Prusiner, S. В., Groth, D. G., Bolton, D. C., Kent, S. В., and Hood, L. E.

108. Purification and structural studies of a major scrapie prion protein// Cell. 1984. -V. 38.-P. 127- 134.

109. Prusiner, S. В., Mckinly, M. P., Bowman, K. A., Bolton, D. C., Bendheim, P. E., Groth, D. G., and Glenner, G. G. Scrapie prions aggregate to form amyloid-like birefrigent rods// Cell. 1983. - V. 35. - P. 349 - 358.

110. Prusiner, S. В., Scott, M. R., DeArmond, S. J., and Cohen, F. E. Prion protein biology// Cell. 1998. - V. 93. - P. 337 - 348.

111. Robertson, L. S., and Fink, G. R. The three yeast A kinases have specific signaling functions in pseudohyphal growth// Proc Natl Acad Sci U S A 1998 -95,13783-13787.

112. Ross ED, Edskes HK, Terry MJ, Wickner RB. Primary sequence independence for prion formation// Proc Natl Acad Sci USA. 2005 Sep 6;102(36): 12825-30.

113. Ruiz-Echevarria, M. J., and S. W. Peltz. The RNA binding protein Publ modulates the stability of transcripts containing upstream open reading frames// Cell. 2000; 101:741-751.

114. Sakahira H, Breuer P, Hayer-Harfl MK, Hartl FU. Molecular chaperones as modulators of polyglutamine protein aggregation and toxicity// Proc Natl Acad Sci USA. 2002 Dec 10;99 Suppl 4:16412-8.

115. Salnikova AB, Kryndushkin DS, Smirnov VN, Kushnirov VV, Ter-Avanesyan MD. Nonsense suppression in yeast cells overproducing Sup35 (eRF3) is caused by its non-heritable amyloids// J Biol Chem. 2005 Mar 11;280(10):8808-12

116. Sambrook, J., Fritsch, E. E., and Maniatis, T. Molecular cloning. A Laboratory Manual/ Second edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY.- 1989.

117. Sanger F, Nicklen S, Coulson AR. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors//Proc Natl Acad Sci USA. 1977 Dec; 74(12): 5463-7.

118. Saudou F, Finkbeiner S, Devys D, Greenberg ME. Huntingtin acts in the nucleus to induce apoptosis but death does not correlate with the formation of intranuclear inclusions//Cell. 1998 Oct 2;95(l):55-66.

119. Scheibel T, Kowal AS, Bloom JD, Lindquist SL. Bidirectional amyloid fiber growth for a yeast prion determinant// Curr Biol. 2001 Mar 6;ll(5):366-9.

120. Serio TR, Cashikar AG, Kowal AS, Sawicki GJ, Moslehi J J, Serpell L, Amsdorf MF, Lindquist SL. Nucleated conformational conversion and the replication of conformational information by a prion determinant// Science. 2000 Aug 25; 289(5483): 1317-21

121. Serio, Т. R., Cashikar, A. G., Kowal, A. S., Sawicki, G. J., Moslehi, J. J., Serpell, Sherman, F., Fink, J.R., and Hicks, J.B. Methods in Yeast Genetics, Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory, 1986.

122. Shorter J, Lindquist S. Hspl04 catalyzes formation and elimination of self-replicating Sup35 prion confonners// Science. 2004 Jun 18;304(5678):1793-7.

123. Si K, Lindquist S, Kandel ER. A neuronal isoform of the aplysia CPEB has prion-like properties// Cell. 2003 Dec 26;115(7):879-91.

124. Sigurdsson EM, Sy MS, Li R, Scholtzova H, Kascsak RJ, Kascsak R, Carp R, Meeker HC, Frangione B, Wisniewski T. Anti-prion antibodies for prophylaxis following prion exposure in mice// Neurosci Lett. 2003 Jan 23;336(3): 185-7

125. Silveira JR, Raymond GJ, Hughson AG, Race RE, Sim VL, Hayes SF, Caughey B. The most infectious prion protein particles// Nature. 2005 Sep8 ;437(7056): 257-61.

126. Sondheimer N, Lindquist S. Rnql: an epigenetic modifier of protein function in yeast// Mol Cell. 2000 Jan;5(l): 163-72.

127. Sondheimer N, Lopez N, Craig EA, Lindquist S. The role of Sisl in the maintenance of the RNQ+. prion//EMBO J. 2001 May 15;20(10):2435-42.

128. Song W, Carlson M. Srb/mediator proteins interact functionally and physically with transcriptional repressor Sfll// EMBO J 1998 Oct 1; 17(19): 5757-65

129. Sparrer HE, Santoso A, Szoka FC Jr, Weissman JS. Evidence for the prion hypothesis: induction of the yeast PSI+. factor by in vitro converted Sup35 protein// Science. 2000 Jul 28; 289(5479): 595-9.

130. Strich R, Slater MR, Esposito RE. Identification of negative regulatory genes that govern the expression of early meiotic genes in yeastII Proc Natl Acad Sci U S A 1989 Dec; 86(24): 10018-22

131. Sugars KL, Rubinsztein DC. Transcriptional abnormalities in Huntington disease// Trends Genet. 2003 May;19(5):233-8.

132. Sunde M, Blake С. The structure of amyloid fibrils by electron microscopy and X-ray diffraction// Adv Protein Chem. 1997;50:123-59

133. Tatzelt J, Pmsiner SB, Welch WJ. Chemical chaperones interfere with the formation of scrapie prion protein// EMBO J. 1996 Dec 2; 15(23): 6363-73.

134. Taylor, K. L., Cheng. N. Williams, R. W., Steven, A. S., Wickner, R. B. Prion domain initiation of amiloid formation in virto from native Ure2p// Sciense. -1999. -V.~ 283. P. 1339 - 1343.

135. Theis M, Si K, Kandel ER. Two previously undescribed members of the mouse CPEB family of genes and their inducible expression in the principal cell layers of the hippocampus// Proc Natl Acad Sci USA. 2003 Aug 5;100(16):9602-7.

136. Towbin, H., Staehlin, Т., and Gordon, J. Electrophoretic transfer of proteins fron polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications// Proc. Natl. Acd. Sci. USA. 1979. - V. 76. - P. 4350 - 4354.

137. True HL, Lindquist SL. A yeast prion provides a mechanism for genetic variation and phenotypic diversity//Nature. 2000 Sep 28; 407(6803):477-83.

138. Tuite MF, Mundy CR, Cox BS. Agents that cause a high frequency of genetic change from psi+. to [psi-] in Saccharomyces cerevisiae// Genetics. 1981 Aug;9 8(4): 691-711.

139. Tuite, M. F., Lund, P. M., Futcher, А. В., Dobson, M. J., Cox, B. S., and McLaughlin, C. S. Relationship of the psi. factor with oter plasmid of Saccharomyces cerevisiaee//Plasmid. 1982. - V. 8. -P. 103 - 111.

140. Tuite, M. F., Mundy, C. R., and Сох, В. C. Agents that cause a high frequency of genetic charge from \psi+. to psi'] in Saccharomyces cerevisiaee// Genetics. -1981.-V. 98.-P. 691-711.

141. Uptain SM, Sawicki GJ, Caughey B, Lindquist S. Strains of PSI(+). are distinguished by their efficiencies of prion-mediated conformational conversion// EMBO J. 2001 Nov 15;20(22):6236-45.

142. Vacher С, Garcia-Oroz L, Rubinsztein DC. Overexpression of yeast hspl04 reduces polyglutamine aggregation and prolongs survival of a transgenic mouse model of Huntington's disease//Hum Mol Genet. 2005 Nov 15;14(22):3425-33.

143. Valouev IA, Kuslmirov VV, Ter-Avanesyan MD. Yeast polypeptide chain release factors eRFl and eRF3 are involved in cytoskeleton organization and cell cycle regulation//Cell Motil Cytoskeleton. 2002 Jul;52(3):161-73.

144. Warrick JM, Chan HY, Gray-Board GL, Chai Y, Paulson HL, Bonini NM. Suppression of polyglutamine-mediated neurodegeneration in Drosophilaby the molecular chaperone HSP70// Nat Genet. 1999 Dec;23(4):425-8.

145. Wegrzyn RD, Bapat K, Newnam GP, Zink AD, Chernoff YO. Mechanism of prion loss after Hspl04 inactivation in yeast// Mol Cell Biol. 2001 Jul;21(14):4656-69.

146. Welch WJ, Gambetti P. Chaperoning brain diseases// Nature. 1998 Mar 5; 392(6671): 23-4.

147. Wickner, R. B. URE3. as an aiterd Ure2p protein: evidence for prion analogue in Saccharomyces cerevisiaee/I Science. 1994. - V. 264. - P. 566 - 569.

148. Yang Y, Turner RS, Gaut JR. The chaperone BiP/GRP78 binds to amyloid precursor protein and decreases Abeta40 and Abeta42 secretion// J Biol Chern. 1998 Oct 2;273(40):25552-5.

149. Yoo ВС, Kim SH, Cairns N, Fountoulakis M, Lubec G. Deranged expression of molecular chaperones in brains of patients with Alzheimer's disease// Biochem Biophys Res Commun. 2001 Jan 12; 280(l):249-58.

150. Zhang CC, Steele AD, Lindquist S, Lodish HF. Prion protein is expressed on long-term repopulating hematopoietic stem cells and is important for their self-renewal//Proc Natl Acad Sci USA. 2006 Feb 14;103(7):2184-9.

151. Zhou P, Derkatch IL, Liebman SW., The relationship between visible intracellular aggregates that appear after overexpression of Sup35 and the yeast prion-like elements PSI(+). and [PIN(+)]//Mol Microbiol. 2001 Jan;39(l):37-46.

152. Я более чем благодарен моему партнеру и коллеге по работе Александре

153. Вишневской за множество проведенных совместно экспериментов, зазамечательное планирование и обсуждение результатов, за переживание неудач.

154. Я очень благодарен Ивану Александрову за помощь в обдумывании и правке диссертации, а также обсуждении результатов.

155. Также хочу выразить глубокую благодарность своей жене и детям за терпение во время написания диссертации.