BioScience Blog – Научный Биологический блог

Натрийуретический пептид В (BNP) является гормоном, участвующим в регуляции кровяного давления, поддержании гомеостаза организма. BNP синтезируется кардиомиоцитами в виде предшественника (proBNP, 108 а.к.), который позднее расщепляется специфической протеазой с образованием двух пептидов – N-концевого фрагмента (NT-proBNP, 1-76 а.к.) и BNP (77-108 а.к.). Оба пептида секретируются в кровоток. Концентрация BNP в крови значительно увеличивается при различных заболеваниях сердечно-сосудистой системы, в том числе и при сердечной недостаточности (СН). Показано, что у больных СН расщеплению подвергаются не все молекулы предшественника, и в крови может быть обнаружено значительное количество proBNP. Факторы, препятствующие расщеплению proBNP до сих пор неизвестны, однако именно нарушение процессинга proBNP у больных СН может быть одной из причин развития заболевания. Недавно было показано, что proBNP в крови больных СН и рекомбинантный proBNP, экспрессированный в клетках линии CHO-К1, гликозилированы. Для рекомбинантного proBNP было определено 7 сайтов гликозилирования (T36, S37, S44, T48, S53, T58, T71). Мы предположили, что гликозилирование молекулы proBNP, особенно вблизи участка расщепления, может оказывать негативное влияние на процессинг proBNP.

Чтобы оценить влияние гликозилирования на процессинг, мы исследовали свойства proBNP, экспрессированного в 3 различных клеточных линиях (НЕК 293, СНО-К1 и NIH 3T3). Мы сравнили иммунохимические свойства proBNP и NT-proBNP, содержащихся в культуральной среде, используя широкую панель моноклональных антител, специфичных к различным участкам молекулы proBNP. Антитела, специфичные к участку 61-76, примыкающему к сайту расщепления, взаимодействовали с NT-proBNP значительно лучше, чем с proBNP. Было показано, что различие в иммунореактивности двух молекул было связано с гликозилированием этого участка в молекуле proBNP. Отсутствие гликозилирования в С-концевой области NT-proBNP позволило нам предположить, что NT-proBNP является продуктом процессинга молекул proBNP, слабо или совсем не гликозилированных в области расщепления. Чтобы подтвердить эту гипотезу, мы исследовали корреляцию между уровнем гликозилирования участка 61-76 а.к. и степенью процессинга молекул proBNP, экспрессированного в вышеперечисленных клеточных линиях. Было показано, что участок расщепления гликозилирован в наибольшей степени у proBNP, экспрессированного в клетках линии НЕК 293, и значительно меньше – при экспрессии в клетках линий NIH 3T3 и СНО-К1. Уровень гликозилирования остальных участков молекулы proBNP не отличался при экспрессии в разных линиях клеток. Соотношение концентраций NT-proBNP/(NT-proBNP+proBNP), определенное в культуральной среде, составило 1:10 для НЕК 293, а для СНО-К1 и NIH 3Т3 было примерно в 3 раза выше.

Таким образом, можно заключить, что гликозилирование участка молекулы, примыкающего к сайту расщепления, подавляет процессинг proBNP. Молекулы proBNP с высокой степенью гликозилирования участка 61-76 а.к. не подвергаются расщеплению и секретируются в кровь в интактном состоянии.