Рекомбинантный фактор роста фибробластов (ФРФ-2): экспрессия и анализ фолдинга и стабильности сканирующей калориметрией и флуоресцентной спектроскопией

Abstract

Среди семейства факторов роста фибробластов (далее — ФРФ) в клеточных технологиях критически важным и затратным при применении является ФРФ-2. Для устранения ограничений развития отечественных клеточных технологий сконструирован, экспрессирован в E. coli и очищен рекомбинантный ФРФ-2 человека. С целью установления основных параметров фолдинга и механизмов стабилизации ФРФ-2 нами методами сканирующей калориметрии и флуоресцентной спектроскопии исследована третичная структура и рН-стабильность белка. Получены новые данные о термо- и термодинамической стабильности ФРФ-2, рН-зависимой динамике локальных сегментов третичной структуры и формировании интермедиата фолдинга белка. Результаты представляют количественное физико-химическое обоснование ранее сделанных предположений о низкой стабильности ФРФ-2 как детерминанте снижения его эффективности в процессах экспансии стволовых клеток.

Among the family of fibroblast growth factors (FGF) generally employed in cell technologies, FGF-2 is of critical importance and high cost in use. To avoid limitations for development of cell technologies in Belarus, we designed, expressed in E. coli and purified human recombinant FGF-2. In order to establish basic mechanisms behind the FGF-2 folding and stability, we considered, by scanning calorimetry and fluorescence spectroscopy, the tertiary structure and pH-stability of the protein. The results obtained provide novel data on the thermo- and thermodynamic stability of FGF-2, the pH-dependent dynamics of local segments of the tertiary structure, and the formation of the protein folding intermediate. These data provide a quantitative physicochemical background for a low stability of FGF-2 previously presumed as a major determinant of the reduced efficiency of the protein in the processes of stem cell expansion.