BACKGROUND: Preeclampsia is a serious pregnancy disorder that arises after 20 weeks’ gestation and is characterized by hypertension, proteinuria and edema; it can progress to eclampsia with severe complications and death. Several studies have reported amyloid like aggregates in placenta and urine from preeclampsia patients that stain with Congo red. Mass spectrometry of these aggregates identified Albumin, Ceruloplasmin, Interferon alpha inducible protein 6, Serotransferrin, Alpha 1 antitrypsin, immunoglobulin light chains (κ) and Aβ peptides. Except for Aβ, and immunoglobulin light chains, the ability of these proteins to form amyloids in vivo has not been demonstrated.
AIM: To evaluate the in vivo amyloidogenic potential of proteins identified in preeclampsia associated urinary aggregates using the yeast based assay.
METHODS: Candidate human proteins (including Aβ42 as positive control) were cloned in frame with the N-terminal prion domain of S. cerevisiae Sup35 (Sup35N) into a yeast expression plasmid. Constructs were under control the copper inducible CUP1 promoter. The constructs were transformed into a S. cerevisiae ade1-14 strain (nonsense mutation in ADE1) and lacking endogenous prions. Expression was induced by growth colonies on −Ura medium containing 150 µM CuSO4 for 48 h. Colonies were then replica plated to adenine deficient (−Ade) medium, and growth was monitored up to 21 days as a readout of Sup35 conversion to the [PSI+] prion and of the amyloidogenicity of the Sup35N fusion.
RESULTS: Analysis indicates that none of the human proteins tested—except the Aβ42 peptide—have demonstrated amyloidogenic potential in vivo.
CONCLUSION: None of the full-length human proteins detected in urine from preeclampsia patients–albumin, ceruloplasmin, IFN-α-inducible protein 6, serotransferrin, and alpha-1-antitrypsin showed amyloidogenic activity in a yeast-based phenotypic assay; only Aβ42 functioned as an effective seed. Future work will assess amyloidogenicity of individual domains of these proteins.
Обоснование. Преэклампсия — тяжёлое осложнение беременности, возникающее после 20-й недели и характеризующееся гипертензией, протеинурией и отёками; преэклампсия может прогрессировать до эклампсии с тяжёлыми осложнениями и летальным исходом. В ряде исследований в плаценте и моче пациенток с преэклампсией были выявлены амилоидоподобные агрегаты, которые окрашиваются конго-красным. Масс-спектрометрический анализ этих агрегатов выявил, что c агрегатами ассоциированы белки: альбумин, церулоплазмин, IFN-α-индуцируемый белок 6, серотрансферрин, альфа-1-антитрипсин, лёгкие цепи иммуноглобулинов (κ) и пептид Aβ. За исключением Aβ и лёгких цепей иммуноглобулинов способность выявленных белков образовывать амилоиды in vivo не была продемонстрирована.
Цель исследования. Оценить in vivo амилоидогенный потенциал белков, выявленных в мочевых агрегатах, ассоциированных с преэклампсией, с помощью дрожжевого фенотипического теста.
Методы. Гены, кодирующие белки кандидаты (включая Aβ42 в качестве положительного контроля) были клонированы в рамке считывания с последовательностью N-терминального прионного домена Saccharomyces cerevisiae Sup35 (Sup35N) в дрожжевые экспрессионные плазмиды. Полученные гибридные гены находятся под контролем индуцибельного промотора CUP1. Плазмиды методом трансформации были введены в штамм S. cerevisiae, несущий нонсенс-мутацию ade1-14 и лишённый эндогенных прионов. Экспрессию индуцировали, выращивая колонии на среде Ura, содержащей 150 мкМ CuSO4 в течение 48 ч. После чего колонии методом отпечатков переносили на среду, без аденина, и отслеживали рост в течение 21 дня. Рост колоний на среде без аденина свидетельствовал о нуклеации гибридным белком эндогенного Sup35 и его переходе в прионное состояние — [PSI+].
Результаты. Анализ показал, что ни один из протестированных белков человека — за исключением пептида Aβ42 — не демонстрирует амилоидогенного потенциала in vivo.
Заключение. Ни один из полноразмерных белков человека, обнаруженный в моче при преэклампсии (альбумин, церулоплазмин, IFN-α-индуцируемый белок 6, серотрансферрин, альфа-1-антитрипсин), не продемонстрировал амилоидогенный потенциал в дрожжевой тест-системе фенотипической детекции амилоидов, исключение составил только пептитд Aβ42. В дальнейшем планируется оценить амилоидогенность отдельных фрагментов этих белков.