Исследование взаимодействия РНК- и ДНК-полимераз с матрицами и субстратами в водных и коллоидных растворах

• Автор: Анарбаев, Рашид Октамович
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 144 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ДНК-ПОЛИМЕРАЗА а-ДНК-ПРАЙМАЗА: СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
1.1 ДНК-ПОЛИМЕРАЗА а-ДНК-ПРАЙМАЗА IN VIVO
1.2 Структура комплекса ДНК-полимераза а-ДНК-прлймАЗА
1.3 ДНК-ПРАЙМАЗА
1.4 ДНК-ПОЛИМЕРАЗА а
1.5 ТОЧНОСТЬ ДНК-ПРАЙМАЗЫ И ДНК-ПОЛИМЕРАЗЫ а
ГЛАВА 2. Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗА (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
2.1 МОЛЕКУЛЯРНЫЕ СВОЙСТВА Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ
2.2 СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ
2.3 КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА Т7 РНК ПОЛИМЕРАЗЫ
2.4 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ПРОМОТОРОМ И СТАДИЯ ИНИЦИАЦИИ
2.5 БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОЦЕССА ЭЛОНГАЦИИ ТРАНСКРИПТА
2.6 БЛОКИРОВАНИЕ УДЛИНЕНИЯ ТРАНСКРИПТА
2.7 Необычные транскрипционные свойства Т7 РНК-полимеразы
2.8 МОДЕЛИ СТРУКТУРЫ ТРЕТИЧНОГО КОМПЛЕКСА И ПРОЦЕССА ЭЛОНГАЦИИ ТРАНСКРИПТА
2.9 ТРАНСКРИПЦИЯ РНК-МАТРИЦ
2.10 "БЕСПРОМОТОРНЫЙ" СИНТЕЗ РНК
2.11 МУТАНТНЫЕ ФОРМЫ Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ
ГЛАВА 3. МИЦЕЛЛЯРНАЯ ЭНЗИМОЛОГИЯ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)
3.1 СТРУКТУРА ОБРАЩЕННЫХ МИЦЕЛЛ
3.2 Свойства воды в обращенных мицеллах
3.3 Межмицеллярный обмен
3.4 Реакционная способность реагентов в обращенных мицеллах
3.5 Четыре важных для энзимологии свойства систем вода-ПАВ-органический растворитель
3.6 Солюбилизация и свойства белков в обращенных мицеллах
3.7 влияние воды и растворителя на ферментативный катализ в обращенных мицеллах
3.8 Вода, конформ а г гионн ая подвижнсхлъ ферментов и катализ
3.9 взаимодействия и диссоциация белков в обращенных мицеллах
3.10 Свойства нуклеиновых кислот в обращенных мицеллах
3.11 Биологические структуры в обращенных мицеллах
3.12 Ферменты в жидкокристаллических мезофазах
ГЛАВА 4. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
4.1 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДНК-НРАЙМАЗЫ С МАТРИЦАМИ РАЗЛИЧНОЙ ДЛИНЫ И СТРУКТУРЫ
4.2 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ С NTP И ИХ ПРОИЗВОДНЫМИ

4.3 ФРАГМЕНТ КЛЕНОВА И КОМПЛЕКС ДНК-ПОЛИМЕРАЗА а-ПРАЙМАЗА В ОБРАЩЕННЫХ МИКРОЭМУЛЬСИЯХ РАЗЛИЧНОГО СОСТАВА
4.4 ОБРАТНАЯ ТРАНСКРИПТАЗА ВИЧ-1, ФРА МЕНТ КЛЕНОВА, Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗ А И ТТЕ ДНК-ПОЛИМЕРАЗА В ОБРАЩЕННЫХ МИКРОЭМУЛЬСИЯХ
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДНК-ПРАЙМАЗЫ С МАТРИЦАМИ РАЗЛИЧНОЙ ДЛИНЫ И СТРУКТУРЫ (РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ)
5.1 Роль ДЛИНЫ МАТРИЦЫ
5.2 РОЛЬ СТРУКТУРЫ МАТРИЦЫ
5.3 СИНТЕЗ ПРАЙМЕРОВ НА МАТРИЦАХ POLY(DT) И POLY(DC, DT)
5.4 Кинетика синтеза РНК на матрице poly(dT)
5.5 МЕХАНИСТИЧЕСКАЯ КОНЦЕПЦИЯ СИНТЕЗА PHK-ПРАЙМЕРА
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ С NTP И ИХ ПРОИЗВОДНЫМИ (РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ)
6.1 КВАЗИСТАЦИОНАРНЫЙ ПОДХОД К ОПИСАНИЮ СИНТЕЗА РНК Т7 PHK-ПОЛИМЕРАЗОЙ
6.2 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ С NTP
6.3 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ С DNTP
6.4 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ С АНАЛОГАМИ
ГЛАВА 7. ФРАГМЕНТ КЛЕНОВА И КОМПЛЕКС ДНК-ПОЛИМЕРАЗА а-ПРАЙМАЗА В ОБРАЩЕННЫХ МИКРОЭМУЛЬСИЯХ (РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ)
7.1 АКТИВНОСТЬ ДНК-ПОЛИМЕРАЗЫ В АОТ, СТАВ, SDS И BRÜ 58 ОБРАЩЕННЫХ МИКРОЭМУЛЬСИЯХ
7.2 ЗАВИСИМОСТЬ АКТИВНОСТИ ДНК-ПОЛИМЕРАЗЫ ОТ СОСТАВА МИКРОЭМУЛЬСИЙ у
7.3 ЗАВИСИМОСТЬ АКТИВНОСТИ ДНК-ПОЛИМЕРАЗЫ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ MGAC2, ТРИС-АС И PH
7.4 ЗАВИСИМОСТЬ АКТИВНОСТИ ДНК-ПОЛИМЕРАЗЫ И СОВМЕСТНОЙ АКТИВНОСТИ ДНК-ПОЛИМЕРАЗЫ а-ПРАЙМАЗЫ от w0
7.5 ПРОЦЕССИВНОСТЬ ДНК-ПОЛИМЕРАЗЫ В ОБРАЩЕННЫХ МИКРОЭМУЛЬСИЯХ
7.6 ПРОЦЕССИВНОСТЬ ДНК-ПОЛИМЕРАЗЫ ПРИ ВЫСОКИХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ ВОДЫ
7.7 ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА ОБРАЩЕННЫХ МИКРОЭМУЛЬСИЙ
ГЛАВА 8. ОБРАТНАЯ ТРАНСКРИПТАЗА ВИЧ-1, ФРАГМЕНТ КЛЕНОВА, Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗА И ТТЕ ДНК-ПОЛИМЕРАЗА В ОБРАЩЕННЫХ МИКРОЭМУЛЬСИЯХ (РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ)
8.1 ПОВЫШЕНИЕ ФЕРМЕНТАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ЩЕЛОЧНЫХ АГЕНТОВ
8.2 ФРАГМЕНТ КЛЕНОВА В ОБРАЩЕННЫХ МИКРОЭМУЛЬСИЯХ
8.3 ТТЕ ДНК-ПОЛИМЕРАЗА В ОБРАЩЕННЫХ МИКРОЭМУЛЬСИЯХ
8.4 Обратная транскриптаза ВИЧ-1 в обращенных микроэмульсиях
8.5 Т7 РНК-ПОЛИМЕРАЗА В ОБРАЩЕННЫХ МИКРОЭМУЛЬСИЯХ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
Акт. ДНК - активированная ДНК;
ДТТ - дитиотреитол;
Ед. акт. - единица активности фермента;
ПААГ - полиакриламидный гель:
ПАВ - поверхностно-активное вещество;
ПСА - персульфат аммония;
ТЕМЕД - КДН'Д'-тетраметилэтилендиамин;
ТХУ - трихлоруксусная кислота;
Уд. акт. - удельная активность;
ЭФ - электрофорез;
АОТ - натриевая соль ди-2-этилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты; В ту 30 - лаурилполи(4)-этиленгликоль;
Вгу 58 - цетилполи(20)-этиленгликоль; срш - количество импульсов в минуту;
СТАВ - цетилтриметиламмоний бромид;
8Б8 - додецилсульфат натрия;

у0 - степень гидратации ПАВ, 'у0 = [Н20]/[ПАВ].

последовательностей, препятствующих переходам из В-формы ДНК-ДНК структур. Барьер также понижается условиями проведения реакции, которые дестабилизируют В-форму и стабилизируют A-форму ДНК. Эти наблюдения подразумевают необходимость не В-подобной, возможно, A-подобной конформации в гибриде транскрипт-матрица [190].
Мутантная форма Т7 РНК-полимеразы, содержащая два замещения (Y639F, S641A), использует rNTP и dNTP в реакции транскрипции и способна катализировать удлинение ДНК-праймера. Эффективность этой реакции зависит от типа праймерной последовательности и значительно выше, если праймер соответствует некодирующей последовательности Т7 промотора. В этом случае удлинение праймера сопровождается de novo синтезом РНК. Длина продукта не превышает 8 нуклеотидов в соответствии с абортивной транскрипцией [191].
Глава 3. МИЦЕЛЛЯРНАЯ ЭНЗИМОЛОГИЯ (Литературный обзор)
С открытием в 1977 году явления катализа ферментами в системах обращенных мицелл поверхностно-активных веществ в органических растворителях [192] возникло новое направление в биохимии, известное как мицеллярная энзимология [193, 194]. Что дает это новое направление? f
Во-первых, хорошо известно, что в прошлом развитие молекулярной энзимологии шло исключительно через изучение свободных ферментов. Другими словами, все самые важные данные о структуре активных центров ферментов и о физикохимических механизмах биокатализа были получены для ферментов, выделенных из живых клеток в чистом виде. Возникает вопрос, совпадают ли свойства ферментов, наблюдаемые в таких "чистых экспериментах", со свойствами ферментов, функционирующих в живой клетке. Такое возражение является вполне резонным в свете новых данных о том, что субклеточная структура и компартментализация ферментов играет ключевую роль в регуляции метаболизма. Иначе говоря, в живых клетках ферменты действуют главным образом или на поверхности, или вблизи поверхности раздела фаз "вода/органическая среда", или в комплексе с другими биополимерами, где свойства воды заметно отличаются от свойств воды в объеме [195].
Во-вторых, основным структурным элементом биологических мембран являются бислои липидных молекул, что создало основу широко принятой в настоящее время жидкостно-мозаичной модели биологических мембран. Однако дальнейшие исследования структуры липидных мембран привели к открытию других типов