Конформационная динамика альфа-фетопротеина, его пептидных фрагментов и их биологическая активность

• Автор: Молдогазиева, Нурбубу Тентиевна
• Шифр специальности: 03.01.02, 03.01.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 399 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
N по порядку Наименование раздела
СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Биосинтез альфа-фетопротеина во время эмбрио- и 19 канцерогенеза
1.2 Строение белков семейства альбуминоидных генов
1.3 Эволюция альбуминоидных генов
1.4 Конформационные состояния альфа-фетопротеина
1.5 Возможные функции альфа-фетопротеина
1.5.1 Связывание гидрофобных лигандов
1.5.2 Иммуносупрессорная активность
1.5.3 Регуляция пролиферации, дифференцировки и
апоптоза клеток
1.6 Рецептор(ы) альфа-фетопротеина
1.7 Структурно-функциональные взаимоотношения
альфа-фетопротеина с другими физиологически активными белками
1.7.1 Факторы роста
1.7.2 Белки клеточной адгезии
1.7.3 Белки, содержащие ЭФР-подобные модули
1.8 Пептидные (линейные) мотивы альфа-фетопротеина
1.8.1 Роль коротких линейных мотивов белков в
функционировании клетки
1.8.2 Инвертированные линейные мотивы белков
1.8.3 Функционально важные пептиды альфа-фетопротеина

1.8.3.1 Гептапептид ЮБУОСТ (АФП14-20)
1.8.3.2 Пептид, ингибирующий рост (аР), его аналоги и 77 активные фрагменты
1.8.3.3 Участки связывания гидрофобных лигандов и ионов
металлов
1.8.3.4 Эпитопные участки
1.8.3.5 Другие предполагаемые функционально важные
участки
1.9 Участие альфа-фетопротеина в белок-белковых
взаимодействиях и формировании белковых сетей
1.9.1 Белок-белковые взаимодействия. Принципы 88 формирования белковых сетей
1.9.2 Медико-биологические значение изучения белковых
сетей
1.9.3 Белковые сети с участием альфа-фетопротеина
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Филогенетический анализ белков семейства
альбуминоидных генов
2.1.1 Метод глобального выравнивания
2.1.2 Подсчет степени гомологии между парами белков
2.2 Моделирование трехмерной (ЗБ) структуры альфа
фетопротеина человека на основании гомологии
2.2.1 Поиск шаблонов для построения модели и
выравнивание аминокислотных последовательностей
2.2.2 Построение модели, его оптимизация и валидация
2.2.3 Конструирование молекулы гормона
2.2.4 Метод молекулярного докинга
2.2.5 Оптимизация и релаксация комплексов АФП-ДЭС с
помощью метода молекулярной динамики
2.3 Поиск АФП14.20-ПОД06НЫХ мотивов по базам данных
2.3.1 Методы локального выравнивания
2.3.2 Структурно-функциональная характеристика белков
2.3.3 Подсчет количества аминокислотных замен
2.4 Компьютерное конструирование пептидов
2.4.1 Получение аналогов гептапептидного фрагмента альфа-фетопротеина LDSYQCT (АФПн.го)
2.4.2 Конструирование пента- и тетрапептидов PSG и СЕА
2.4.3 Конструирование зрелой молекулы эпидермального фактора роста (ЭФР) и его пептидов
2.4.3.1 ЭФР и его прямые пептиды
2.4.3.2 Инвертированные пептиды
2.5 Расчеты методом молекулярной динамики
2.6 Обработка траекторий, полученных методом МД
2.6.1 Анализ дву- и трехмерных карт уровней свободной энергии
2.6.2 Графики автокорреляционных функций
2.6.3 Кластерный анализ
2.6.4 Построение карт и графиков, визуализация МД траекторий
2.7 Выделение и получение очищенного препарата АФП человека
2.7.1 Экстракция АФП из биологического материала
2.7.2 Аффинная хроматография на ДЭС-сефарозе
2.7.3 Г ель-фильтрация
2.7.4 Диск-электрофорез
2.8 Тестирование биологической активности АФП
альфа-фетопротеин сохраняет близкую к нативной вторичную структуру, которая не изменяется при повышении температуры (Uverski et al., 1997а; Uversky and Narizhneva, 1998). Полученные результаты позволили сделать заключение о том, что молекула АФП претерпевает необратимые конформационные изменения, с образованием формы расплавленной глобулы. Интересно, что молекула сывороточного альбумина человека (ЧСА) при тех же условиях подвергается обратимым изменениям конформации. Высвобождение лигандов мало влияет на стабильность молекулы и не приводит к образованию MGF-формы.
Для определения компактности молекулы белка использовали методы вискозиметрии и флуоресцентной спектроскопии (Uversky et al., 1997b). Известно, что молекула триптофана в водном растворе имеет максимум флуоресценции при 350 нм, т.е. положение спектра флуоресценции триптофана отражает степень полярности его окружения и, как следствие, степень компактности белковой глобулы. Внедрение остатков триптофана в гидрофобное ядро глобулярного белка сопровождается характерным сдвигом спектра флуоресценции в голубую область. В присутствии 9,5 М раствора мочевины наблюдался хорошо выраженный сдвиг максимума флуоресценции триптофана в молекуле АФП с 330 нм до 350 нм, а также снижение интенсивности флуоресценции. Эти данные свидетельствуют о том, что под воздействием 9,5 М раствора мочевины происходит полное разворачивание молекулы белка (Uversky et al., 1997а).
Определение коэффициентов внутренней вязкости и радиусов Стокса показало, что свободная от лигандов форма АФП является практически такой же компактной, как и нативная, связанная с лигандами, форма. При воздействии мочевины происходит значительное снижение компактности молекулы (Uversky et al., 1997b).
Таким образом, результаты, полученные данной группой авторов, показали, что любое нарушение третичной структуры альфа-фетопротеина