Метаболизм D-арабинозы: характеристика бифункциональной арабинокиназы/пирофосфорилазы Leishmania major

• Автор: Новожилова, Наталья Михайловна
• Шифр специальности: 03.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

Содержание

Список использованных сокращений

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Лейшманиоз

2.1.1. Переносчики и хозяева

2.1.2. Исторические факты

2.1.3. Виды лейшманиоза

2.1.4. Диагностика и лечение

2.1.5. Вакцины
2.2. Leishmania spp
2.2.1. Жизненный цикл Leishmania
2.2.2. Метациклогенез
2.2.3. Leishmania в искусственной среде
2.3. Гликоконъюгаты клеточной поверхности Leishmania
2.3.1. Липофосфогликан
2.3.1.1. Структура липофосфогликана
2.3.1.2. Липофосфогликан на разных стадиях жизненного ^ цикла Leishmania
2.3.1.3. Функции липофосфогликана
2.3.1.4. Липофосфогликан амастигот Leishmania.
2.3.2. Гликозилинозитолфосфолипиды
2.3.2.1. Строение GJPL
2.3.2.2. Функции GIPL
2.3.3. GP63
2.3.4. Протеофосфогликаны
2.4. Биосинтез фосфогликанов Leishmania
2.4.1. Биосинтез GPl-якоря
2.4.2. Биосинтез повторяющихся звеньев липофосфогликана
2.4.3. Модификации боковых цепей липофосфогликана
2.4.4. Биосинтез GIPL
2.5. D-арабинопираноза
2.5.1. Природные арабиносодержащие гликоконъюгаты.
2.5.2. Биосинтез D-арабинопиранозы

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ .
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Идентификация и характеристика арабинокиназы-пирофосфорилазы L. major
4.1.1. Идентификация бифункциональной арабинокиназы-пирофосфорилазы в геноме L. major
4.1.2. Тестирование ферментативной активности белков, кодируемых генами lmjF16.0440 и ImjFl6.0
4.1.3. Сравнение гомологичных ферментов из различных организмов
4.1.4. АТР и GTP необходимы для активности FKP40 и AFKP80
4.1.5. Изучение киназных и пирофосфорилазных доменов FKP40 и AFKP80 методом сайт-направленного мутагенеза
4.1.6. Определение кинетических параметров для FKP40 и AFKP
4.1.7. Фукозо-содержащие гликоконъюгаты L. major
4.2. Биологическая роль FKP40 и AFKP80 в арабинозилировании фосфогликанов клеточной поверхности L. major
4.2.1. Гомозиготные нокаутные мутанты Т. major по генам FKP40 и AFKP
4.2.2. AFKP80 - основной фермент, синтезирующий GDP-[3H]D-

Ага в цитозоле Leishmania
4.2.3. В отсутствие AFKP80 снижается арабинозилирование фосфогликанов клеточной поверхности L. major
4.2.4. Нокаутирование генов lmjF16.480 и lmjF16.0440 не влияет
на синтез повторяющихся звеньев липофосфогликана
L. major
4.2.5. Роль FKP40 и AFKP80 в арабинозилировании боковых цепей липофосфогликана L. major
4.3. Транспорт GDP-D-Ara в аппарат Гольджи Leishmania
4.4. Контроль арабинозилирования липофосфогликана ^ проциклических и метациклических промастигот
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. ВЫВОДЫ
7. БЛАГОДАРНОСТИ
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Список использованных сокращений
а.к. - аминокислота D-Ara - D-арабинопираноза Ara-l-P - арабинозо-1-фосфат L-Fuc - L-фукоза Fuc-l-P - фукозо-1-фосфат Gal - D-галактопираноза Gal[f— галактофураноза Man - D-манноза
АКР - арабинокиназа/пирофосфорилаза FKP - фукокиназа/пирофосфорилаза LPG - липофосфогликан GIPL - гликозилинозитолфосфолипиды GPI - гликозил-фосфатидил-инозитол PPG - протеофосфогликаны
Glyco-FACE - Fluorophore-Assisted Carbohydrate Electrophoresis Km - константа Михаэлиса-Ментен Vmax - максимальная скорость реакции

Биосинтез фосфогликанов Leishmania
Биосинтез GPI-якоря
Биосинтез фосфогликанов Leishmania происходит путем последовательного присоединения моносахаридов к фосфатидилинозитолу (PI) в эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи. Схематично биосинтез фосфогликанов Leishmania представлен на рисунке 6.
Только 1% PI молекул, имеющих длинные (С24:0/С26:0) алкильные цепи, участвует в образовании белковых GPI-якорей; гораздо большее количество фосфатидилинозитола (около 20% от общего пула) с короткими С18:0 цепями идет на синтез GIPL (Ralton J.E. and McConville M.J., 1998). Такая избирательность при инкорпорировании алкилацильных-PI липидов, возможно, достигается за счет специфичности одного или нескольких ферментов к определенному липидному субстрату в процессе биосинтеза разных классов молекул. Или же, согласно другой гипотизе, ферменты разных биосинтетических путей локализуются в отдельных субкомпартментах эндоплазматического ретикулума, каждый из которых, насыщен липидами только одного типа.
Углеводная часть всех трех классов фосфогликанов Leishmania (липофосфогликана, GIPL и белкового GPI-якоря) синтезируется через общий интермедиат: Mana 1,4С1с1Ч-фосфатидилинозитол.
Мапа1,4, первая из манноз гликановой части, присоединяется соответствующей а1,4-маннозилтрансферазой в эндоплазматическом ретикулуме (Smith Т.К. et al., 1996). Были предприняты попытки изучения этого фермента и разработан метод тестирования его субстратной специфичности. Однако, более детальные исследования провести не удалось, т.к. выделенный белок оказался нестабильным.