Структурно-функциональный анализ ДНК-узнающих белков с помощью синтетических фрагментов ДНК

• Автор: Кубарева, Елена Александровна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 479 с. : ил.

Интересно отметить, что распределение количества всех образуемых водородных связей по типам примерно одинаково и составляет , и соответственно. При этом предпочтительное образование определенных пар аминокислотный остаток основание наблюдается только для , , и i. Остатки , и i преимущественно взаимодействуют с гуанином, а остаток с цитозином. Следовательно, единичные взаимодействия не определяют специфичности узнавания рис. Рис. Схематическое изображение некоторых единичных взаимодействий между боковыми цепями остатков и и остатком гуанина 2. Для формирования бидентатных взаимодействий в аминокислотных остатках должно присутствовать как минимум два атома или группы, в том числе атомы полипептидной цепи, способные образовывать водородную связь. Тем не менее, участие в бидентатных взаимодействиях одновременно атомов полипептидной цепи и боковых радикалов встречается чрезвычайно редко, поскольку образование таких контактов затруднено изза геометрического расположения донорных и акцепторных групп в бороздках ДНК. Данный тин взаимодействий возможен только в случае контактов аминокислотных остатков , и преимущественно с атомами оснований пары в малой бороздке ДНК. Основную роль в бидентатных взаимодействиях играют контакты между боковыми радикалами четырех аминокислотных остатков. ДНК рис. Рис. Схематическое изображение наиболее распространенных бидентатных взаимодействий между аминокислотными остатками л, б, в и i в, г и пуриновыми основаниями ДНК 5. Стрелка указывает направление связи от донора к акцептору. Наибольшее число контактов приходится на пару гуанин 4, 5. Об и 7атомы гетероциклического основания и и оба атома боковой цепи рис. Остаток также образует водородные связи с Об и 7 гуанина во взаимодействии принимает участие атом боковой цепи рис. Во взаимодействие вовлечены 0 и атомы и 0 и атомы i. Кроме того, остаток i может образовывать две водородных связи с 2 и ЫЗатомами гуанина рис. Остатки , и v имеют слишком короткие боковые цепи для эффективного контакта их функциональных групп с атомами гетероциклических оснований в ДНК. Остаток также содержит метальную группу, которая создает дополнительные стерические препятствия при взаимодействии с ДНК. Таким образом, бидентатные взаимодействия являются определяющими для узнавания гетероциклического основания в цепи ДНК. Они не зависят от свойств белков и отвечают за образование специфических контактов остатков и с гуанинами и остатков и i с аденинами. Комплексные взаимодействия соответствуют формированию ряда водородных связей между аминокислотным остатком и более чем одной парой оснований одновременно. Комплексные водородные связи могут быть разделены на два типа в зависимости от положения гетероциклических оснований, участвующих во взаимодействии. В первом случае пары нуклеотидов , и расположены в одной и той же цепи ДНК и находятся в стэкинге в качестве примера см. Такие контакты составляют от общего числа возможных. Во втором случае нуклеотиды Т, АС, ТТ и локализованы в разных цепях ДИК и расположены по диагонали друг относительно друга рис. В комплексные взаимодействия обоих типов вовлечены остатки , и . Их донорные группы образуют водородные связи с акцепторными группами атомов гетероциклических оснований, находящимися преимущественно в большой бороздке ДНК. Акцепторные группы остатков и взаимодействуют с донорными группами атомов гетероциклических оснований, находящимися в стэкинге со стороны большой бороздки ДНК. Донорноакцепторные аминокислоты также образуют комплексные водородные связи. Остаток взаимодействует с парами нуклеотидов СА и А А в одной цепи ДНК, находящимися в стэкинге остатки , и с нуклеотидами С и , расположенными по диагонали в противоположных цепях ДНК 5. В комплексных взаимодействиях могут одновременно принимать участие атомы полипептидной цепи и боковых радикалов. Тем не менее, более всех взаимодействий обеспечивается только боковыми цепями аминокислотных остатков. Рис. Комплексные взаимодействия с участием гетероциклических оснований, находящихся в стэкинге, и боковой цепи остатка 2.