Пространственная структура цитотоксина II из яда кобры Naja naja oxiana в растворе и в системе, моделирующей биологическую мембрану

• Автор: Дементьева, Дарья Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил

Содержание.
Введение.
Глава I. Цитотоксины кардиотоксины из яда змей семейства Еарсае аспидов структурнофункциональные д аспекты Литературный обзор.

Первичные структуры цитотоксинов.

Эволюция цитотоксинов внутри семейства и с другими токсинами.

Пространственная структура цитотоксинов.

Механизм биологической активности.

Лизис клеток.

Деполяризация возбудимых клеток.

Влияние на активность ферментов.

Ант ибактериальная активность.

Синергизм действия с фосфолнпазой А2.
Клеточные мишени и модели связывания.
Вгаимодействие с липидами.
Белковые и углеводные мишени.
Актуальность и перспективы структурнофункциональных
исследований цитотоксинов.
Глава II. Результаты и обсуждение.
.Конформационная гетерогенность и пространственная структура цитотоксина ЦТИ из яда кобры . п. охапа в
водном растворе.
Отнесение сигналов основной и минорной компонент спектров ЯМР.
Константы спинснннового взаимодействия.
Вторичная структура.
Соотношение и обмен основной и минорной конформаций.
Прочно связанные молекулы воды.
Данные для расчета и характеристики качества полученных пространственных структур.
Пространственная структура основной формы.
Пространственная структура минорной формы.
Организация гидрофильных и гидрофобных боковых цепей ни
поверхности молекулы.
II.Комплекс цитотоксина ЦТП с мицеллами
додецилфосфохолина.
ЦТН образует комплекс с мицеллами ДФХ.
Влияние гидрофобною аниона тозилата ни связывание ЦТП с мицеллой ДФХ.
Данные для расчета и характеристики качества полученной пространственной структуры ЦТП в комплексе с мицеллой ДФХ.
Пространственная структура цитотоксина ЦТП в комплексе с мицеллой ДФХ.
Эффект 5 и доксилстеаратов на сигналы протонов ЦТП,
связанного с мицеллой ДФХ.
Конформационные особенности петли I ЦТП, важные для его
связывания с мицеллой ДФХ.
Модель комплекса ЦТИмицелла ДФХ.
Глава III. Материалы и методы.
ЦТП, ДФХ и другие материалы получение и характеристики.
Приготовление ЯМР образцов.
Спектроскопия ЯМР.
Сбор данных для расчета пространственной структуры.
Определение конформации нролиновых колец.
Боковые цепи в процедуре вычисления пространственной структуры.
Прочно связанные молекулы воды процедура поиска и включения в
расчеты пространственной структу ры.
Расчет и анализ пространственной структуры.
Построение модели комплекса ЦТПмицелла ДФХ.
Выводы.
Список литературы


Д. Овчинникова РАН ранее была определена первичная структура и проведены исследования взаимодействия с модельными мембранами цитогоксина II из яда кобры xi ДТП. Данная диссертационная работа, выполненная в лаборатории ядерного магнитного резонанса ЯМР Института, является продолжением структурнофункциональных исследований ЦТИ. Современное развитие метода ЯМР позволяет получать необходимые данные для установления высокоточных пространственных структур, подвижности и стехиометрии макромолекул в водном растворе и некоторых других средах. Детергент додецилфосфохолин ДФХ образует мицеллы, которые в отличие от мембран пригодны и традиционно используются для ЯМР исследований структурных и других основ взаимодействия с липидами мембранных и мембраносвязывающих белков. Это позволило использовать ДФХ в качестве среды, имитирующей биологическую мембрану, для исследования пространственной структуры ЦТИ. Задачами данной работы являлось определение пространственных структур ДТП в водном растворе и мицеллах ДФХ установление участков ДТП. ДФХ, и выявление их структурных особенностей получение модели комплекса ЦТмицелла ДФХ. В процессе работы было разработано несколько новых методик и подходов, которые могут использоваться в расчетах пространственных структур и моделей связывания с мицеллами других белков. В Главе I. Литературным обзором, обсуждаются современные представления о цитотоксинах кардиотоксинах, с точки зрения структуры, функции и их взаимосвязи. В основной части работы, изложенной в Главе II и состоящей из двух разделов, представлено структурнофункциональное исследование ДТП в водном растворе
и среде, моделирующей фосфолипидное мембранное окружение. Первый Раздел Главы II посвящен установлению конформационной гетерогенности ЦТИ и определению пространственной структуры двух форм ЦТИ в водном растворе. Второй Раздел посвящен установлению пространственной структуры и построению модели связывания ЦТИ в комплексе с мицеллой ДФХ. В Главе III. Материалы и Методы, приведены сведения об использованных в диссертационной работе веществах, образцах для экспериментов ЯМР. ЦТИ в комплексе с мицеллой. Основные результаты работы суммированы в Выводах. В Приложении приведены некоторые дополнительные сведения и список использованных сокращений. Глава I. Литературный обзор. Первичные структуры цитотоксинов. К настоящему времени определены аминокислотные последовательности не менее х кардиотоксинов из ядов различных змей семейства аспидов Табл. Вес представители этого класса высокоосновные белки р1. Да. Гомология среди этих белков хорошо просматривается и составляет более . Вместе с тем. ГиОоп Шбег, оказалось возможным рациональное подразделение на группы внутри класса исходя из аминокислотной последовательности см. Табл. Согласно нему вес гомологи с длиной полипептидной цепи не равной ти остаткам, отнесены к группе К. Деление остальных гомологов на четыре группы А, В, С и В связано с преодолением внутри каждой из групп низкого процента гомологии на участках с по и с по остатки. Принадлежность кардиотоксина к одной из четырех групп А0 можно определить по присутствию или отсутствию пролинов в положениях и см. Табл. Интересно, что в яде одной змеи могут существовать кардиотоксины разных подгрупп этой классификации. Локализация остатков цистеина и образованных ими дисульфидных мостиков, 3. Эволюция цитотоксинов внутри семейства и с другими токсинами. Информацию об эволюции можно получить системным сравнением аминокислотных последовательностей и выстраиванием эволюционного дерева. Для кардиотоксинов такое сравнение сильно зависит от двух уже упомянутых вариабельных участков с по и с но остатки. Однако, общепринятая методика нахождения общего предшественника и выстраивание эволюционного дерева для этих белков не работает, и наблюдается вариабельность последовательности, скорее, комбинаторного характера 2. Интересно, что в одном яде могут существовать изоформы кардиотоксина, проявляющие различные степени той или иной биологической активности, присущей семейству кардиотоксинов. Однако, до сих пор нет убедительного объяснения физиологической значимости этого явления.