Анализ взаимодействия доменов репликативного белка А человека с частичными ДНК-дуплексами методами ограниченного протеолитического расщепления и аффинной модификации

• Автор: Пестряков, Павел Ефимович
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

МЕХАНИЗМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ББВБЕЛКОВ В ПРОЦЕССАХ КЛЕТОЧНОГО МЕТАБОЛИЗМА ДНК

1.1. СТРОЕНИЕ ВБЕЛКОВ.

1.1.1. ГОМОТЕТРАМЕРНЫЕ ЗБВБЕЛКИ.

1.1.2. ГОМОДИМЕРНЫЕ ББВБЕЛКИ

1.1.3. ГЕТЕРОТРИМЕРНЫЕ ББВБЕЛКИ, РЕПЛИКАТИВНЫЙ БЕЛОК А

1.1.4. ББВБЕЛКИ ДРУГОГО СУБЪЕДИНИЧНОГО СТРОЕНИЯ.

1.2. ОСОБЕННОСТИ ДОМЕННОЙ СТРУКТУРЫ ВБЕЛКОВ И МЕХАНИЗМ ИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ДНК

1.2.1. ОВДОМЕН ОСНОВА СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ББВБЕЛКОВ
1.2.2. ДРУГИЕ ДОМЕНЫ ББВБЕЛКОВ
1.2.3. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ББВБЕЛКОВ С ОДНОЦЕПОЧЕЧНОЙ ДНК
1.3. УЧАСТИЕ ББВБЕЛКОВ В КЛЕТОЧНЫХ ПРОЦЕССАХ
1.3.1. ББВБЕЛКИ В ПРОЦЕССАХ РЕПЛИКАЦИИ, РЕПАРАЦИИ И РЕКОМБИНАЦИИ ДНК.
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. МАТЕРИАЛЫ.
2.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. АРХИТЕКТУРА КОМПЛЕКСОВ ЯРА С МОДЕЛЬНЫМИ ДНК.
3.1.1. ОСОБЕННОСТИ КОНФОРМАЦИИ В ЕГО КОМПЛЕКСАХ С ДНК ГО ДАННЫМ МЕТОДА ОГРАНИЧЕННОГО ПРОТЕОЛИТИЧЕСКОГО РАСЩЕПЛЕНИЯ.
3.1.2. ОРИЕНТИРОВАННОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ СУБЪЕДИНИЦ В РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ЕГО КОМПЛЕКСОВ С ДНК ПО ДАННЫМ МЕТОДА ФОТОАФФИННОЙ МОДИФИКАЦИИ
3.1.3. КООРДИНАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДОМЕНОВ С ЧАСТИЧНЫМИ ДНКДУПЛЕКСАМИ ПО ДАННЫМ МЕТОДА ФОТОАФФИННОЙ
МОДИФИКАЦИИ.
3.2. РОЛЬ МАЛЫХ СУБЪЕДИНИЦ В СОСТАВЕ ГЕТЕРОТРИМЕРА
3.2.1. СТРУКТУРНАЯ РОЛЬ СУБЪЕДИНИЦ Р И Р
3.2.2. УЧАСТИЕ СУБЪЕДИНИЦ Р И Р В ПРОЦЕССЕ СВЯЗЫВАНИЯ ДНК
3.2.3. РОЛЬ СУБЪЕДИНИЦ Р И Р В ПРОЦЕССЕ РЕПЛИКАЦИИ ДНК.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


С использованием мутантных форм РА с определенным субъединичным составом выяснить роль отдельных субъединиц ИРА во взаимодействии с ДНК и поддержании его функциональной активности в модельной системе репликации 8У. ГЛАВА 1. ДНК следует отнести к наиболее представленным белкам клеток, что справедливо как для клеток эукариотических организмов, так и эубактерий и архей 1,2. Белки также кодируются некоторыми вирусными геномами, например, ряда бактериофагов и аденовирусов 3, 4. Основное свойство белков данной группы заключается в их способности с высоким сродством неспецифично связываться с одноцепочечной формой ДНК. Именно это свойство белков используется в основных клеточных процессах, поддерживающих целостность генома и передачу генетической информации из поколения в поколение, и определяет значимость белков в жизненном цикле любой живой клетки. На многих стадиях процессов репликации, репарации, рекомбинации ДНК белковые ферменты и факторы работают непосредственно с одиоцепочечиой формой ДНК. Однако такая форма ДНК способна образовывать вторичную структуру, что может помешать прохождению процесса, а, кроме того, может подвергаться действию внутриклеточных гидролитических ферментов. ДНК, выступают в качестве ее стабилизаторов, т. ДНК в ее функциональноактивном одноцепочечном состоянии 1,2. В ряде случаев можно сказать, что после связывания оцДНК белками формируется особый белокнуклеиновый комплекс, который впоследствии распознается белковыми факторами и ферментами, относящимися к процессам метаболизма ДНК см. Очевидно, что структурная организация такого комплекса является фактором, определяющим дальнейшее прохождение процесса. При этом бслки способны стимулировать работу ключевых ферментов репликации и репарации ДНК ДНКполимераз, а также мультибелковых комплексов, обеспечивающих процессы обмена цепей при гомологичной рекомбинации 1,2, 6, 7. В первых двух частях настоящего обзора рассмотрены механизмы взаимодействия белков с ДНК, тщательно проанализированы структурная организация образующихся комплексов с ДНК и связанные с этим особенности строения различных белков. В третьей части обзора проведен анализ механизмов, с помощью которых белки осуществляют координирование процессов репликации, репарации и рекомбинации ДНК. Согласно общепринятой практике к числу белков причисляют белки, которые способны с высоким сродством связываться с одноцепочечной формой ДНК, демонстрируя при этом гораздо более низкое сродство по отношению к другим формам ДНК. При этом для белка должно соблюдаться хотя бы одно из нижеследующих условий 1 ген, кодирующий белок, должен быть необходимым для репликации ДНК 2 белок должен стимулировать активность репликативной ДНКполнмеразы 3 белок должен непосредственно взаимодействовать с другими факторами и ферментами репликации 4 белок должен связывать стехиометрические количества ДНК 6. Совершенно неудивительно, что при таких достаточно широких критериях отбора известные на сегодняшний момент белки достаточно сильно отличаются друг от друга по своей структуре. По субъединичному строению их можно разделить на три группы. В первую группу следует отнести гомотетрамерные белки, каждая субъединица протомер которых кодирована одним и тем же геном. Следующую группу представляют гомодимериые белки. И, наконец, к белкам третьей группы относятся наиболее сложные в плане организации гетеротримеры, состоящие из трех разных субъединиц. Кроме различий в субъедниичном строении разные группы белков отличаются и по аминокислотным последовательностям 8, 9, , что затрудняет поиск гомологов в уже известных геномах организмов. С другой стороны, интенсивное исследование третичной и четвертичной структур с помощью методов РСА и ЯМР дает возможность выделить общие черты в строении и функционировании такой разнообразной группы белков. Так, в основе строения всех белков, известных на настоящий момент, обнаружен структурный лютив, который называют ОВукладка iiii ii укладка, связывающая олигосахариды и олигонуклеотиды . Большая часть протомеров эубактериальных содержит в своем составе только одну ОВукладку, но активные формы этих белков существуют в виде гомотетрамеров.