Структурные мотивы РНК, узнаваемые рибосомным белком S7 бактерий

• Автор: Сурдина, Анастасия Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 140 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокращений

Введение.

1. Обзор литературы

1.1. Механизмы регуляции трансляции рибосомных белков К. i.

1.2. Структура и Функция рибосомного белка 8

1.2.1. Структура спектиномицинового оперона.

1.2.2. Структура рибосомного белка 8.

1.2.3. Участки связывания рибосомного белка 8 с рРНК.

1.2.4. Участки связывания рибосомного белка 8 со спектиномициновои мРНК

1.2.5. Регуляция трансляции белков спектиномицинового оперона.

1.2.6. Предполагаемый механизм регуляции трансляции спектиномицинового оперона.
1.3. Структура и функция рибосомного белка 7
1.3.1. Структура стрептомицинового оперона
1.3.2. Структура рибосомного белка 7.
1.3.3. Расположение рибосомного белка 7 в рибосоме
1.3.4. Участки связывания рибосомного белка 7 с II
1.3.5. Участки связывания рибосомного белка 7 со стрептомицнновой мРНК
1.3.6. Регуляция трансляции белков стрептомицинового оперона
2. Результаты и обсуждение
2.1 Получение суперпродуцента . i для рибосомного белка 7 ii i 7
2.2. Клонирование и получение суперпродуцента Е. i для рибосомного белка 7 i 7.
2.3. Клонирование и получение супсрпродуцснта Е. i для рибосомного белка 7 i 7
2.4. Поиск участка связывания рибосомного белка 7 с стрептомициновым оперопом с помощью метода .
2.5. Картирование участка связывания рибосомного белка 7 с РНК
2.6. Поиск регуляторных элементов в стрсптомициновом оиероне . i методом .
2.7. Изучение связывания белка 8со с валиновой тРНК с помощью капиллярного гельэлектрофореза в микрочиповом варианте.
2.8. Изучение связывания рибосомного белка 8со с различными РНК с помощью поверхностного плазмонного резонанса
2.9. Сравнение филогении стрентомицинового оперона со стандартным филогенетическим древом, построенным по 8 рРНК
2 Рибосомный белок возможно узнает т.н. Емотив.
3. Экспериментальная часть.
3.1. Используемые штаммы микроорганизмов и реактивы.
3.2. Используемые методы
Выводы.
Список литературы


Таким образом, актуальной является задача но выявлению структурных мотивов РНК, определяющих узнавание разных РНК одним белком. Согласно компьютерному поиску, проведенному нами в более чем сотне секвенированпых геномов, оказалось, что xоперон . МЦУ в хТгопсронах имеют всего около трети бактерий. У остальных бактерий МЦУ либо меньше, размером н. По этому признаку мы условно разделили бактерии на 3 группы. Изучение механизмов регуляции трансляции xоперонов у бактерий из разных групп актуально с прикладной точки зрения, поскольку патогены встречаются во всех трех группах. Найденное различие дает возможность селективно вмешиваться в самосборку рибосом, а, следовательно, и в жизнедеятельность только определенных видов бактерий. Несмотря на различия в структурной организации оперонов, сами белки 7 высоко консервативны, полому изучение различных оперонов расширит знания структурных мотивов, узнаваемых белком. Целью данной работы было изучение РНКбелковых взаимодействий в опероне . РНК, узнаваемого рибосомньш белком 7. В настоящей работе впервые высказана гипотеза о структуре узнаваемого 7 мотива РНК т. Емогива. На основании построенной пространственной модели комплекса МЦУ с 7 высказана гипотеза о механизме регуляции сопряженной трансляции цистронов и 7. Методами биоинформатики впервые показано, что оперон . Ггонеронов других бактерий, особенно тех, которые не имеют МЦУ. Механизмы регуляции трансляции рибосомных белков . Для поддержания быстрого роста прокариотических клеток необходимо большое количество белков, синтез которых обеспечивает рибосома сложнейший рибонуклеопротеид, образованный 3 молекулами рРНК в сумме около нуклеотидов и около молекулами белков среднего размера. Малая субчастица состоит из молекулы рРНК и рбелков рис. Рис. ЗОБ субчастица Т. МегторИИт, белки раскрашены как на рис. Скорость трансляции величина постоянная, поэтому высокий уровень синтеза белка может быть обеспечен только за счет увеличения количества рибосом. Действительно, в экспоненциальной фазе роста клеток количество рибосом прямо пропорционально скорости роста клеток, достигая половины их сухого веса. Очевидно, что такой затратный процесс, как биогенез рибосом, должен очень хорошо регулироваться. Гены рРНК и рбслков находятся в разных частях генома таб. РНК с помощью механизма т. Таблица 1. Координаты генов рбелков и рРНК на карте генома . Белок Ген Позиц я мни. Опером Белок Ген Позиция мни. Рис. Схема аутогенного контроля трансляции рбелков. РНК рбелков собранны в кластеры, называемые оперонами. Один из цистронов опсрона кодирует рбелок, который выполняет регуляторную функцию. С одной стороны, он является критичным для сборки рибосомы, т. С другой стороны, он способен ингибировать трансляцию белков собственного оперона, когда не востребован, за счет механизма сопряжения с трансляцией других белков оперона 3. Другими словами, при нормальном росте клетки вновь синтезированный регуляторный белок связывается с рРНК и встраивается в рибосому. Если уровень рРНК в клетке снижается, то избыток белка ингибирует синтез большинства белков данного оперона. Этот механизм регуляции основан на способности одного регуляторного рбелка узнавать как рРНК, так и мРНК. Известные на сегодня схемы регуляции трансляции различных оперонов рбелков представлены на рис 3. Рис. Схема регуляции экспрессии оперонов генов рбелков . Черными квадратами обозначены цистроны белковрепрессоров. Цистроны белков, экспрессия которых находятся под контролем белковрепрессоров, обозначены серым. Нерегулируемые или ретрорегулируемые цистроны представлены белыми квадратами. Белки Б4, Б7 и Б8 играют ключевую роль на первом этапе сборки малой субчастицы рибосомы рис. Рис. Схема сборки ЗОБ субчастицы по Номуре. Цвета обозначают скорости связывания белка с РНК при С красный мин1 оранжевый 8,1 мин1 зеленый 1,22,2 мин1 синий 0,0, мин1 фиолетовый 0,0, мин1. Кроме того, они могут образовывать специфичные бинарные комплексы с 8 рРНК и мРНК 5. Из всех трех оперонов, в который входят эти белки, наиболее изученным является оперон, содержащий ген белка Б8, т.