Влияние пролина на конформационную стабильность полипептидных цепей коллагенов

• Автор: Рубин, Максим Андреевич
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 101 с. : ил.

Содержание

Глава 1. Обзор литературы

Глава 2. Методы.,.

Молекулярная модель.

Получение статистических характеристик

Глава 3. Термодинамический анализ механизмов влияния иминокислот

пролина и оксипролипа на физические характеристики коллагенов.

Расчет гидратации одноцепочечных спиральных полипептидов

Расчет гидратации трехцепочечных спиральных полипептидов

Глава 4. Левая спираль типа поли1пролин II в линкерных областях ДНК

связывающих белков

Глава 5. Обсуждение результатов.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Результаты данной работы могут представлять ценность при создании системы предсказания участков взаимодействия полипептидных цепей в коллагенах разного типа и разного происхождения. Тонкая регуляция таких контактов осуществляется за счет специфики структур гидратной воды в разных последовательностях амино и иминокислот. Установление роли иминокислот в коллагенах допускает возможность на новой основе прогнозировать следствия мутационных замен в генах коллагенов, что позволит уже в ближайшее время начать разработку соответствующих терапевтических подходов. Полученные новые знания о термодинамике коллагенов дадут возможность проектировать коллагеновые материалы с заданной температурной стабильностью и адгезионными свойствами. Глава 1. Обзор литературы. В обзоре литературы рассматриваются общие характеристики структур коллагенового типа, обсуждаются возможности классификации этих макромолекул среди хорошо охарактеризованных типов белковых структур. Коллагены основные белки предохранительных, опорных и соединительных тканей в организмах животных встречаются так же во всем таксономическом ряду организмов от одноклеточных, например, бактерий, до организмов беспозвоночных и позвоночных животных, аналоги коллагенов замечены в царстве растений. Молекулы коллагена, после того как они секретируются клеткой, собираются в характерные волокна, построенные по сложному иерархическому принципу. В структурном отношении это большой класс белков, включающих значительную фибриллярную часть, сформированную тройными спиралями образованными специфическими периодическими последовательностями аминокислот, типа С1уХУп, где в1у глицин, а X и У любой остаток амино или иминокислоты, причем содержание последних достигает процентов. Конечная симметрия коллагеновых волокон не является кристаллографической, что собственно и предопределило все последующие сложности, сопутствующие многолетним попыткам установить его атомную структуру. В последнее время круг уровней организации, на которых фибриллярные структуры коллагенового типа оказываются функционально значимыми, резко расширился. Стало очевидным, что функциональная роль поверхностей тройных спиралей коллагенового типа разнообразна и простирается от уровня макромолекул, через уровень клеток на уровень тканей. Так же ясно, что не только надмолекулярный уровень организации тройной спирали коллагенового типа важен для функционирования, но поверхность одиночной тройной спирали оказалась активной в аспекте ряда функций. Структура коллагена. Имеется, по крайней мере, три признака, по которым можно однозначно определить наличие структуры коллагенового типа в исследуемых образцах. Это дифракционная картина от волокон, содержащая сильные рефлексы, соответствующие межплоскостным расстояниям 2,9, 7,0, А это сдвиг полосы Амид А в инфракрасных спектрах характеристических полос поглощения пептидных 1Нгрупп на величину порядка см1, в результате чего максимум полосы соответствует частоте см1, а не , как в других белках наконец, это глубокий минимум при 0 нм и значительный максимум при 0 нм в спектрах кругового дихроизма, полученных от различных форм коллагена растворов, пленок проколлагена растворимой части коллагена. Именно перечисленные свойства легли в основу принципов построения структур коллагенового типа. Как показано из данных по определению плотности волокон, фибриллярные элементы молекул коллагенов состоят из трех спиральных полипептидных цепей, связанных межцепочечными водородными связями. Коллагены могут быть образованны тремя идентичными цепями или разными цепями а и о2 в пропорции 21. Из идентичных цепей построены макромолекулы коллагенов второго и третьего типов, из различных, например, коллаген I. Последовательность аминокислот в полипептидных цепях фибриллярных коллагенов имеет, как мы уже указали, имеет особенность каждый третий остатрк глицин. Кроме того, наблюдается повышенное содержание остатков пролина и оксипролина. Длина фибриллярной части полипептидной цепи коллагена составляет порядка аминокислотных остатков.