Исследование фибриллообразования искусственного белка альбебетина и его производных

• Автор: Лаврикова, Марика Алексеевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 90 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 1 .Процесс фибриллообразования.

Раздел 1.1 Акгузьность проблемы

Раздел 1.2 История изучения фибриллообразования

Глава 2. Искусственные белки.

Раздел 2.1 Дизайн и свойства искусственного белка альбебетина.

Раздел 2.2 Биологически активные производные альбебетина.

2.2.1 Альбеферон I АВВ с фрагментом

человеческого интерферонаа2.

2.2.2. АВВ с фрагментом 4I фактора дифференцировки
клеток линии II промиелоцитарного лейкоза человека
Глава 3. Предфнбрнллярное или промежуточное состояние белка Раздел 3.1 Общая характеристика расплавленной глобулы и
ее роль в биологических процессах
Раздел 3.2 Расплавленная глобула и фибриллообразование.
Глава 4. Современные исследования фибриллообразования
Раздел 4.1 Модели фибриллообразования
Раздел 4.2 Исследование цитотоксичности предфибриллярных образований
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
7.1
3.1.1 Штаммы . i
3.1.2 Питательные среды
3.2. Методы получения искусственных белков.
3.2.1 Экспрессия генов гибридных белков
Приготовление компетентных клеток
Трансформация плазмидной ДНК.
Электрофоретический анализ ДНК в агарозном геле
3.2.2 Выделение и очистка гибридных белков.
3.2.3 Выделение и очистка целевых искусственных белков.
Электрофоретический анализ белков в ПААГ.
Количественный анализ белковых препаратов
3.3 Методы исследований амилоидообразования искусственных белков.
3.3.1 Метод флуоресцентного анализа.
3.3.2 Метод агомносиловой микроскопии.
3.3.3 Метод кругового дихроизма
3.3.4 Методы исследования цитотоксичной активности амилоидных структур АВВ.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ
4.1. Сравнительный анализ кинетики амилоидообразования
АВВ и его производных
4.2 Влияние электростатических взаимодействий на амилоидообразованне искусственных белков.
4.3 Влияние температуры и амилоидообразования на вторичную структуру искусственных белков.
4.4 Модель фибриллогенеза искусственных белков. Полиморфизм амилоидных структур и пути их олигомеризации.
4.5 Исследование цитотоксичности амилоидных структур АВВ
5. ОБСУЖДЕНИЕ.
5.1 Роль электростатических взаимодействий в амнлоидообразовании АВВ
5.2. Предфибриллярное состояние белка
5.3. Модель фибриллогенеза белков v
5.4. Амилоидные структу ры АВВ и цитотоксичность.
5.5. Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


фактор дифференцировки клеток линии промиелоцитарного лейкоза человека i iii . 6 несвязанный гексапептидный фрагмент из последовательности . атомносиловая микроскопия. КД круговой дихроизм. ЯМР ядерный магнитный резонанс ААГ полиакриламидный гель. ПЭГ полиэтиленгликоль. ПЭИ полиэтиленимин. ЭДТА натриевая соль этилсндиаминтетрауксусной кислоты. морфолинопропансульфоновая кислота. фенилметилсульфонилфторид. додецилсульфат натрия. ИКФС инфракрасная Фурьеспектроскопия ИКФС. Актуальность темы. Амилоидные образования различных белков являются причиной тяжелых нейродегенеративных заболеваний человека, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона, синдром Дауна, диабета второго типа, полиамилоидные пол и нейропатии и другие, которые часто имеют летальный исход. Широкое распространение амилоидных болезней вызвало необходимость серьезного исследования проблемы неправильного сворачивания белка, ведущего к формированию фибриллярных отложений белков различного происхождения и функций. В настоящее время известно около белков, вовлеченных в амилоидные болезни. К ним относятся АРпептид, прионовые белки, инсулин, лизоцим, транстиретин, асинуклеин и другие белки, отличающиеся между собой по аминокислотным последовательностям, вторичным и третичным структурам. Однако многими исследованиями было показано, что, несмотря на отличия белков между собой, все они способны формировать амилоидные образования с общими чертами строения 1, 2. Общность строения конечной фибриллярной конструкции вызвала предположение о существовании единою механизма фибриллообразования. Белки, вызывающие амилоидозы, сложно устроены и порой недостаточно изучены, как в функциональном, так и в структурном отношении, что затрудняет теоретические и практические исследования механизма амилоидогенеза, а также природы взаимодействий, участвующих в нем или оказывающих влияние на этот процесс. Общие принципы фибриллообразования и общие черты строения амилоидных формирований позволяют использовать искусственные модели для исследования общих закономерностей процесса развития амилоидной структуры и построения схемы фибриллогенеза. Такой моделью в настоящей работе является белок v апьбебетин, сконструированный в соответствии с теорией вторичной и третичной структуры и отвечающий принципам строения глобулярных белков 3. Модельные искусственные белки , 8 позволяют также исследовать природу сил и взаимодействий, ведущих к фибриллообразованию. Поскольку амилоиды различных белков обладают структурным сходством, общими чертами развития, то понимание механизма амилоидообразования и свойств амилоидных структур на примере отдельного белка важно для общего понимания процесса и причин, ведущих к амилоидным патологиям. К настоящему моменту существует только посмертная диагностика многих нейродегенеративных амилоидных заболеваний. Она выявляет в различных областях мозга специфические белковые отложения в форме волокон, фибрилл и бляшек из АРпептида, прионового белка, асинуклеина и тбелка. Важнейшей задачей современной медицины является ранняя диагностика амилоидных заболеваний и назначение своевременного лечения. Одним из используемых подходов является иммунизация пациентов амилоидными структурами белков, вовлеченных в эти заболевания 4. Диагностика по аутоиммунному ответу к амилоиду имеет хорошие перспективы, поскольку такой ответ наблюдается до появления выраженных клинических симптомов. Многие амилоидные белки плохо растворимы в воде и быстро а1регируют, как, например, Арпептид, что создает трудности в их исследовании и в использовании для иммунизации. Используя АВВ как белокноситель, можно увеличить растворимость и регулировать амилоидогенсз Арпептида и других белков. Поскольку существует общий конформационный эпитоп для разных амилоидных структур, а АВВ, не обладая собственной иммуногенностью, формирует амилоидные структуры, то амилоиды АВВ, имеющие такой эпитоп могут быть использованы для иммунизации организма против амилоидных заболеваний.