Определение и анализ структур агглютинина из Ricinus communis и вискумина (ML-1) из viscum album-белков, инактивирующих рибосому

• Автор: Габдулхаков, Азат Габдрахманович
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 98 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Каталитические Асубъединицы белков, инактивирующих рибосому.

1.1.1 Структура и ферментативная активность Дсубъединицы рицина

1.1.2 Моделирование ингабирования каталитической активности Асубъединицы

1.1.3 Структура и ферментативная активность Асубъединицы абрина

1.1.4 Структура и ферментативная активность Асубъединицы эбулина

1.1.5 Рибосоминакгивирующие белки первого типа

1.1.5.1. Антивирусный белок лаконоса .

1.1.5.2. Т рихосан тин

1.1.5.3 Бриодин 1Л .5.4 Санорин
1.2. Траспортная Всубъединица рибосоминакгивирующиех белков второго типа
1.2.1. Структура и углеводсвязывающая активность Всубъединицы рицина
1.2.2. Структура и углеводсвязывающая активность Всубъединицы абрина
1.2.3 Структура и углеводсвязывающая активность Всубьединиь эбулина 1.3. Особенности внутриклеточного транспорта рибосом инактивирующих белков второго типа. Роль структурных особенностей данных белков при транспорте
внутри клетки
1.3.1 Интернетизация токсина
1.3.2. Транспорт в эндосомальном компартменте
1.3.3. Транспорт в аппарат Гольджи
1.3.4. Ретроградный транспорт в эндоплазматический ретикулум.
1.3.5. Транслокация токсина
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Выделение и очистка агглютинина
2.2. Кристаллизация агглютинина в комплексе с галактозой
2.3. Сбор дифракционных данных с кристаллов агглютинина
2.4 Выделение вискумина из Vi
2.5 Кристаллизация вискумина и его комплексов
2.6 Сбор дифракционных данных с кристаллов вискумина и его комплексов ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Решение проблемы фаз для агглютинина
3.2 Определение и уточнение структуры агглютинина
3.3. Укладка полипептидной цепи агглютинина
3.4. Структура Асубъединицы агглютинина
3.5 Активный центр Асубъединицы агглютинина 3.6. Структура Всубъединицы агглютинина
3.7 Первый галактозосвязывающий центр агглютинина
3.8 Второй галактозосвязывающий центр агглютинина 3.9. Межсубъединичные контакты агглютинина
3. Решение проблемы фаз для вискумина
3. Определение и уточнение структуры вискумина и его комплексов
3 Структура Асубъединицы вискумина
3 Активный центр Асубъединицы вискумина
3 Структура Всубъединицы вискумина.
3 Первый галактозо связывающий центр вискумина
3 Второй галактозо связывающий центр вискумина
3. Взаимодействие рибосоминактивирующих белков с сарцинрициновой петлей рибосомы
3. Четвертичная структура агглютинина и вискумина.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Одним из наиболее важных направлений развития новых биотехнологий является создание фармакологических препаратов, обладающих высокой специфичностью действия на клетки или молекулымишени в организме. В настоящее время именно белки или их конъюгаты привлекают особый интерес исследователей при конструировании высокоселективных лекарств. Активно изучаются с этой точки зрения растительные токсины, которые полностью останавливают синтез белка в клетке, переводя рибосомы в неактивное состояние. Эти токсины носят общее название рибосоминактивирующих белков РИБ. Рибосоминактивирующие белки разделяются на два типа РИБI, которые состоят только из одной каталитической iv, А, субъединицы и РИБП, которые содержат как каталитическую А, так и связывающую ii, В субъединицы ii . Асубъединица обеспечивает инактивацию рибосомы, связываясь со специфическим участком сарцинрициновой петлей рРНК рибосомы эукариот и выщепляя аденин. Поскольку модифицированная таким образом рибосома теряет сродство к фактору элонгации транскрипции, это приводит к остановке синтеза белка клеткой и в результате к гибели клетки . Всубъединица, являясь лектгаюм, связывается с гликозилированными рецепторами на поверхности клетки и обеспечивает проникновение токсина в клетку. Высокая цитотоксическая активность РИБН является основной причиной использования их для создания иммушютоксинов лекарств нового поколения, главным образом противоопухолевого действия. Помимо цитотоксических свойств белки этой группы проявляют в различной степени способность агглютинировать клетки за счет своей лектиновой активности. Кроме того, некоторые из них обладают и иммуномодулирующими свойствами. Всубъединиц. Однако, эффективность цитогоксического действия различных белков этого класса существенно различается. Сравнительный анализ структурных и функциональных свойств родственных рибосоминактивирующих белков один из эффективных подходов к выяснению механизмов, определяющих различия в их биологической активности. Понимание структурных особенностей, влияющих на цитотоксическую активность данных белков, необходимо также для получения эффективных препаратов иммунотоксинов на их основе. Цслыо данной работы является определение пространственных структур тетрамерных рибосоминактивирующих белков второго типа вискумина I из Vi и агглютинина из ii i и выявление структурных особенностей, влияющих на биологическую активность данных белков. Глава 7. Как было отмечено ранее, РИБ содержат только одну Асубъединицу и, следовательно, имеют менее сложную структуру, чем РИБ. Однако исторически сложилось так, что первой была получена кристаллическая структура рицина, принадлежащего к РИБ, и все последующие структуры РИБ сравнивались с ней. Исходя из этого, представляется более правильным рассмотреть в обзоре сначала подробно рицин и рибосоминактивирующие белки второго типа, а затем сравнить Асубъединицы РИБ1 и РИБ. Структура и ферментативная активность Асубъединицы рицина. Асубъединицы РИБ расщепляют гликозидную связь аденина А РНК эукариот . Модифицированная таким образом рибосома не способна синтезировать белок, так как утрачивает сродство к фактору элонгации транскрипции . Были изучены структурные элементы рибосомной РНК, которые узнаются и подвергаются катализу РИБ . Все выщепляемые остатки аденина расположены в петле двойной спирали рибосомной РНК, включающей специфический тетрануклеотид . Это свидетельствует о том, что РИБ распознают эту специфическую структуру в рибосомах клеток. Для депуринизации очищенной рРНК, ее 5фрагмента или синтетического олигонуклеотида с консервативным участком рРНК, имитирующим нуклеотидную последовательность сайта депуринизации в целой рибосоме, требуются более высокие концентрации токсина а. Так, для рицина было показано, что ккэт интактной рРНК в составе рибосомы в 5 раз выше, чем для изолированной II. Асубъединицы растительных токсинов способны инактивировать до рибосом в минуту ii .