Изучение амилоидных свойств саркомерных белков семейства тайтина

• Автор: Марсагишвили, Лия Гивиевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 101 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список использованных сокращений

ВВЕДЕНИЕ.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 1. САРКОМЕРНЫЕ ЦИТОСКЕЛЕТНЫЕ БЕЛКИ СЕМЕЙСТВА

ТАЙТИНА.

1.1 Структура молекулы тайтина и его функции

1.1.1. Структура и функции молекулы тайтина в разных зонах саркомера.

1.2 Структура и функции молекул Сбелка, Хбелка и Нбелка.

1.2.1. Структура Сбелка.

1.2.2. Структура Хбслка.

1.2.3. Структура Нбелка.
1.2.4. Функции Сбелка, Хбелка и Нбелка
1.3 Белки семейства тайтина в норме, при адаптации и патологии.
Глава 2. АМИЛОИДОЗЫ
2.1. Актуальность проблемы.
2.2. История изучения амилоидозов
2.3. Современные представления о строении и формировании
амилоидных фибрилл.
2.4. Изучение амилоидных фибрилл i vi
2.5. Патологические проявления амилоидозов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1. Экспериментатьный и клинический материал
3.2. Выделение и очистка белковых препаратов.
3.2.1. Выделение и очистка миозина из скелетных мышц.
3.2.2. Выделение и очистка миозина из сердечной мышцы
3.2.3. Очистка Сбелка, Хбелка и Нбелка
3.2.4. Выделение тайтина из скелетных мышц.
3.2.5. Выделение актина из скелетных мышц
3.3. Определение концентрации белковых препаратов
3.4. Проверка чистоты белковых препаратов
3.5. Условия формирования амилоидных фибрилл.
3.6. Микроскопические исследования.
3.6.1 Электронная микроскопия.
3.6.2. Поляризационная и флуоресцентная микроскопия
3.7. Спектральные методы.
3.7.1. Метод кругового дихроизма.
3.7.2. Метод флуоресцентного анализа.
3.7.3. Спектрофотометрический метод
3.8. Измерение АТФазной активности актомиозина.
3.9. Исследование клеточной токсичности амилоидных фибрилл Хбелка
III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
Глава 4. ОБРАЗОВАНИЕ АМИЛОИДНЫХ ФИБРИЛЛ БЕЛКАМИ
СЕМЕЙСТВА ТАЙТИНА
4.1 Электронномикроскопическое изучение агрегационных свойств молекул тайтина, Хбелка, Сбелка и Нбелка скелетных мышц кролика
4.2. Электронномикроскопическое изучение агрегационных свойств
А3пептида в сравнении с агрегацией молекул Хбелка
4.3. Подтверждение амилоидной природы агрегатов, образуемых белками
семейства тайтина тайтина, Хбелка, Сбслка и Нбслка при их взаимодействии со специфическими красителями на амилоиды Конго красным и тиофлавином Т
4.4. Изучение вторичной структуры тайтина и белков его семейства
до и после образования амилоидных фибрилл
4.5. Скорость образования амилоидных фибрилл Хбелка.
4.6. Образование амилоидных фибрилл Сбелком миокарда человека
при ДКМП и Сбелком миокарда кролика.
Глава 5. РАЗРУШЕНИЕ АМИЛОИДНЫХ ФИБРИЛЛ БЕЛКОВ
СЕМЕЙСТВА ТАЙТИНА
5.1. Разрушающее действие тетрациклина и фуллерена Сбо на амилоидные
фибриллы Хбелка и АРпептида.
Глава 6. СВОЙСТВА АМИЛОИДНЫХ ФИБРИЛЛ БЕЛКОВ
СЕМЕЙСТВА ТАЙТИНА.
6.1. Изучение влияния белков семейства тайтина в молекулярной форме и их амилоидных фибрилл на АТФазную активность акгомиозина i vi.
6.2. Исследование клеточной токсичности амилоидных фибрилл Хбелка.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ФИНАНСОВАЯ ПОДДЕРЖКА РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Амилоидозы большая группа конформационных заболеваний, которая характеризуется отложениями белка в виде нерастворимых фибрилл в разных органах и тканях, образующихся в результате наследственного или приобретенного нарушения сворачивания белков , v i, . Их накопление разрушает структуру и функционирование органов и тканей, приводя к болезни и летальному исходу. Амилоидные отложения найдены при болезни Альцгеймера, Паркинсона, диабете второго типа, наследственной амилоидной полинейропатии, системном амилоидозе и др. , , , . Известно много белков, образующих амилоидные фибриллы, таких как таубелок, i . ii . i . v i, . Несмотря на различие в белкахпредшественниках амилоидов, образуемые ими амилоидные фибриллы имеют общие свойства Конго красным и тиофлавином Т . . Важно отмстить, что белкипредшественники амилоидов претерпевают трансформацию типа аспираль v i, . К сожалению, процессы, лежащие в основе аномальной агрегации белка и ее патологического проявления при болезнях, изучены еще недостаточно. Выяснение молекулярных механизмов амилоидозов, установление белковой природы депозитов и их свойств, развитие терапевтических методов лечения и предупреждения этих заболеваний, а также разработка их прижизненной диагностики являются актуальными задачами. Успешное решение этих задач во многом зависит от фундаментальных знаний амилоидогенеза выяснения свойств амилоидов разных белков, знания факторов, регулирующих их образование и разрушение, их эффектов на жизнедеятельность разных клеток и т. В наибольшей мере это относится к мышечным амилоидозам как к наименее изученным. Данная работа посвящена изучению способности белков семейства тайтина формировать амилоидные фибриллы. В настоящее время известна большая группа белков семейства тайтина тайтин, Сбелок, Хбелок, Нбелок и другие, относящихся к саркомерным белкам поперечнополосатых мышц позвоночных. Они связаны с миозинсодержащими толстыми нитями и составляют от общего количества белка в саркомере. Хотя предположения о присутствии белков немиозиновой природы в структуре толстых нитей высказывались давно Рере, x, . Обнаружение с помощью ДСНгельэлектрофореза Сбелка и Хбелка в качестве минорных примесей в препаратах миозина , , а также открытие тайтина коннектина . . . Сбелок в быстрых волокнах скелетных мышц и его изоформа Хбелок в медленных волокнах , , располагаются на поверхности толстых нитей с периодом нм . i . Тайтин является продольным элементом саркомерного цитоскелета поперечнополосатых мышц позвоночных. До его открытия мышечное сокращение рассматривалось с позиции взаимодействия двух типов нитей тонких актинсодержащих и толстых миозинсодержащих, скользящих относительно друг друга x , x i, . Обнаружение тайтина и выяснение его локализации позволило выдвинуть гипотезу о грехнитевой модели саркомера , . Исследования показали, что тайтин и белки его семейства могут выполнять много разных функций в саркомере. Предполагается, что они играют существенную роль в миогенезе при сборке толстых нитей и формировании стру1сгуры саркомера, участвуют в регуляции актинмиозинового взаимодействия при мышечном сокращении. Наличие Ранее при изучении агрегационных свойств белков, связанных в саркомере с миозиновыми нитями, было обнаружено, что один из них Хбелок образует i vi спирально скрученные ленточные фибриллы . Авторы указали на визуальное сходство этих структур с амилоидными фибриллами, образуемыми Арпептидом в мозге при болезни Альцгеймера. Однако разные структурные параметры фибрилл Хбелка заставили авторов сомневаться в этом предположении и, возможно, поэтому тестирование их на амилоидогенность не было проведено. Эти наблюдения и высокое содержание рскладчатой структуры стимулировали наше исследование амилоидной природы агрегатов, образуемых Хбелком и другими саркомерными белками семейства тайтина.