Кинетика образования и свойства промежуточных и неправильно свернутых мономерных и агрегированных форм актина

• Автор: Поварова, Ольга Игоревна
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность исследования

Цели и задачи исследования.

Научная новизна исследований.

Теоретическое и практическое значение работы.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Современные представления о структуре и фолдинге белков.

Промежуточные и неправильно свернутые состояния, их роль в образовании нативного белка и нарушениях фолдинга
1.1.1. Первичная структура белка определяет его нативную пространственную структуру и путь сворачивания.

1.1.2. Особенности фолдинга белков в клетке

1.1.3. Одностадийное кооперативное сворачивание небольших белков
, 1.1.4. Сворачивание белков через образование промежуточных состояний
1.1.5. Модель энергетической воронки.
1.1.6. Переходное состояние и ядро сворачивания.
1.1.7. Развернутое состояние белка.
1.1.8. Нативное состояние отвечает ли оно глобальному минимуму свободной энергии.
1.1.9. Промеэсуточные состояния, их роль в образовании агрегированных форм белков
1.2. Свойства актина в различных структурных состояниях.
1.2.1. Собственная флуоресценция нативного актина. Микроокружение
. триптофановых остатков и их вклад во флуоресценцию белка
1.2.2. Инактивированный актин термодинамически стабильное промежуточное состояние белка
1.2.3. Вторичная структура нативного и инактивированного актина
1.2.4. Диэлектрические и релаксационные свойства микроокружения триптофановых остатков нативного и инактивированного актина
1.2.5. Локализация триптофановых остатков в инактивированном
актине.
1.2.6. Гидродинамические размеры инактивированного актина
1.2.7. Внутримолекулярная подвижность триптофановых остатков нативного и инактивированного актина.
1.2.8. Свойства поверхности инактивированного актина.
1.2.9. Представляет ли инактивированный актин структуру типа расплавленной глобулы.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Получение, очистка и характеристика препаратов актина
2.2. Флуоресцентные измерения.
4 2.3. Кинетические эксперименты по сворачиваниюразворачиванию актина
2.4. КД измерения.
2.5 Фосфорссцентные измерения.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Кинетика денатурации актина
3.1.1. Спцественноразвернутый кинетический интермедиат, предшествующий образованию инактивированного актина
3.1.2. Кинетические константы процесса денатурации актина
4 гуанидингидрохлоридом.
3.1.3. Кинетика разворачивания актина формамидом.
3.1.4. Кинетика образования инактивированного актина
3.2. Специфические взаимодействия актина с гуанидингдрохлоридом
3.3. Новая схема процессов сворачиванияразворачивания актина.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Предложена новая схема процессов сворачиванияразворачивания актина, согласно которой обнаруженные кинетические интермедиаты являются промежуточными состояниями на пути разворачивания актина, в то время как инактивированный актин является ассоциатом частичносвернутых денатурированных макромолекул белка. Показано, что инактивированный актин является монодисперсным ассоциатом лишь в водном растворе. В присутствии происходит агрегация ассоциатов. Размеры агрегатов инактивированного актина зависят от концентрации денатуранта. Эффект объяснен изменением поверхностного заряда инактивированного актина при его взаимодействии с ионами . Новые представления о процессах сворачиванияразворачивания актина, полученные в настоящей работе, существенны для понимания процессов фолдинга этого белка. Результаты работы используются при проведении лекционнопрактических занятий для студентов 4 курса Кафедры биофизики СПбГПУ. Существенной методической разработкой является использование параметрического метода представления экспериментальных данных по денатурации белков Бурштсйн, для анализа результатов кинетических экспериментов. Этот подход, позволивший охарактеризовать свойства вновь обнаруженного кинетического интермедиата актина , не только широко используется в нашей лаборатории, но и другими исследователями см. . ГЛАВА 1. Современные представления о структуре и фолдинге белков. Белки один из основных компонентов всех живых организмов. Они выполняют в клетке и в живом организме в целом самые разнообразные функции строительные, транспортные, каталитические, регуляторные, они обеспечивают движение, передачу сигналов, запасание энергии и т. Белок является гетерополимером, свернутым в уникальную третичную структуру, мономерными звеньями которого являются аминокислоты. Все аминокислоты КЫ2СаНКСООН имеют амино и карбоксильную группы и отличаются друг от друга боковым радикалом 1. Карбоксильная группа одной аминокислоты может связываться с аминогруппой другой аминокислоты с образованием пептидной связи СОЫН и молекулы воды. Образующееся при этом соединение СаНКг СОЫН СаНг СООЫ 1. К образовавшемуся пептиду может присоединиться следующая аминокислота и т. Этот процесс называется биосинтезом белка, а последовательность аминокислот, связанных между собой пептидными связями, определяет его первичную структуру. Имеется двадцать основных, наиболее часто встречающихся, аминокислот Табл. Столь большое разнообразие мономерных звеньев аминокислот существенно отличает белки от синтетических гетерополимеров. Подобно тому, как из небольшого числа букв алфавита образуется бесчисленное множество слов, так и из двадцати основных аминокислот может образовываться огромное число белков. Последовательность аминокислот в белковой цепи и ее длина кодируется генами. Атомы, входящие в пептидную связь, лежат в одной плоскости в трансконформации Рис. Жесткость пептидной связи не допускает вращения вокруг связи СК Исключение составляет изомеризация пептидной связи, предшествующей остатку пролина. В нативном белке часть пептцдных связей в этом случае имеет цисконформацию. Поворотная изомеризация относительно связей КСа угол р и СаС угол 1р обеспечивает возможность существования огромного числа конформаций основной цепи белка в развернутом состоянии Рис. Таблица 1. 3 С С 1 О СН3з 1 1 1 3 i 1 1 x 3 1 3 1 1 3 i 1 ,. 1 x 6 i 1 , 1 i V 1 1 x 1 . 1 1 0 i 1 ,i , 1 0 , ,V iii i 1 . 1 i ,1 1 x 3 1 1 i i 1 1 x 1 i i 1 34 1 x 1 i 1 . С 3 X2 3 . 1 Рис. Схема, иллюстрирующая планарность пептидной Финкелыцтейн и Птицин, .