Специфическое взаимодействие гистоноподобного белка HU Escherichia coli с РНК и ДНК, участие HU в трансляции стресс сигма -фактора РНК -полимеразы

• Автор: Баландина, Анна Витальевна
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 103 с.

В отличие от регуляторных белков, связывающихся со специфической последовательностью ДНК, архитектурные белки не узнают определенной последовательности ДНК, а обеспечивают ее изгиб на множестве участков генома. Для понимания регуляции метаболических процессов ДНК важной задачей является исследование механизма узнавания архитектурными белками ДНК. Функции гистоноподобных белков, выполняющих, помимо компактизации генетического материала, роль структурных регуляторных элементов, очень разнообразны. Некоторые фундаментальные вопросы о физиологической роли гистоноподобных белков остаются нерешенными. Гак, несмотря на то, что гистоноподобные белки связывают РНК, до настоящего времени остается неизвестным, принимают ли они участие в регуляции процессов, происходящих на посттранскрипщюшюм этапе. В семействе архитектурных белков гистоноподобный белок Ни самый распространенный ДНКсвязывающий белок бактериального нуклеоида. Он очень консервативен и был обнаружен почти во всех видах бактерий. ГШ принимает участие во множестве клеточных процессов репликации, транскрипции, рекомбинации, транспозиции и репарации ДНК. Настоящая работа посвящена изучению взаимодействия Ни с ДНК и РНК и его роли в регуляции экспрессии гена гров, кодирующего стресс сигмафактор РНКполимеразы. ДНК и никованной ДНК. Оказалось, что посадка Ни на эти ДНК асимметрична и специфически ориентирована рука Рсубъединицы взаимодействует с участком в районе прерывания двойной спирали ДНК, в то время как рука асубъединицы находится на 3 части молекулы. В обеих структурах белок Ни узнает структурный мотив, состоящий из пары спиралей, имеющих склонность к изгибу. Этот изгиб в районе прерывания двойной спирали ДНК делает возможным взаимодействие тела Ни с 5 частью ДНК, в отличие от комплекса Ни с дцДНК, где только руки белка образуют контакты с ДНК. Это обеспечивает стабильность комплекса НиДНК. В эукариотических клетках ДНК организована в виде хроматина, который служит для компактизации ДНК, а также для ее избирательной транскрипции. Строительным блоком эукариотического хроматина является нуклеосома, в которой ДНК намотана на гистоновый окгамер. Предполагается, что в бактериях должен существовать некий аналог эукариотического хроматина. Бактериальные клетки располагают небольшими, положительно заряженными белками, связывающими ДНК неспецифически. Предполагается, что эти белки , I и обладают некоторыми свойствами гистонов и i ii i. В настоящее время нет подтверждений тому, что бактериальная ДНК организована в виде стабильных регулярных структурных единиц типа бусин эукариотического хроматина. Тем не менее, данные флюоресцентной микроскопии свидетельствуют о том, что необходим для компактизации ДНК. На основании этого принято считать его гистоцоподобным белком, хотя нет данных о том, что , I и избирательно делают некоторые участки ДНК доступными для транскрипции. Белок был выделен из клеток ii i как фактор компактизацию, стимулирующий транскрипцию фага . Он был назван по имени линии клеток , из которой он был выделен, причем Н указывает на сходство свойств этого белка с гистонами эукариот. Белок II, взаимодействующий с ДНК ii i, был выделен с помощью афинной хроматографии на колонке с ДНКцеллюлозой. Этот термостабильный белок относится по своим характеристикам к классу гистоноподобпых белков. Н2А и Н2В этот основной белок с равным 8, богат лизинами и аргининами, но лишен тирозина, цистеина и триптофана i . Наравне с гистонами вносит негативную суперспирализацию в кольцевую ДНК в присутствии топоизомеразы I viiv . К тому же, эксперименты по воссозданию структуры ДНК типа нуклеосомных бусин, произведенные на минихромосоме вируса V, показали, что способен i vi упаковывать ДНК в структуры типа нуклеосомных. Это предполагает его участие в структурной организации хромосомы. Оа. Они очень близки между собой и их гомология составляет . В стационарпой фазе представлен большей частью в форме гегеродимера за счет предпочтительного сродства субъединиц , нежели или рр viiv , . Более поздние исследования показали, что в ранней экспоненциальной фазе клетки содержат гомодимер аа, что будет обсуждаться ниже. Так же как и гистоны, очень консервативен в процессе эволюции.