Структурные предпосылки амилоидогенности модельных белков

• Автор: Егоров, Владимир Валерьевич
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 106 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Амилоидозы

1.2. Распространенные формы амилоидозов

1.2.1. Амилоидозы, связанные с фибриллогенезом

бета амилоидного пептида .

1.2.2. Амилоидозы, связанные с фибриллогенезом

транстиретина .

1.2.3. Прионные заболевания .

1.2.4. Амилоидоз, связанный с фибриллогенезом амилина А1АРР

1.2.5. Амилоидоз при болезни Паркинсона .
1.3. Молекулярные механизмы дегенеративных
процессов при амилоидозах.
1.3.1. Роль префибриллярных форм белков
в патогенезе амилоидозов.
1.3.2. Роль фибрилл в патогенезе амилоидозов.
1.4. Морфология фибрилл.
1.4.1. Протофиламенты и фибриллы.
1.4.2.Сферулиты.
1.5. Связывание с красителями.
1.5.1. Конго красный.
1.5.2. Тиофлавин Т.
1.6. Образование фибрилл.
1.6.1 .Основные этапы фибриллогенеза.
1.6.2. Факторы, влияющие на фибриллогенез.
1.7. Фолдинг и фибриллогенез.
1.7.1. Аминокислотные замены,
вызывающие изменения конформации белка.
1.7.2. Расплавленная глобула и фибриллогенез.
1.8.Ингибиторы фибриллогенеза.
1.8.1. Химические шапероны
1.8.2.Химические ингибиторы.
1.8.3.Пептидные ингибиторы.
1.9. Альфалактальбумин и лизоцим как модельные белки.
1.9.1. Лизоцим.
1.9.2. Альфалактальбумин.
1 Заключение.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Материалы.
2.2.Выделение альфалактальбумина человека из молока.
2.3. Электрофорез белков в ПААГ.
2.4. Сканирующая зондовая атомная силовая микроскопия.
2.5. Гельфильтрация.
2.6. Поиск мотивов в аминокислотных последовательностях.
2.7. Моделирование пространственной структуры пептидов т зШсо.
2.8. Докинг пептида ГО.
2.9. Приготовление препаратов фибрилл пептидов.
2 Приготовление проб для измерения флуоресценции комплексов образцов с тиофлавином Т.
2 Электронная микроскопия фибрилл.
2 Измерение ферментативной активности лизоцима.
2 Получение фибрилл лизоцима
и альфалактальбумина.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1.Зеркальносимметричные мотивы в последовательностях фибриллогенных пептидов.
3.2.Предсказание фибриллогенной
детерминанты инсулина
З.З.Определение потенциальных амилоидогенных
детерминант в последовательностях альфалактальбумина.
3.4. Создание пептида на основе первичной структуры симметричного участка бетадомена альфалактальбумина.
3.5. Механизм участия зеркальносимметричного пептида в фибриллогенезе лизоцима.
3.6. Изучение влияния пептида 1ЧТАТМШЧТИ
на фибриллогенез лизоцима куриного яйца.
3.7. Заключение
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


При диабете типа 2 образование амилоида также является одним из звеньев патогенеза Покровский и др. Амилоидозы являются довольно распространенной группой заболеваний. Так, например, в настоящее время, болезнь Альцгеймера обнаружена у млн. ii, i, . По различным данным, амилоидоз мозга гистохимически выявляется у психически здоровых людей в возрасте старше лет и у 0 людей старше лет Ойфа, ii, i, . Несмотря на существенный прогресс в понимании механизмов формирования амилоидных отложений, до сих пор не существует эффективных средств для лечения амилоидозов. , . Широкая распространенность этой группы заболеваний позволяет рассматривать проблему поиска ингибиторов фибриллогенеза как достаточно актуальную. Кроме того, изучение аномального фибриллогенеза является важным для разработки новых наноматериалов на основе аномальных фибрилл ii , Viv, . Цели исследования. Основной целью данной работы являлось изучение молекулярных механизмов аномального фибриллогенеза и разработка подходов для подавления амилоидогенности модельных белков. Задачи исследования. Провести анализ первичной структуры известных фибриллогенных пептидов i ii. Выявить закономерности первичной структуры, характерные для этой группы полипептидов. Определить структуру потенциальных фибриллогенных детерминант модельных белков альфалактальбумина и лизоцима. Рассчитать строение и синтезировать пептиды, содержащие потенциальную фибриллогенную детерминанту альфалактальбумина человека. Изучить фибриллогенные свойства такого пептида i ii и i vi. Изучить влияние такого пептида на фибриллогенез альфалактальбумина. Установить возможный механизм участия потенциальных амилоидогенных детерминант в фибриллогенезе. Рассчитать строение и синтезировать пептид, потенциально способный влиять на фибриллогенез лизоцима куриного яйца. Экспериментально изучить его влияние на фибриллогенез этого белка. Научная новизна полученных результатов. При анализе первичной структуры фибриллогенных пептидов впервые обнаружено наличие зеркальносимметричных мотивов. Предложен и синтезирован способный к фибриллогенезу пептид, гомологичный фрагменту альфалактальбуминов. С помощью компьютерного моделирования и изучения свойств фибрилл такого пептида охарактеризован механизм его фибриллогенеза. Показано влияние такого пептида на фибриллогенез альфалактальбумина. Установлена роль последовательности а. Предложена стратегия для ингибирования образования префибриллярных форм белков. Установлен потенциальный механизм участия зеркальносимметричных мотивов в фибриллогенезе. На основании такого механизма рассчитан и синтезирован пептид, идентичный участку последовательности лизоцима и способный оказывать влияние на фибриллогенез этого белка. Научная и практическая значимость работы. Полученные результаты позволяют расширить представления о мотивах, участвующих в белокбелковых взаимодействиях, и предложить стратегию для создания пептидов, способных влиять на аномальный фибриллогенез белков. Такие пептиды могут послужить основой для создания терапевтических средств для борьбы с амилоидозами. Кроме того, полученные данные и разработанные методы моделирования i ii могут быть использованы для создания наноматериалов на основе фибриллогенных пептидов. В последовательностях модельных белков альфалактальбумина и лизоцима существуют зеркальносимметричные мотивы. Пептид IV, содержащий зеркальносимметричный мотив и совпадающий по первичной структуре с участком а. Пептид VV, гомологичный зеркальносимметричному мотиву альфалактальбумина, также содержит фибриллогенную детерминанту этого белка и способен связываться с ним в соотношении 21. Результаты компьютерного моделирования фибриллогенеза пептида VV, подтверждены в экспериментах i vi. Постулирован механизм участия зеркальносимметричных мотивов в фибриллогенезе белков. На основании такого механизма рассчитан пептид, способный влиять на аномальный фибриллогенез лизоцима. Апробация результатов работы.