Пространственная структура фенилаланил-тРНК-синтетазы из Thermus thermophilus в комплексе с функциональным лигандом

• Автор: Фишман, Роман Александрович
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 98 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. АминоацилтРНКсинтетазы краткий обзор функций.

1.2. АминоацилтРНКсинтетазы два класса, семь подклассов.

1.3. Лминоацилирование активация тРНК.

1.4. Взаимодействие аминоацилтРНКсинтетаз с тРНК.

1.5. Ингибиторы аминоацилтРНКсиптетаз потенциальные

эффективные антибиотики.

1.6. АминоацилтРНКсинтетазы происхождение и эволюция

1.7. ФенилаланилтРНКсинтетаза

1.7.1. Структура и свойства.
1.7.2. Неканонические функции.
1.7.3. Комплекс с IIIi.
1.7.4. Комплексы с i и .
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Материалы и методы
2.1.1. Выделение и очистка фенилаланилтРНКсинтетазы.
2.1.2. Кристаллизация фенилаланилтРНКсинтетазы
2.1.3. Получение комплекса
2.1.4. Получение данных рентгеновской дифракции.
2.2. Обработка результатов.
2.2.1. Первичная обработка данных рентгеновской дифракции
2.2.2. Построение и уточнение пространственной модели.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1. Выделение, очистка и кристаллизация гомогенного фермента
3.2. Реакция аминоацилирования в присутствии дивалентных ионов
3.3. Обзор структуры функционального комплекса.
3.4. Связывание и распознавание фснилаланинадснилата
3.5. Распознавание фенилаланина в ряду ароматических аминокислот
3.6. Ион металла в области взаимодействия а и рсубъединиц гетеродимера
3.7. Ион сульфата на поверхности ДНКсвязывающего домена
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


АминоацилтРНКсинтетазы краткий обзор функций. АминоацилтРНКсинтетазы два класса, семь подклассов. Лминоацилирование активация тРНК. Взаимодействие аминоацилтРНКсинтетаз с тРНК. Структура и свойства. Неканонические функции. Комплекс с IIIi. Комплексы с i и . ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. Выделение и очистка фенилаланилтРНКсинтетазы. Получение данных рентгеновской дифракции. Обработка результатов. Построение и уточнение пространственной модели. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Обзор структуры функционального комплекса. ВЫВОДЫ. ЛИТЕРАТУРА. Актуальность темы. Трансляция генетического кода является одним из определяющих свойств живых систем, и эта функция во многом базируется на небольшом семействе ферментов аминоацилтРГТКсинтетаз. Более того, современные исследования продемонстрировали способность рибосомальной РНК самостоятельно проводить целый ряд химических реакций, которые прежде считались прерогативой белков, в том числе включение аминокислот в аминоацилтРНК и гидролиз ее аналогов . После образования молекулы аминоацилтРНК иначе называемого активацией тРНК, специфичность белкового синтеза во многом зависит от комплементарных взаимодействий между парами оснований, и дальнейший химический катализ может быть осуществлен представителями мира РНК С. Однако специфичность самого синтеза аминоацилтРНК требует участия белков. Эта специфичность настолько высока, что примерно на 0 верных реакций аминоацилирования происходит лишь одна ошибочная i, . Таким образом, понимание структуры и механизма функционирования этих ферментов может дать ответы на многие из важных вопросов, стоящих перед молекулярной биологией. А благодаря центральной роли в трансляции генетического кода, эволюцию синтетаз и их тРНК необходимо рассматривать в тесной связи с проблемой происхождения жизни i Р. . Каждый белок специфичен для одной определенной аминокислоты и одной или нескольких изоакцепторных тРНК см. , , , , . В настоящее время четко определены основные взаимосвязи внутри семейства аминоацилтРНКсинтетаз. Сравнение структур на различных уровнях от первичной до третичной позволяет разделить семейство синтетаз на два класса ii . Важнейшим различием ферментов двух классов является конечная точка аминоацилирования на 3 концевом аденозине тРНК синтетазы класса I производят присоединение по 2гидроксильной группе рибозы, тогда как синтетазы класса II переносят аминоациладенилат на Згидроксил i . Разделение на два класса подтверждается и результатами кристаллографических исследований, показавших две различных архитектуры активных сайтов, которая остается постоянной среди практически всех членов одного класса. Более того, в активных сайтах синтетаз обнаружены высоко консервативные аминокислотные последовательности а ii . Механизм аминоацилирования является столь сложным, поскольку специфичное узнавание родственной тРНК, повидимому, включает в себя конформационные перестройки как самой синтетазы, так и тРНК, происходящие в ходе связывания и переноса аминоациладенилата. Хотя большинство из определенных на настоящий день структур показывают важность взаимодействия с антикодоновым триплетом тРНК для точного се узнавания, различные вовлекают во взаимодействие и иные сайты тРНК, изменяющиеся от фермента к ферменту С. Видимо, тРНКсвязывающис домены были более подвержены эволюционным изменениям, нежели каталитические.