Эволюция генов семейства лейкоцитарных FC-рецепторов

• Автор: Гусельников, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 113 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Основные принципы структу рной организации лейкоцитарных рецепторов.

1.1.1. Структу ра ИГдомена.

1.1.2. Прикрепление лейкоцитарных поверхностных молекул к клеточной мембране

1.1.3. Гликозилнрование лейкоцитарных рецепторов

1.1.4. Сигнальные мотивы в цитоплазматических районах лейкоцитарных рецепторов

1.1.4.1. Активирующие 1ТАМ мотивы.

1.1.4.2. Ингибирующие 1Т1М мотивы.

1.1.4.3. Ду ализм среди 1ТАМ и ГПМсодержащих рецепторов.

1.2. Гсрецепторы млекопитающих.

1.2.1. Лейкоцитарные Рсрецепторы человека и мыши.
1.2.2. Лигандснецифнчность, аффинность связывания ИГ ГсИ.
1.2.3. Структура рецепторных комплексов лейкоцитарных БсК человека, сигнальные субъединицы
1.2.4. Акт ивация и инактивация клеток Бсрецепторными комплексами
человека.
1.3. Эволюция семейства лейкоцитарных ЕсИ.
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Материалы и реакгивы.
2.2. Биологический материал.
2.3. кДНК и кДНК библиотеки.
2.4. Нуклеотидные последовательности кДНК.
2.5. Выделение и очистка нуклеиновых кислот.
2.5.1. Выделение ДНК
2.5.2. Выделение суммарной РНК из эукариотических клеток
2.6. Методы, используемые для клонирования ДНКфрагментов.
2.6.1. Основные методы клонирования ДНК.
2.6.2. Химическая трансформация . i.
2.6.3. Электротрансформация.
2.7. Полимеразная ценная реакция ПЦР и олигонуклеотиды
2.8. Определение нуклеотидной последовательности.
2.9. Скрининг кДНКовой библиотеки ДНКзондами.
2 Эксцнзия i viv нлазмидной ДНК из фагового вектора.
2 Саузерн блотгибридизация ДНК.
2 Компьютерный анализ последовательностей.
2 Построение филогенетических деревьев
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Идентификация и структу рный анализ подобных кДНК
человека н мыши.
3.1.1. Определение нуклеотидных последовательностей и структурный анализ 1 кДНК человека и мыши
3.1.2. Саузерн блоганализ геномной ДНК человека и мыши с использованием специфичных зондов
3.1.3. Определение нуклеотидных последовательностей и структу рный анализ I кДНК человека и мыши.
3.1.4. Саузерн блотанализ геномной ДНК человека и мыши с использованием Iспецифичных зондов.
3.1.5. Получение полных кДНК I1,2 и 3 и 2 человека
3.2. Компьютерный анализ геномных последовательностей человека и мыши, предоставленных центром Сэнгера.
3.2.1. Определение взаимного расположения и I генов
у человека и мыши.
3.2.2. Определение экзонинтронной организации и I генов
человека к мыши.
3.3. Сравнительный анализ первичной структуры I и .
3.3.1. Сравнительный анализ первичной структуры ИГдомснов
I и
3.3.2. Сравнительный анализ первичной структуры цитоплазматических
районов I.
3.4. Идентификация подобных генов у I, i i и X vi.
3.4.1. Определение нуклеотидных последовательностей и структурный анализ подобных кДНКЛГ. vi X
3.4.2. Саузерн блоганализ геномной ДНК X. vi с пользованием Xспецифичных зондов.
3.4.3. Поиск кДНК X с помошыо скрининга кДНК библиотек
X .
3.4.4. Структурный анализ идентифицированных подобных кДНК
X .
3.5. Сравнительный анализ первичной структуры X
3.5.1. Сравнительный анализ первичной структуры ИГдомснов X.
3.5.2. Сравнительный анализ первичной структу ры цитоплазматических
районов X
Заключение.
ВЫВОДЫ.
Приложения.
Список литературы


Первоочередным подходом в реконструкции эволюционной истории иммунной системы является выявление филогенетических связей между различными семействами а также отдельными молекулами, близкие гомологи которых не были обнаружены. Объектом настоящего исследования является семейство лейкоцитарных Рсрсцепторов РсЯ. Эта группа структурно родственных поверхностных белков получила свое название изза способности связывать константные области тяжелых цепей иммуноглобулинов 1. Экспрессия на разных типах лейкоцитов, в том числе и на тех, которые лишены собственных антигеираспознающих рецепторов, делает ЕсЯсемсйство важным элементом объединения клеточного и гуморального иммунитета. По своим сигнальным функциям РсЯ разделяются на ингибирующие и активирующие рецепторы. I. Активирующие рецепторы ответственны за запуск эффскторных функций лейкоцитов, таких как фагоцитоз и антителозависимая цитотоксичность, ингибирующие рецепторы способны подавлять эффекторные реакции и блокировать синтез антител. До настоящего времени были описаны только у млекопитающих, их структурная взаимосвязь с другими семействами I и эволюционное происхождение остаются неясными. К началу настоящей работы было неизвестно также, имеются ли у млекопитающих гены, в структурном отношении родственные генам . Цели и задачи исследования. Цслыо данного исследования являлось изучение эволюции генов у наземных позвоночных. Идентификация и структурный анализ неизвестных подобных генов у представителей млекопитающих человека i и мыши . Идентификация и структурный анализ подобных генов у представителя земноводных, африканской шпорцевой лягушки X ivi. Научная новизна. У человека и мыши впервые идентифицированы две группы генов, гомологичных генам и названных 1 и . У африканской шпорцевой ляушки впервые идентифицировано семейство подобных генов, названных X. Установлены взаимное расположение и экзонинтронная организация иодобных генов у человека и мыши. Установлено, что дупликации генов в семействе происходили видоспецнфичным образом и сопровождались перетасовкой экзонов, в результате которой у разных видов возникали рецепторы с разной модульной организацией. Научнопрактическая ценность. Идентификация новых генов, принадлежащих к семейству, вносит вклад в генетику и иммунологию человека, мыши и X vi а также в развитие представлений об эволюции иммунной системы и механизмах филогенетической экспансии I. Апробация работы. Международном 1БОС1 конгрессе, Ст. Семинаре в Департаменте микробиологии и иммунологии Медицинского центра Университета г. Аминокислотные последовательности большинства белков содержат участки, схожие с районами, представленными в других белках. Такие последовательности часто соответствуют независимым структурным единицам или доменам. На сегодняшний день выделяется около основных групп доменов со схожей третичной структурой i, . В тех случаях, когда третичная структура неизвестна и сравниваются первичные аминокислотные последовательности, для описания сходства между белками используется термин ладсемейство. Например, каждый белок из надсемейства иммуноглобулинов I содержит хотя бы один ИГподобиый домен рис. Когда в одной молекуле вместе с доменом из одного надсемейства присутствуют домены из других надсемейств, то такую молекулу называют мозаичной. В мозаичных I молекулах вместе с ИГ доменами чаще всего встречаются домены 3 фибронектин третьего типа надсемейства i, . Среди молекул I есть секретируемыс или внеклеточные, внутриклеточные, а также ассоциированные с клеточной мембраной формы. Молекулы I выполняют целый спектр функции у беспозвоночных молекулы I выполняют функции адгезинов, мышечных белков, входят в состав внутриклеточных киназ, а также участвуют в развитии нервной системы i . У позвоночных I молекулы участвуют также и в развитии специфичного иммунного ответа. Большинство таких молекул экспрессируется на поверхности лейкоцитов, клеток иммунной системы. На сегодняшний день на лейкоцитах идентифицировано болсс 0 видов поверхностных рецепторов и более половины их них содержит ИГподобные структуры . Для I белков, экспрессирующихся на поверхности лейкоцитов, характерно ii , .