Изучение взаимодействия генотипов растения и бактерии при получении форм картофеля, устойчивых к колорадскому жуку

• Автор: Богомаз, Денис Игоревич
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Т 0 т б У р У к X X р б I 0 и Е О т б я У. У р У к I I. У У У к I X. У р У к X х. У р У к I X. У У У X X X Г 5 I 9 1 Е О т б А р к А V Р X А Р Е I Т V 0 1

к . I К,О б а К У Е V б л 5Л

5 Л
5 Л 5
1 I К
яо
Рис. Аминокислотные последовательности различных вариантов генов Су2. Большинство энтомоцидных белков имеют молекулярную массу Ша представители семейств Сгу1, Сгу1У, Сгу1Х и др. Бпгаш еЫ. Попадая в кишечник насекомых, они подвергаются действию присутствующих там протеиназ, образуя устойчивые к дальнейшему протеолизу фрагменты Ша так называемые истинные токсиныКлт, . Для этих белков показана четко выраженная доменная структура. Сконцевой район достаточно консервативен среди разных классов энтомоцидных белков. Ша, в свою очередь быстро подвергающихся дальнейшему гидролизу. Ыконцевой район соответствующий истинному токсину относительно устойчив к протсолизу и гораздо более вариабелен у разных белков, нежели Сконцевой район. Таким образом, исходные ка белки представляют собой протоксины, нуждающиеся в активации протеиназами кишечного сока насекомых. Доменная организация эндотоксинов. Группа токсинов, к которой принадлежат представители семейств Сгу, СгуШ, СгуХ и СгуХ1, включает в себя белки с молекулярной массой ка. По первичной структуре они напоминают Ыконцсвыс участки истинные токсины кОа белков. ББр. ЬпотБ и истинного токсина, соответствующего протоксину Сгу1Аа кОа, Бэр. Б1ак1 СгоБЬиЬк сг а1, . Притом, что идентичность этих белков по аминокислотной последовательности составляет лишь , их третичные структуры сходны. Выравнивание первичной структуры других эндотоксинов и расчет предполагаемой вторичной структуры позволяют предположить, что все они имеют принципиально сходную укладку полипептидной цепи. Третичная структура молекулы истинных токсинов представлена тремя доменами рис. Рис. Третичная структура токсина . Первый, концевой домен, построен из семи аспиралсй, при этом пятая гидрофобная аспираль окружена шестью амфифильными спиралями так, что гидрофобные поверхности последних повернуты к а5. Спирали схЗ а7 имеют достаточную длину полных оборотов, более А, чтобы пронизать бислойную клеточную мембрану. Наиболее длинная А спираль аб содержит 9 полных оборотов i . Второй домен состоит из трех листов, сомкнутых так, что в сечении получается треугольник. Два первых листа состоят из четырех антипараллельных складок третий из трех Рскладок и одной небольшой аспирали а8. В составе каждого листа между двумя внутренними нитями образуется петля. Эти петли собраны относительно близко друг к дру на вершине молекулы. Третий домен представляет собой сэндвич из двух антипараллельных Рлистов. Несмотря на четко выраженную доменную структуру, в ходе денатурации молекула эндотоксина ведет себя как единое целое , . Эта целостность обеспечивается тесными междоменными контактами. Наиболее сильные контакты обнаружены между первым и вторым доменами площадь, занятая контактами составляет А2, несколько меньшая площадь контакта между доменами I и III А2. Второй и третий домены контактируют достаточно небольшой поверхностью 0Л2, и их связь обусловлена, в основном, гидрофобными взаимодействиями i, . Механизм действия эндотоксинов i iii. При попадании в кишечник насекомого белковый кристалл растворяется в щелочной среде кишечного сока 9. Следующей стадией токсического воздействия является связывание истинного токсина с аффинным к нему белком рецептором, экспонированным на поверхности апикальных мембран эпителиальных клеток кишечника. Связывание токсина с рецептором является обратимым , , . На следующей стадии происходит перестройка конформации молекулы токсина с последующим внедрением некоторых из формирующих е структур в мембранный бислой. После этого связывание токсина с мембраной становится необратимым I . Внедрение аспиралей первого домена в мембрану чувствительной клетки необходимо для того, чтобы связывание стало необратимым, и доказывается это тем, что неполноценная молекула токсина, состоящая только из Нго и Iего доменов, связывается с мембраной только обратимо.