Роль белок-липидных взаимодействий в регуляции каналоформерной активности сирингомицина Е

• Автор: Бессонов, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.25
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 103 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Цели и задачи исследования.

Научная новизна

Теоретическое и практическое значение работы.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Механизм действия антимикробных пептидов. Образование трансмембранных пор

1.2. Биологическая активность фитотоксинов, продуцируемых бактериями i.

1.3. Образование трансмембранных пор сирингомицином Е.

1.4. Связь каналоформерной активности сирингомицина Е с его биологической активностью.
1.5 Взаимодействие цитоскслста с цитоплазматической мембраной. Регуляция связывания актина.
1.5.1. Взаимодействие актина с мембраной через актинсвязывающие белки
1.5.2. Непосредственное взаимодействие актина с липидным бислоем
1.6. Влияние цитоскелета на ионный транспорт.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Материалы
2.2. Методы исследования
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Эффект в и Гактина на проводимость токсин
модифицированных БЛМ
3.2. Роль электростатических и гидрофобных взаимодействий в эффекте актина
3.3. Влияние заряженных полимеров на проводимость СМЕканала при
Ф цис и трансдобавке
3.4. Кооперативная адсорбция на БЛМ соединений, увеличивающих каиалоформерную активность СМЕ
3.5. Анализ процесса увеличения размеров агрегатов, образованных актином, ПЛТ или ПК.
3.6. Заключение
ВЫВОДЫ.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Предварительные исследования показали, что мембранная активность сирингомицина Е зависит от присутствия глобулярного актина с противоположной введению токсина стороны БЛМ Ситеу е1 а1. В данной работе изучено влияние белков цитоскелста на мембранную активность сирингомицина Е СМЕ и его аналогов. Данные, свидетельствующие о связи между динамическими перестройками цитоскелета и активностью ионных каналов в мембране, позволяют говорить о непосредственном участии белков цитоскелета в процессах ионного транспорта Ыеи1уаеу ег а Ьепко е Тем не менее, мало известно о возможности влияния внутриклеточных белков на функционирование экзогенных соединений, что определяет актуальность данного исследования. Цель данной работы установление механизма влияния белков цитоскелета на каналоформерную активность сирингомицина Е и его аналогов в бислойных липидных мембранах. СМЕ и соединений, увеличивающих каналоформерную активность токсина, а также зависимость трансмембранного тока от концентрации актина и полимеров. Впервые показано, что каналоформерная активность липодепсипептидов СМЕ, СПА, ССА и СТБ в модельных липидных мембранах регулируется актином, но не альфаактинином или винкулином белками, также входящими в состав цитоскелета. Сорбция актина на бислойной липидной мембране имеет кооперативный характер и сопровождается образованием агрегатов сорбирующегося вещества, главным образом, за счет гидрофобных белоклипидных взаимодействий. Предложен механизм влияния актина на каналоформерную активность фитотоксинов, согласно которому агрегаты актина изменяют структуру мембраны, что приводит к увеличению числа предшественников фитотоксиновых каналов и или константы скорости их открывания. Данные, полученные в ходе работы, показывают, что биологическое действие липодепсипетидов, продуцируемых бактериями i v. Несомненную ценность представляют сведения о возможности непосредственного взаимодействия глобулярного и фибриллярного актина с мембраной. Показано, что амфифильные синтетические полимеры полианион Кенига и полилизинтриптофан, могут быть использованы для тестирования вклада заряженных и гидрофобных групп белковых молекул при их взаимодействии с мембраной. Результаты, полученные в ходе исследования, показали, что актин формирует на мембране агрегаты, и способность к агрегации является необходимым условием влияния на активность СМЕ. Механизм действия антимикробных пептидов. Образование трансмембранных пор. Многие организмы выделяют пептиды, обладающие противогрибковыми и антимикробными свойствами. Подобные пептиды являются предметом многочисленных исследований, направленных на установление молекулярных механизмов их биологической активности по отношению к различным типам клеток. Объектом действия большинства пептидов является плазматическая мембрана клетокмишеней. Взаимодействия с мембраной приводят к нарушению ее барьерных функций за счет образования трансмембранных пор, разрушению мембраны и смерти клетки. Пептидлипидные взаимодействия играют основную роль в функционировании большинства порообразующих пептидов. Большинство пептидов имеют амфифильную структуру, что способствует их встраиванию в мембрану БсЫес ГГ, ВесЫгег е Другой отличительной чертой порообразующих пептидов является зависимость их селективности от величины собственного заряда. Пептиды, имеющие незначительный отрицательный Ыгсмолизин или положительный пардаксин, мелиттин суммарный заряд действуют в основном на клетки млекопитающих или не обладают селективностью по отношению к клеткам, то есть вызывают лизис всех их типов при примерно одинаковой концентрации. Большинство антибактериальных пептидов обладает значительным положительным зарядом, расположенным на амфифильных аспиралях. Эта химическая особенность объясняет их селективность, поскольку внешний монослой мембраны бактерий в основном состоит из отрицательно заряженных фосфолипидов, а внешний монослой клеток млекопитающих состоит прсил1ущественно из незаряженных липидов и молекул стеринов.