Состояние и подвижность некоторых белков в условиях агрегации

• Автор: Халиуллина, Алия Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ И АГРЕГАЦИЯ БЕЛКОВ В РАСТВОРАХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ МЕМБРАНАХ
1.1. Состояние, самодиффузия и агрегация белков в растворах
1.1.1. Особенности строения и функционирования белков
1.1.2. Особенности агрегации белков в растворах
• Влияние ТФЭ на конформацию белков
• Влияние ультразвукового воздействия на агрегацию белков
• Кинетические модели, описывающие агрегацию белков
1.1.3. Самодиффузия молекул белков в растворах. Применение ЯМР для исследования самодиффузии и агрегации белков в растворах
1.2. Состояние и агрегация белков в биомембранах
1.2.1. Особенности функционирования и агрегации белков
в биомембранах
1.2.2. Применение ЯМР твердого тела для исследования структуры, динамики и агрегации белков в биологических мембранах
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Основные ЯМР методы, используемые в работе
2.1.1. Явление ЯМР. Взаимодействия ядерных спинов
2.1.2. Основные принципы измерения коэффициентов самодиффузии молекул методом ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля
2.1.3. Особенности измерения латеральной самодиффузии липидов
в ориентированных биомембранах
2.1.4. Спиновое эхо, квадрупольное спиновое эхо,
измерение времени сиин-спиновой релаксации Тг
2.1.5. Последовательность КПМГ для измерения констант гомоядерного диполь-дипольного взаимодействия
2.1.6. Эксперименты по двойному резонансу

2.1.7. Измерение времени спин-решеточной релаксации Т1
методом “инверсии-восстановления”
2.1.8. Метод двойного резонанса вращательного эха для измерения гетероядерного дипольного взаимодействия (КЕВОК;
2.1.9. Программы компьютерного моделирования
2.2. Основные характеристики аппаратуры
2.2.1. ЯМР спектрометры для измерения самодиффузии
2.2.2. ЯМР спектрометры высокого разрешения твердого тела
2.2.3. Спектрополярометры
2.2.4. Флюорофотометр
2.2.5. Ультразвуковая баня
2.3. Характеристики объектов исследования
2.3.1. Растворы белков (Лизоцим, Амилоидный АР пептид)
2.3.2. Мембранные системы (Грамицидин X порообразующий сегмент М1 механочувствителъного канального белка МчкВ)
ГЛАВА 3. САМОДИФФУЗИЯ И АГРЕГАЦИЯ БЕЛКОВ В РАСТВОРЕ
3.1. Форма диффузионного затухания в растворах белков
3.2. Самодиффузия лизоцима на начальной стадии агрегации в растворе
3.3. Самодиффузия А(3 пептида в смеси растворителей ТФЭ-ОгО
3.4. Влияние температурного режима на самодиффузию
и агрегацию Ар пептида в растворе
3.5. Влияние ультразвукового воздействия на агрегацию и самодиффузию амилоидного АР пептида в растворе
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНО-ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРООБРАЗУЮЩЕГО СЕГМЕНТА М1 МЕХАНОЧУВСТВИТЕЛЬНОГО КАНАЛА МЧКВ ПРИ ЕГО АГРЕГАЦИИ В БИОМЕМБРАНЕ

4.1. Взаимодействие М1 пептида с биомембраной.
Влияние пептида на бислойную структуру, самодиффузию и релаксационные характеристики фосфолипидов
4.2. Анализ ориентации М1 пептида в ориентированных мембранах
по данным кругового дихроизма
4.3. Расположение М1 пептида в ориентированных мембранах поданным ЯМР спектроскопии на ядрах Н
4.4. Анализ вращательной молекулярной подвижности М1 пептида в модельных биомембранах
4.5. Измерение гетероядерного расстояния между ядрами 2Н и 13С методом КЕБСЖ
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ И ВОЗМОЖНОСТИ АГРЕГАЦИИ АНТИБАКТЕРИАЛЬНОГО ПЕПТИДА ГРАМИЦИДИНА 8 В ЛИПИДНЫХ БИСЛОЯХ
5.1. Анализ расщепления линий в спектрах КПМГ вследствие диполь-дипольного взаимодействия ядер 19Р
5.2. Различие стереоизомеров грамицидина 8 в спектрах КПМГ
5.3. Анализ структурных параметров пептида грамицидина Б в модельной биомембране с помощью твердотельной ЯМР спектроскопии диполь-дипольного взаимодействия на ядрах ,9Р
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Благодарности
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Заключение
Таким образом, из вышеприведенного обзора литературных данных видно, что процесс агрегации белков представляет большой интерес как с точки зрения развития фундаментальных представлений о самоорганизации белковых систем и процессов жизнедеятельности живых организмов, так и разработки методов профилактики и лечения конформационных заболеваний. Несмотря на интенсивное изучение в последние годы особенностей образования белковых агрегатов, остается ряд непонятных вопросов, требующих как развития теоретических представлений, так и экспериментальной базы и методик. 1) Немотря на то, что начальные стадии агрегации амилоидных фибрилл являются весьма информативными с точки зрения понимания механизма образования амилоидных отложений, они остается мало изученным. 2) Непонятен процесс самоорганизации мембранных и мембраносвязанных пептидов в мембране в молекулярные комплексы, к примеру, образование неспецифичных каналов в мембране антимикробными пептидами или формирование «мини» каналов отдельными трансмембранными сегментами некоторых сложных канальных белков без соединяющих петель.
Для понимания процесса белковой агрегации важно располагать информацией о структуре и динамике молекул белков в условиях агрегации. Для этих целей наиболее подходят экспериментальные методы и методики ЯМР спектроскопии.
В связи с вышеизложенным, задачами настоящей работы являлись:
1. Исследование методом ЯМР диффузометрии процесса ранней стадии агрегации белка лизоцима и А(3 пептида в растворах.
2. Исследование влияния температурного режима и воздействия ультразвука на самодиффузию и агрегацию амилоидного А(3 пептида в растворах.
3. Определение расположения и агрегационного состояния пептида грамицидина Б в ориентированных липидных бислоях методом ЯМР спектроскопии на ядрах 19Р.
4. Установление характера встраивания и динамических особенностей поведения в модельной биомембране порообразующего трансмембранного сегмента М1 белка МчкВ методами ЯМР твердого тела и спектроскопии кругового дихроизма.