Исследование кофермент-связывающих центров АТР- и PLP-зависимых белков методом сравнительного конформационного анализа

• Автор: Денесюк, Константин Александрович
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Долгопрудный
• Количество страниц: 114 с. : ил.

Содержание

Сокращения
Введение
Глава 1 Литературный обзор
1.1 Архитектура кофермент-связывающих доменов АТР-зависимых белков
1.1.1 Циклический АМР-зависимая протеинкиназа
1.1.2 0-аланин:0-аланин лигаза
1.1.3 Гистидил-тРНК-синтетаза
1.2 Пространственная укладка кофермент-связывающих доменов РЬР-содержащих белков
1.2.1 Аспартат аминотрансфераза
1.2.2 р-Субъединица триптофан синтетазы
1.2.3 И-Аминокислотная аминотрансфераза
1.2.4 Аланин рацемаза
1.2.5 Гликоген фосфорилаза
Глава 2 Методы сравнения пространственных структур
2.1 Сравнение топологий макромолекул расчетными методами
2.1.1 Инициализация
2.1.2 Оценка эквивалентности структур
2.1.3 Генетический алгоритм
2.1.4 Финальная суперпозиция структур (алгоритм Керсли)
2.2 Графическое сравнение топологий макромолекул
Глава 3 Структурное подобие кофермент-связывающих центров трех топологически различных семейств АТР-зависисимых белков
3.1 Сравнение конформаций сАРК и ОО-лигазы

3.2 Эквивалентные супервторичные структуры, формирующие АТР-связывающий центр сАРК и ББ-лига-

3.3 Идентичность ключевых взаимодействий, определяющих положение и конформацию кофермента в структурах сАРК и ББ-лигазы
3.4 Структурная комплементарность между коферментом и белком в АТР-зависимых ферментах с различной третичной структурой
Глава 4 Архитектура кофермент-связывающего центра в неродственных семействах РЬР-зависимых белков
4.1 Сравнение третичных структур пяти РЬР-связываю-
щих доменов
4.2 Роль эквивалентного структурного комплекса в формировании уникальных РЬР-связывающих центров
Выводы
Литература

Сокращения
AlaR, аланин рацемаза.
AspAT, аспартат аминотрансфераза.
ADP, аденозин 1',5'-дифосфат.
AMP-PNP, аденил имидодифосфат.
АТР, аденозин 1',5'-трифосфат. сАРК, циклический AMP-зависимая протеинкиназа. D-AAT, D-аминокислотная аминотрансфераза. DD-лигаза, D-Ala:D-Ala лигаза.
GP, гликоген фосфорилаза.
HisRS, гистидил-тРНК-синтетаза.
PLP, пиридоксаль-5’-фосфат.
RMSD, средне-квадратичное отклонение.
TrpS(5, субъединица триптофан синтетазы.

и сотр., 1995). Таким образом, PLP-связывающий домен AlaR имеет новую укладку полипептидной цепи по сравнению с топологиями других PLP-содержащих доменов.
PLP располагается приблизительно в центре ос/(3-цилиндра и связан ковалентной связью с Lys39 (рис. 16). Один свободный кислород фосфатной группы образует водородную связь с гидроксильным кислородом остатка Туг43. Гидроксильный кислород Туг354 также формирует водородную связь с другим свободным кислородом фосфатной группы PLP, в то время как атом N основной цепи и атом OG боковой группы Ser204 связаны с третьим кислородом. Положение пиридинового кольца кофермента по отношению к белку стабилизируется водородными связями между атомом N1 кольца и атомами NE и NH2 остатка Arg219, и между атомом 03 и атомом NH2 гуанидиновой группы Argl36.
1.2.5 Гликоген фосфорилаза
GP [ЕС 2.4.1.1] катализирует внутриклеточную деградацию гликогена в глюкозу-1-фосфат. Этот фермент был исключен из изучения эволюционных взаимоотношений среди PLP-зависимых ферментов, так как рассматривались только ферменты, катализирующие трансформации аминокислот (Alexander и сотр., 1994). Однако, функциональная активность GP полностью зависит от PLP (Shaltiel и сотр., 1969). Белок является димером и структура субъединицы GP состоит из амино- и карбокси-концевых доменов, сформированных из остатков 1-484 и 485-842, соответственно (Sprang и Fletterick, 1979; Barford и сотр., 1991; Oikonomakos и сотр., 1987). Первый, амино-концевой, домен содержит и район сосредоточения гликогена и AMP-связывающий центр. Шесть параллельных (3-цепей, образующих (3-слой в середине карбокси-концевого домена, вместе с четырьмя спиралями формируют нуклеотид-связывающий домен (рис. 17), характерная укладка которого ранее была обнаружена в различных дегидрогеназах (Rossmann и сотр., 1975).
Кофактор PLP ковалентно прикреплен к . Lys680 (рис. 18),