Сравнительный геномный анализ систем метаболизма длинноцепочечных жирных кислот и мембранных белков γ-протеобактерий

• Автор: Садовская, Наталия Сергеевна
• Шифр специальности: 03.01.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Мембраны как основной компартмент про- и эукариотических клеток
1.2. Липиды как структурная основа мембран
1.3. Биосинтез жирных кислот
1.4. Катаболизм длинноцепочечных жирных кислот
1.5. FadR как регулятор биосинтеза и катаболизма жирных кислот в E. coli
1.6. Участие FabR в контроле биосинтеза ненасыщенных жирных кислот в E. coli
1.7. Трансмембранные белки
1.7.1. Свойства а-спиральных трансмембранных белков
1.7.2. Свойства трансмембранных белков типа ß-бочонок
1.8. Предпочтение пар остатков в трансмембранных белках
1.9. Классификация трансмембранных белков по Сайеру
1.10. Рентгеноструктурный анализ белков
1.11. Экспериментальные методы определения топологии трансмембранных белков
1.11.1. Использование гибридов с репортерными белками
1.11.2. Использование специфических последовательностей в качестве репортерных
1.11.3. Метод сайт-специфического мечения остатков цистеина
1.12. Базы данных трансмембранных белков с известной трехмерной структурой
1.13. Предсказание структуры трансмембранных белков in silico
1.14. Обучающая и тестовая выборки
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Банки данных последовательностей бактериальных геномов

2.2. Компьютерные программы и методы, используемые для анализа геномов, а также отдельных нуклеотидных и белковых последовательностей
2.2.1. Поиск ортологов
2.2.2. Распознавание операторных участков ДНК
2.2.3. Изучение транскрипционной регуляции методами сравнительной геномики
2.2.4. Подход, основанный на сравнении геномов
2.3. Базы данных, используемые при составлении тестовой выборки трансмембранных белков
2.4. Алгоритмы, используемые для сравнительного анализа
2.5. Компьютерные программы, используемые для сравнительного анализа
2.6. Оценка предсказания алгоритмов: коэффициент Жаккарда (7 и коэффициент перекрытия сегментов С
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Построение матрицы позиционных весов для регулона Бает
3.2. Построение матрицы позиционных весов для регулона БаЫГ
3.3. Анализ регулонов метаболизма жирных кислот
3.3.1. Анализ регулона БасЖ
3.3.2. Анализ регулона БаЬЛ
3.4. Обсуждение результатов анализа регулонов метаболизма жирных кислот
3.4.1. Обсуждение результатов анализа регулона БасЖ
3.4.2. Обсуждение результатов анализа регулона БаЬЛ
3.5. Анализ алгоритмов
3.6. Построение тестовой выборки
3.6.1. Тестовая выборки а-спиральных трансмембранных белков
3.6.2. Построение кластеров
3.6.3. Тестовая выборка белков типа Р-бочонки

3.7. Сравнительный анализ алгоритмов
3.7.1. Сравнительный анализ алгоритмов, предсказывающих положение трансмембранных сегментов в а-спиральных белках
3.7.2. Сравнительный анализ алгоритмов, предсказывающих положение трансмембранных сегментов в белках типа Р-бочонки
3.7.3. Детальный анализ группы алгоритмов РШЮ-ТМВВ
3.8. Обсуждение результатов сравнительного анализа алгоритмов, предсказывающих положение трансмембранных сегментов в а-спиральных белках и в белках типа
Р-бочонки
ВЫВОДЫ
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

насыщенный раствор белка при более высокой температуре, а затем медленно его охладить. Соответственно, пересыщенный раствор белка получается в результате понижения растворимости в процессе охлаждения [88, 93]. Еще один метод основан на введении в раствор белка вещества, вызывающего понижение его растворимости [88, 93]. Как правило, в качестве таких веществ применяют различные соли и органические растворители. Следует отметить, что растворимость белков сильно зависит от pH раствора, что тоже можно использовать для получения пересыщенных растворов.
Тем не менее, в настоящее время не разработаны универсальные методы, позволяющие подобрать оптимальные условия кристаллизации белков. Для каждого изучаемого белка эти условия подбирают за счет изменения температуры, типа буфера, значения pH, концентрации осаждающей соли или кристаллизируемого белка и пр. [88]. При этом необходимо подобрать условия, при которых образуется кристалл, а не выпадет соль [92].
Далее выбирают кристаллы, подходящие для эксперимента. Чем выше сложность изучаемого объекта, тем выше требования к качеству кристаллов. Наиболее подходящими можно считать монокристаллы, имеющие размер сторон 0,2-0,5 мм, которые обладают хорошей огранкой и не содержат дефектов [92]. Следует отметить, что дефекты в кристаллах вызывают ошибки при определении дифракционной картины, что, в свою очередь, приводит к неточности или невозможности расшифровать кристаллическую структуру исследуемого белка.
В качестве источника рентгеновских лучей используют синхротрон или рентгеновскую установку. К преимуществам синхротрона можно отнести то, что он дает более мощный пучок, что позволяет сократить время эксперимента [94]. Кроме того, кристаллы белка разрушаются под действием рентгеновского излучения [88]. Тем не менее, процесс разрушения кристалла занимает определенное время. Поэтому в случае наличия достаточно мощного пучка, возможно зарегистрировать дифракционную