Введение к работе
Актуальность темы. /?2-Микроглобулин (/?2м), исследованию структуры и физико-химических свойств которого посвящена данная диссертация, участвует в образовании комплекса клеточной совместимости (МНС-комплекса) класса I, ответственного за процесс распознавания организмом "своих" и "чужих" клеток. Изучение механизма функционирования этого комплекса (который у человека носит название HLA-комплекс) позволило бы прояснить такие вопросы, как проблему совместимости при трансплантации органов, проблему рака, СПИДа и проблему автоиммунных (неадекватных) реакций, когда "гиперактивность" иммунной системы приводит к постепенному разрушению организма.
Проблема механизма функционирования комплекса МНС I непосредственным образом связана с проблемой его структурной организации и проблемой стабильности этого комплекса. К настоящему времени известна структура HLA-комплэкса в кристалле и исследованы некоторые физико-химические свойства этого комплекса в растворе. Однако физико-химические свойства /?2м (малой субъе-циницы этого комплекса, м.в. 11800), которые позволили бы понять эго роль в функционировании HLA-комплекса, исследованы явно аедостаточно. Неизвестна также структура изолированного /?гм.
Некоторые заболевания, связанные с нарушениями работы почек, з частности, балканская нефропатия, приводят к резкому росту додержання /?2м в крови (и в урине). В связи с этим, а также с тем, что /?2м мояет иметь и некоторые самостоятельные функции в эрганизме, представляется необходимым изучение особенностей юв8Д8ния этого белка в растворе при различных условиях среда.
В настоящей диссертации определена вторичная структура /? м з растворе и на внутримолекулярном уровне исследованы его
физико-химические свойства, позволяющие подойти к понимании некоторых аспектов механизма функционирования HLA-комплекса. I качестве метода исследования применен современный метод двумерного (2D) протонного ядерного магнитного резонанса <*Н ЯМР), позволяющий с большой точностью отслеживать изменения структурі белка в растворе при различного рода воздействиях.
Цель работы. Изучение структуры /Згм и его физико-химически; свойств в растворе.
Основные задачи исследования, і. Отнесение сигналов в *] ЯМР-спектре /Згм. 2. Определение вторичной структуры /52м в растворе. 3. Исследование поведения вгы при различных условиях сред и выявление характерных-особенностей его структуры. 4. Исследо взние методом *Н ЯМР модифицированной (минорной) формы #гм.
Научная новизна. Впервые получено отнесение сигналов в * ЯМР-спектре Д2м и определена его вторичная структура и элемент третичной структуры в растворе. На внутримолекулярном уровн исследована динамика структуры /?2м. Показано, что N-концева область молекулы белка обладает повышенной конформацданной ла бильностью и выдвинуто предположение о важности такой лабильное ти для функционирования /?2м в организме. Определены условия ере да, при которых /?2м сохраняет свою нативную структуру в раствор Выявлены условия долговременной стабильности /Згм в растворе показано, что /?гм склонен к агрегации. Показано, что необратт мость денатурации И2м связана с его агрегацией в денатурироваї ном состоянии. Спектрально (ЯМР) идентифицирована минорная фори #2м с pi 5,2 (проделано отнесение линий в *Н ЯМР-сгактре эте формы); обнаружено, что скорость образования этой формы зависі от концентрации белка и обосновано заключение, что образована минорной формы #2м с pi 5,2 связано с дезамидованием глутамиз
!, которое сопровождается изменениями в структуре N-концевой области молекулы белка, ответственной за взаимодействие с тяжелой цепью HLA.
Практическая ценность. Полученное отнесение линий в *Н ЯМР-:пектре ft л позволяет, используя технику ЯМР, ставить и решать :аные разнообразные задачи по изучению особенностей поведения ітого белка в растворе на внутримолекулярном уровне: от изучения взаимодействия /? м с ионами и малыми молекулами до определения 'ретичной структуры этого белка в растворе и объяснения механиз-ia его связывания в HLA-комплвксе.
Спектральная идентификация минорной формы /3 м позволяет как эегистрировать наличие этой формы в препаратах в л, так и решать іадачи по изучению особенностей поведения этой формы белка в застворе и роли, которую эта форма белка может играть в функцио-мровании HLA-комплекса.
Изученные особенности долговременной стабильности вл в застворе позволяют дать рекомендации об оптимальных условиях фанения препаратов этого белка и оптимальных условиях экспери-*ента при работе с этим белком.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, ;еми глав (включающих литературный обзор, экспериментальную гасть и обсуждение результатов), выводов и списка литературы, источающего 143 наименования. Текст изложен на 157 страницах ма-шнописного текста, включает 7 таблиц и иллюстрирован 48 рисунками. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.