Введение к работе
Актуальность темы, а-Суперспиральные мотивы - это широко
распространенные элементы структуры в белках. Для этих структур
характерным является то, что их аминокислотная последовательность
квазипериодична и может быть представлена в виде повторяющихся
семичленников (abed efg)n, причем в (а) и (d) положениях, как правило,
находятся неполярные аминокислотный остатки, формирующие внутреннее
гидрофобное ядро, а в положениях (Ь), (с), (е), ф и (g) - полярные
аминокислотные остатки, участвующие в меж- и внутриспиральных
взаимодействиях. Многочисленные исследования показали, что пептиды,
имеющие характерный семичленный повтор аминокислотной
последовательности образуют как двух-, трех- , так и четырех- и пятитяжевые а-суперспирали. Однако вопрос о том, какие взаимодействия ответственны за избирательность образования а-суперспиралей с той или иной стехиометрией до сих пор остается открытым. На сегодняшний день более или менее понятно по каким правилам олигомеризуются двух- и трехтяжевые а-суперспирали. Считается, что стехиометрия в этом случае определяется комбинацией эффектов упаковки гидрофобных аминокислотных остатков в межспиральной зоне (остатки в положениях (а) и (d)) и электростатических взаимодействий между аминокислотными остатками, примыкающими к гидрофобному ядру (остатки в положениях (е) и (g)). По каким правилам олигомеризуются многотяжевые а-суперспирали практически ничего неизвестно. Поэтому изучение факторов, приводящих к образованию пятитяжевых а-суперспиралей, являются актуальными, поскольку позволяют приблизиться к пониманию общих принципов олигомеризации многотяжевых а-суперспиралей.
Цель работы. Целью данной работы было сконструировать короткий полипептид, который способен образовывать длинные растворимые пятитяжевые а-суперспиральные фибриллы, поскольку конструирование полипетидов de novo с заранее заданной архитектурой является хорошим
способом проверить правильность понимания нами принципов олигомеризации пятитяжевых а-суперспиральных комплексов.
Научная новизна работы. Впервые сконструирован de novo короткий полипептид, который в растворе образует длинные пятитяжевые а-суперспиральные фибриллы. Показано, что заряженные остатки, находящиеся в ф и (g) положениях а-суперспирали влияют как на стабильность пятитяжевых а-суперспиралей, так и на диапазон рН в которых они образуются.
Практическая значимость работы. Сконструированные в работе
короткие полипептиды, способные собираться в а-суперспиральные фибриллы
в широком диапазоне изменений рН, открывают новые возможности для
многочисленных применений таких структур в биотехнологии и медицине в
качестве носителей коротких биологически активных лигандов.
Апробация работы и публикации. Материалы диссертации
докладывались на ежегодных научных конференциях Института белка РАН,
1998 и 2002 год, Пушино (Московская обл., Россия), на международном
семинаре "Прогресс в биотехнологии и нейробиологии - интегративная
медицина", 2004 год, Хургада (Египет). Стендовые сообщения были
представлены: на международном симпозиуме по структуре, стабильности и
сворачиванию белков, 1998 год, Москва (Россия); на П Съезде Биофизиков
России, 1999 год, Москва (Россия); на 7 международной летней школе по
биофизике надмолекулярных структур, 2000 год, Ровини (Хорватия); на Ш
Съезде биохимического общества, 2002 год, Санкт-Петербург (Россия); на 5
международной конференции по новым тенденциям в нанотехнологии, 2004
год, Сеговия (Испания). По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ,
в том числе 2 статьи в иностранных журналах.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на
