Введение к работе
Актуальность темы. Исследование структурных свойств а-фетопротеина (АФП) является важным этапом в процессе определения молекулярного механизма функционирования этого белка, роль которого в организме очень важна и многообразна. Действительно, АФП выполняет в организме ряд функций, наиболее важными из которых, по-видимому, являются транспортная и иммунорегулятор-ная. АФП появляется в организме на ранних стадиях развития эмбриона. В этот период АФП работает как белок - иммуносупрессор, подавляя иммунный ответ организма матери на развивающийся" плод. Кроме того, АФП переносит гидрофобные лиганды, в частности полиненасыгденные жирные кислоты. После рождения ребенка концентрация этого белка в организме резко падает, и к концу второго месяца жизни он остается в здоровом организме только в следовых количествах. Повышение содержания этого белка в крови взрослого организма отражает развитие ряда патологий, в частности некоторых онкологических заболев-чний. В эгом случае АФП синтезируется клетками опухоли и отвечает за их толерантность по отношению к организму - хозяину. В процессе своего функционирования молекула АФП может находиться в различных физиологических условиях (в кровотоке, у поверхности клеточных мембран, внутри клеток), а также быть связашю:"; с различными лигандами. Все эти факторы, несомненно, в той или иной степени могут влиять на структуру и стабильность АФП. Изучение влияния этих факторов на структуру АФП дает ключ к пониманию молекулярного механизма функционирования этого белка, а, следовательно, и к более детальному осмыслению процессов, происходящих в организме на стадии онтогенеза.
Цель работы. Основной целью данной работы было проведение исследований структурных свойств АФП в различных условиях в двух предельных случаях - белка, содержащего свои основные лиганды и белка без лигандов.
Научная новизна. Было установлено кардинальное влияние лигандов на структурные характеристики эмбрионального АФП человека. Показано, что удаление лигандов из молекулы АФП приводит к денатурации белковой молекулы. Со структурной точки зрения безлигендная форма АФП представляет собой компактное состояние с близким к наганному содержанием вторичной структуры, однако не обладающее уникальной третичной структурой. Другими словами, мо-
лекула АФП в безлигандной форме обладает всеми свойствами расплавленной глобулы. Показано также, что при переходе к условиям, моделирующим условия вблизи поверхности мембраны нативная (содержащая природные лиганды) молекула АФП претерпевает конформационный переход, переходя в состояние типа расплавленной глобулы.
Апробация работы и научные публикации. Материалы диссертации докладывались на 23 Международной конференции по проблемам биологии и медицины канцерогенеза, 1995 год, Монреаль (Канада); на ежегодной научной конференции Института белка РАН, 1995 год, Пущино (Московская область). Стендовое сообщение было представлено на Городской Научной конференции Молодых ученых, 1996 год, Пущино (Московская область). По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 130 страницах печатного текста и состоит из Введения, Литературного обзора, главы «Материалы и методы», трех глав, посвященных описанию и обсуждению полученных экспериментальных данных, Заключения, Выводов и Списка цитируемой литературы. Литературный обзор посвящен трем темам: промежуточные состояния белковой молекулы, возникающие на пути её сворачивания; физико-химические и биологические свойства онкоэмбриональиого белка АФП; влияние лигандов на структуру белковых молекул. Описание экспериментальных результатов разбито на три главы, посвященные структурным свойствам АФП, содержащего лиганды; безлигандной форме АФП и структурным свойствам белка в условиях, моделирующих условия вблизи поверхности мембраны соответственно. Материал иллюстрирован 24 рисунками и 3 таблицами. Список цитируемой литературы включает 141 работу.