Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время проблема специфичности ДНК-белкового взаимодействия является одной из самых актуальных в молекулярной биологии, а вследствие становления и развития генотерапии она приобретает и особую практическую значимость. Становится необходимым уметь управлять специфичностью, то есть научиться конструировать новые или модифицировать уже известные регуляторные ДНК-узнающие белки с целью придания им способности опознавать те или шше наперед заданные последовательности ДНК.
Современные представления о процессе формирования внсокоспецифичного ДНК-белкового комплекса предполагают наличие глубоких конформационных изменений, происходящих со взаимодействующими макромолекулами. Поэтому исследование и моделирование ДНК-бежовых взаимодействий требуют знания всех нюансов структуры белка, еб динамики и энергетики, так как именно уникальная пространственная структура является молекулярным базисом функциональной активности белков. Только детальное понимание закономерностей Формирования и поддержания структуры белка может дать возможность целенаправленно изменять его функциональные свойства.
В этом свете представляется особо важным и актуальний исследование термодинамических свойств ДНК-связыванцего белка и сопоставление этих свойств с особенностями его структуры. Полученная таким образом структурно - термодинамическая информация может служить основой для количественного анализа функциональной активности л влияния на эту активность возможных изменений первичной структуры бедка.
Цель и задачи исследования. Цель работы заключалась в создашш адекватной модели структурно-термодинамической организации Сго peirpeccopa фага А. (Ого). Для этого был получен широкий набор мутантних форм Ого с повышенной термостабильностью и проведено сравнительное исследование их физико-химических свойств. На основе результатов исследования была предложена универсальная структурно-термодинамическая модель, объясняющая влияние каждой изученной аминокислотной замены на свойства данного белка.
Научная новизна. В работе впервые показано, что небольшой глобулярный белок может содержать в своей структуре несколько
взаимодействующих кооперативных единиц (доменов), которые при определенных условиях способны проявлять себя независимым образом. Показано также, что в ходе тепловой денатурации его репрессора образуется промежуточный надмолекулярный комплекс, формирующийся из двух частично денатурированных молекул белка. Свойства этого комплекса объясняют неожиданно сильное влияние ряда аминокислотных замен на поверхности белковой глобулы на тепловую стабильность Сго.
Практическая значимость работы. Результаты работы могут представлять интерес для количественной интерпретации данных ДНК-белкового взаимодействия, для определения механизма влияния точечных аминокислотных замен на стабильность и кооперативность структуры белковых макромолекул и их функциональную активность. Полученные результаты могут быть использованы также в исследопанин процессов формирования уникальной пространственной структуры бчтиъ (фолдинга).
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Всесоюзном симпозиуме "Химия белков" (Тбилиси, 1990), VIT конференции по спектроскопии биополимеров (Харьков, 199Г), Советско-германской рабочей встрече по биотехнологии (Пущино, 1993) и V летней школе по биофизике (Ровинь, Хорватия, 1994)
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатна?, работ.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на страницах и включает в себя рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, полученных результатов и их обсуждения. Работа завершается основными выводами и списком цитируемой литературы.
