Введение к работе
Актуальность проблемы. Одной из важейших задач современной физико-химической биологии является изучение процесса межклеточных Езакмодействий. Клеточная адгезия играет существенную роль как в морфогенезе и гистогенезе, так и в поддержании структуры ткани во взрослом организме. Установлено, что на молекулярном уровне процесс межклеточных взаимодействий зависит от присутствия специализированных белков клеточной поверхности, называемых молекулами клеточной адгезии (САМ). Одним из наиболее хорошо охарактеризованных представителей этой группы белков является молекула адгезии нервных клеток (NCAM).
Известно, что псам выполняет функции нейрон-нейронной, нейрон-астроцитной, _астроцит-асгроцитной адгезии, участвует в нервно-мышечном узнавании, в формировании нервно-мышечных синапсов и нервных связок. Он представляет собой мембранный' гликопротеин и экспрессируется в клетках нервной и мышечной ткани в виде нескольких близкородственных полипептидов. Молекулярные веса (М.в.) трех основных изоформ белка незначительно различаются у разных видов и составляют приблизительно 180 140 и 120 кДа. Различные формы белка являются продуктами экспрессии одного гена и образуются за счбт альтернативного сплайсинга.
Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в изучении свойств и структурных особенностей молекулы адгезии нервных клеток, не до' конца понятной остабтся роль различных изоформ белка в адгезивных событиях и взаимосвязь NCAM (как и других белков клеточной адгезии) с ваянейашми регуляторними скстамаї/и клетки. Не идентифицирована такке полная структуре семейства ІТСАИ, включая тканеспецифзческие варианты белка.
-2-
Для решения этих задач и для дальнейшего изучения связи меаду
структурой и функцией молекул клеточной адгезии необходимо
накопление знаний о первичных структурах белков этого семей
ства.
Цель работы. Данная работа проводилась в лаборатории белков"гормональной регуляции Института биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН в рамках комплексного исследования белков аденилатциклазной системы (АЦО). В ходе работы по выделению и определению первичной структуры кальмодулин-независимой аденилатциклазы (АЦ) были получены фрагменты кДНК, кодирующие одну из изоформ белка адгезии нервных-клеток (NCAM-140).
Целью представленной работы являлось клонирование и определение нуклеотидной последовательности кДНК, кодирущей молекулу адгезии нервных клеток из мозга быка, реконструкция полноразмерного структурного гена ncam для его экспрессии в различных системах с целью выявления предполагаемой нами взаимосвязи белка адгезии нервных клеток с АЦО.
Научная новизна и практическая ценность работы. В настоящей работе клонированы фрагменты кДНК, составляющие полный- структурный ген (структурная часть длиной 2559 пары оснований (п.о.)', 5' и 3'-нетранслируемые области длиной 349 и 666 п.о., соответственно) NCAM-I40 из мозга быка и определена их нуклеотидная последовательность. Выведенная на основе нуклеотидной аминокислотная последовательность белка содержит 853 аминокислотных остатка, 19 из них входят в состав лидер-ного пептида. Вычисленная молекулярная масса белка <3ез лидер-ного пептида составляет 91735 кДа.
Показана высокая степень гомологии ncam из мозга быка с молекулой адгезии нервных клеток из крысы, мыши, человека и с другими представителями белков клеточной адгезии.
Реконструированный структурный ген KCAH-I40 клонирован в плазмидном векторе и использован для получения экспрессии белка в бесклеточной системе трансляции In vitro и в ооцитах Xoenopus Laevis.
Получены данные, позволяющие предположить существование определенной взаимосвязи системы клеточной адгезии и АЦС.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи. Результаты исследований докладывались на двустороннем советско-американском симпозиуме по молекулярной нейробиологии (Киев, 1991г.) и на 2 Всесоюзном симпозиуме "Теоретические и прикладные аспекты молекулярной биологии" (Самарканд, 1991 г.).
Обьбм работы. Диссертация изложена на Wb страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части и выводов. Список цитируемой литературы включает 135 наименований
