Содержание к диссертации
стр.
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
- структурные особенности полипептидов И ПОЛИПЄПТИДг-
ных цепей белковых молекул.(С использованием КД,
ДОВ и ЭПР спектроскопии , 8
- полипептиды регулярного строения как модели бел
ков и их взаимодействие с ДНК 18
ГЛАВА II. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 34
1. Синтез 2,4,5 - трихлорфениловых эфиров трипепти -
дов с последовательностью аминокислот А1а-0гп-
-X, где X - глицин, аланин, глутаминовая кис -
лота, лизин, орнитин 38
-
Синтез 2,4,5 - трихлорфениловых эфиров трипеп -тидов с последовательностью аминокислот WJ - X -G^Ly » гДе X - лизин, орнитин, цитруллин...... 43
-
Полжконденсация 2,4,5 - трихлорфениловых эфи -
ров трипептидов 46
-
Изучение бактерицидных свойств полипептидов ... 48
-
Структурные особенности полипептидов , модели -рующие основные свойства концевых участков различных гистонов ..... 49
-
Изучение конформационной подвижности полипеп -тидов(QUj-Ujs~Qly)n ,(Qly-Qrn-QLy)n,(ALa-Orti--Ala)n и (Ala-On-Qly)n методом спиновых
меток 66
7. Исследование взаимодействия полипептидов (Grly-
Orn-G-Ly)n и(А1а-0т-А1а)и с ДНК 83
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Ill
-
Синтез метиловых эфиров N -ацилпептидов 114
-
Синтез N -ацилпептидов 116
-
2,4,5 - Трихлофениловые эфиры N -ацилпептидов. ІГБ4
-
Галоидгидраты и трифторацетаты 2,4,5 - три -хлорфениловых эфиров пептидов..... 121
-
Синтез регулярных N -Z - полипептидов ме -
тодом активированных эфиров 124
-
Полипептиды 125
-
Определение оптической частоты полипептида 125
(А1а-0гп-А1а)п 2
8. Синтез спин-меченых полипептидов и исследование
их методом ЭПР. 126
ВЫВОДЫ Щ
ЛИТЕРАТУРА 13'2
ПРИЛОЖЕНИЕ 149
Введение к работе
Фундаментальной проблемой современной молекулярной биологии является изучение специфики взаимодействия нуклеиновых кислот с белками и полипептидами. Этот процесс сложен и во многом определяется структурной организацией белка или полипептида. Поэтому одним из подходов для изучения этого процесса является использование модельных соединений, в частности, регулярных полипептидов, имеющих заданное чередование аминокислотных остатков.
Такие полипептиды, содержащие основные аминокислоты, могут моделировать, в частности N - и С-концевые участки ядерных белков-гистонов,взаимодействующих с ДНК.Исследование ДНК-гистоновых взаимодействий с помощью полипептидов имеет отношение к решению некоторых проблем,связанных со структурной организацией хроматина и его функционирования на молекулярном уровне.
Регулярные полипептиды широко и эффективно используют при изучении структуры и функции ряда белков и полипептидов. Достаточно указать на успехи в установлении структуры таких фибриллярных белков как коллаген, фиброин шелка и другие.
В последние годы особый интерес представляют гистоновые белки,особенностью которых является высокое содержание основных аминокислотных остатков таких как лизин,аргинин.Своеобразие распределения этих аминокислот по полипептидной цепи гистонов, с одной стороны, и важнейшая структуро-организующая роль этих белков в комплексообразовании с ДНК,с другой стороны,привлекло внимание исследователей как удобный объект для использования полипептидных моделей при изучении белок-нуклеиновых взаимодействий.
Рассматривая в целом задачу взаимодействия полипептидов с ДНК,, мы концентрировали также свое внимание на следующих моментах. Первое - каковы структурные особенности регулярных полипептидов, содержащих такие аминокислоты как орнитин и цит-руллин, являющиеся ближайшими аналогами лизина и второе - как такие соединения будут участвовать в образовании комплексов с ДНК.
Таким образом, перед нами стояла задача синтезировать полипептиды регулярного строения, содержащие основные аминокислоты: лизин, орнитин, цитруллин, изучить их свойства, структурные особенности и исследовать их взаимодействие с ДНК. Наличие в полипептидах основных аминокислот с различными боковыми радикалами позволило бы оценить их вклад во взаимодействие с ДНК.
Нами синтезированы восемь (из них шесть ранее не описанных в литературе) полипептидов регулярного строения(методом активированных эфиров)с молекулярными массами 5000-10000 дальтон, с последовательностью аминокислотG-ly-X-Q-ly , где Х-лизин, орнитин и цитруллин, моделирующие основные свойства -концевых фрагментов гистонов Н2А [і] и Н4 [2,3] и полипептиды (Ala-Om-X)^ , где Х-глицин, аланин, глутаминовая кислота, лизин и орнитин, моделирующие G-концевую половину гистона HI [4] , ответственные за взаимодействие с ДНК.
Как сказано выше, наряду с остатками лизина, мы использовали такие аминокислоты как орнитин и цитруллин. Дело в том, что являясь билжайшими аналогами лизина, они отсутствуют в природных гистонах. В этом отношении было интересно исследовать их структурно-функциональное поведение в составе полипептидов и попытаться найти в чем выражается их специфика. Все это представляет интерес с точки зрения выявления общих збзакономерностей белок-нуклеиновых взаимодействий.
Исследования структурных особенностей этих полипептидов меметодами КД-, Д0В-, ЭПР- спектроскопии позволили показать, что в в условиях близких к физиологическим, полипептиды способны принанимать в основном, конформацию вытянутой левой спирали.
Впервые показано, что в отличие от лизиновых остатков, ор-нинитиновый остаток приводит к образованию менее выраженной лево-спспиральной конформации, а остаток цитруллина более того стимули-рурует образование ^6 - структуры.
Обнаружены и различия конформационных возможностей двух rFгрупп полипептидов ( глицин- и аланин-содержащих).
Проведено изучение комплексов ДНК с полипептидами двух гргрупп с использованием методов КД, гидродинамического, светорас-сесеяния и термального плавления. Показано, что с изменением их сособственной структуры в составе комплекса и локальных параметров втвторичной структуры ДНК, по разному проявляется тенденция комп-лелексов к агрегации.
Показано, что синтезированные нами лизин- и орнитин-содержа-ЩИщие полипептиды проявляют бактерицидные свойства по отношению к итштамму бактерий Siocphу&>coccus сшЪ(Ш5.
Считаю своим долгом выразить сердечную благодарность своим ненаучным руководителям В.К.Буриченко и В.А.Шибневу за руководство и ;и постоянное внимание к моей работе.
Выражаю благодарность сотруднику института цитологии АН ЭД'СССР, кандидату физико-математических наук Е.И.Рамм за проведение со]совместных работ по исследованию структуры полипептидов.
Глубоко признательна академику АН Тадж.ССР, доктору техни-заческих наук П.М.Соложенкину и Ю.Д.Ахмедову за постоянную консуль* Ротацию и помощь в проведении совместных работ по ЭПР-спектро-скопии.
От всей души благодарю коллектив лаборатории химии природных соединений им. К.Т.Порошина за постоянное внимание и помощь при выполнении данной работы.
Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, главы "экспериментальная часть" , выводов и приложения.
