Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Неорганическая пнрофосфатаза с участием ионов металла катализирует обратимую реакцию гидролиза—синтеза неорганического пирофосфата, обеспечивая строгое соответствие количества пирофосфата и фосфата в клетке. Неорганические пирофосфатазы выделены более чем из тридцати разных источников, для десяти из них известна аминокислотная последовательность. Несмотря на низкую гомологию, для всех пирофосфатаз характерно наличие консервативных аминокислотных остатков. Большинство этих остатков расположено в активном центре, что свидетельствует об общности механизма их действия. До недавнего времени структурно — функциональные исследования пирофосфатаз сдерживались отсутствием данных о пространственной структуре этих ферментов при высоком разрешении. Единственным ферментом этого класса, для которого была установлена пространственная структура нативного состояния при разрешении ЗА и комплекса с металлом — активатором и фосфатом при разрешении 2.35А, являлась неорганическая пнрофосфатаза Saccbaromyces cerevisiae.
Пирофосфатазы подразделяются на две группы: с гексамерной и димерной четвертичными структурами. Первая характерна для прокариот, вторая для эукариот. Неорганическая пнрофосфатаза Escherichia coli один из наиболее полно исследованных белков этого класса. Для этого белка установлен механизм действия с участием четырех конов металла. Выполнен комплекс генноинженерных исследований с заменой аминокислотных остатков, предположительно входящих в состав активного центра. Таким образом, исследование этого белка методом рентгеноструктуртюго анализа, имея обеспеченную биохимическую базу, способно дать ответ на ряд важных вопросов.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключалась в определении пространственной структуры пирофосфатазы E.coli методом рентгеноструктурного анализа.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ состоит в установлении пространственной структуры натнвного фермента неорганической пирофосфатазы из прокариотического организма Escherichia coli с разрешением 2.2А. Проведен анализ вторичной, третичной и четвертичной структур молекулы и их сравнение с другими известными неорганическими гшрофосфатазами.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в том, что установленная атомная структура неорганической пирофосфатазы является основой для изучения механизма действия фермента путем изучения структур его комплексов с металлами — активаторами, металлами —ингибиторами, аналогами субстрата, а также комплексов полностью или частично неактивных мутантов фермента с субстратом.
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликованы три научные работы. Список публикаций приведен в конце автореферата.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав,
выводов и заключения. Она изложена на страницах с рисунками,
таблицами и списком цитируемой литературы.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Промежуточные результаты докладывались на научной конференции сотрудников ИК РАН (1983), полностью работа представлена на четвертом Европейском совещании по кристаллографии биологических макромолекул (Комо, ИталияД995).
