Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время одно из центральных мест в современной биологии занимает вопрос о механизмах "узнавания" одних биологических молекул другими.
Очень удобной системой для исследования механизмов узнавания является рецепторная система. Одним из наиболее хорошо изученье мембранных рецепторов является никотиновый ацетилхолиновый рецептор (АХР), который участвует в процессе передачи нервного импульса. Он представляет собой ион-проводящий канал, управляемый нейротрансмиттером ацетилхолином и блокируемый нейротоксинами из яда змей. До конца не ясно, какие именно черты структуры и/или какие аминокислотные остатки токсина и ацетилхолинового рецептора важны для их связывания. Однако известно, что разные нейро-токсины связываются с рецептором по-разному. Для выяснения причин этого следует установить пространственную структуру как можно большего числа токсинов, а также установить структуру их места связывания на ацетилхолиновом рецепторе.
Цель работы. Установление пространственной структуры нейро-
ТОКСКНа II (НТІІ) ИЗ ЯДа Waja naja oziana, ИЗУЧЄНИЄ СВЯЗИ МЄЖДУ
его пространственной структурой и функцией, а также исследование связывания длинных и коротких токсинов с пептидными фрагментами ««-субъединицы ацетилхолинового'рецептора методом ядерного магнитного резонанса.
Научная новизна и практическая ценность работы. На основании данных 'Н-ЯМР спектроскопии получена детальная пространственная
Структура НеЙрОТОКСИНа II Naja naja oriana. Вперше ПОКЗЗаНО,
что нейротоксин II в растворе может образовывать димеры. С помощью анализа гидрофобных потенциалов выявлены аминокислотные остатки, ответственные за димеризацию нейротоксинов, а также остатки, ответственные за поддержание нативной пространственной структуры нейротоксина II и его связывание с ацегагаолиновым рецептором. Изучено взаимодействие некоторых длинных и коротких токсинов с пептидными фрагментами о-субъединицы ацетилхолинового рецептора. Полученные результаты позволяют лучше понять связь структуры и функции нейротоксинов, а также выяснить роль гидрофобных взаимодействий в подцержашш пространственной структуры белков. Созданное математическое обеспечение позволяет существенно ускорить процесс обработки экспериментальных данных спектроскопии "Н-ЯМР.
- г -
Апробация работы и публикации. Основные результаты диссертационной работы были доложены на 10 Международном конгрессе по животным, растительным и микробным токсинам (Сингапур, 1991) и II двустороннем Российско-Израильском симпозиуме "Пептиды и белки" (Москва. 1992). Полученный набор структур нейротоксина II депонирован в Брукхевенскув Базу Данных по белкам. По теме диссертации опубликована I статья.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и выводов. В первой главе (литературном обзоре) дана общая характеристика объектов исследования, изложены основные результаты, полученные при изучении пространственной структуры различных нейротоксинов из ядов змей, проведен анализ функциональной роли аминокислотных остатков, а такнз рассмотрены результаты, полученные ранее при изучении взаимодействия токсинов с ацетилхолиновыми рецепторами и их фрагментами. Во второй главе диссертации изложены отнесение сигналов в спектрах ЯМР нейротоксина II Naja naja oxiana И раСЧЄТ ЄГО ПрОСТраНСТВеННОЙ СТРУКТУРЫ
