Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Поиск на основании структурных аналогий опиатоподобных пептидов из нерегуляторных белков Шестак, Клавдия Ивановна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шестак, Клавдия Ивановна. Поиск на основании структурных аналогий опиатоподобных пептидов из нерегуляторных белков : автореферат дис. ... кандидата биологических наук : 03.00.04.- Санкт-Петербург, 1995.- 19 с.: ил.

Введение к работе

Актуальность, темы. Ошоидные пептиды (Oil) представляют собой

наиболее многочисленную группу нейропептидов:~открнтігуже-десятки-

ендогенних (зпкефалиш, ондорфины, динорфины, дерморфины, дель- ..-торфини) и экзогенных (казоморфпш, акзор$ины) ОП, синтезированы тысячи их аналогов. Количество публикаций по ОП не уменьшается, что обусловлено участием ОП в регуляции важнейших функций организма. Основным источником ОП в организме являются их'предшественники, содержание в своей последовательности целый набор разнообразных ОП. Вместе с тем в литературе накапливается все больше данных о наличии регуляторних пептидов (РП), в том числе и ОП, в белках с самыми различными функциями. Уже достаточно подкреплены экспериментальными результатами теоретические положения о возможности образования РП из белков, не являющихся их традиционными .предшественниками ( Чипенс, 1983, Carraway, Reinecke, 1984, Янковские, 1985, Харченко, 1988).

Биологически активные фрагменты различных белков обнаружены ' преимущественно при энзиматическом переваривании белковых молекул in vitro. Благодаря же увеличению числа белков с установленной первичной структурой и создании их банков данных перспективным направлением поиска РП становится в последние годы сравнительный анализ последовательностей белков с. целью выявления в них гомологичных РП фрагментов, потенциально способных выполнять функцию биорегуляторов. Интересным аспектом в изучении структурно -функциональных соотношений РП является конструирование и анализ свойств химерных пептидов, включающих в себя разные Ш и тем самым обладающих новой комбинацией свойств.

Поскольку эккефалины и дерморфины имеют простую структуру, на основе которой были получены многочисленные; синтетические опиоиднне агочисты, мы предположили, что сходные с ними по структуре пептидные фрагменты в нерегуляторных белках могли бы обладать опиоидной активностьч. Возможно, такие опиатоподобные фрагменты модулируют разнообразные функции в организме при интенсивном протеолизе белков, сопровождающем многие патологические и некоторые физиологические состояния.

Поиск новых опиатоподобных пептидов в последовательностях белков представляет не только теоретическое, но и практическое значение в связи с тем, что природные пептиды более "совместимы" с организмом и полностью метаболизируют в отличие от искусственно созданных последовательностей, и поэтому перспективны для -терапевтических целей.

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования

являлся поиск в последовательностях белков пептидных фрагментов, сходных либо' отличающихся по структуре с ОП энкефалинами и дерморфином, и создание на основе атих фрагментов новых

високоактивних опиатоподобшх пептидов, а также конструирование химерного пептида, в последовательности которого сочетались бы структуры разных пептидов-анальгетиков.

Для достижения атой цели были поставлены следующие конкретные задачи;

  1. Провести целенаправленный поиск опиатоподобшх последовательностей в нер'егуляторннх белках с известной первичной структурой, отобрать часть выявленных пептидных фрагментов для их синтеза, а также создать новый химерный пептид, который включал бы в себя разные классы пептидов-анальгетиков.

  2. Исследовать анальгетическую и опиоидную активность синтезированных пептидных фрагментов белков и химерного пептида по биохимическим и фармакологическим тестам и получить на их основе высокоактивные аналоги.

Научная новизна работы. Впервые проведен сравнительный ана-

_ лиз аминокислотных последовательностей нерегуляторных белков '(свыше 500 белков) для выявления в их составе пептидных фрагментов с огшатрподобной структурой. Показано, что в исследованных последовательностях белков встречаются как пептида, сходные по расположению тирозина в 1-й и фенилаланина в 3-й позициях с известным природным 0П дерморфином, так и пептиды энкефалйнового типа с тирозином в 1-й и фенклаланином в 4-й позициях.

Впервые выявлена налоксон-обратимая анальгетическая активность синтезированных пептидных фрагментов из каппа-легкой цепи иммуноглобулина кролика, тяжелой цепи миозина и актина кролика, гормона роста человека.

Впервые обнаружена налоксон-обратимая анальгетическая активность для пептидов неэнкефалинового типа из основного миелинового белка и прознкефалина В.

Получены высокоактивные аналоги исследованных нами каппорфи-на и гисторфина путем введения D-аминскислот во 2-ю позицию и амидированием С-концевой аминокислоты пептидов, по анзльгетичес-кой активности не уступающие мощному природному пептиду дерморфину.

Впервые предложен п исследован новый химерный пептид, состоящий из двух нейропептидов-знальгеткков: лей-энкефалпна и пентанейротензина. По фармакологическим тестам и радиорецепторно-му анализу выявлено доминирование нейротензинсБой компоненты в химерном пептиде.

Установлено.сродство и селекїивность изученных пептидов к ц-«- и х-опиоидным рецепторам головного мозга крыс.

Показано ингибирующее влияние отдельных пептидов (кзппорфк-на, миелорфина, аналогов каппорфина и гисторфина) на активность аденилатциклазы стриатума мозга крыс.

Научно-практическая значимость работы. Проведенный целена-

правленный поиск опиатоподобных пептидных фрагментов в последова-тельностях__ нерегуляторных белков показывает перспективность данного подхода "для обнаружения новых-опиатоподобных пептидов.

Создание высокоактивных аналогов изученных пептидов "каппор-

фина и гисторфина позволяет рассматривать последовательность Tyr-X-Phe-Gly-Gly как основу для создания более мощных -0П.

Конструирование и анализ свойств химерного пептида может способствовать получению новых опиатоподобных пептидов с заданной комбинацией свойств, а также более полному пониманию структурно- _.-функциональных соотношений таких многокомпонентных пептидов каки- V ми являются ОП ендорфиш и динорфины.

Модифицированный нами механический тест определения аналь-ге тиче ской активности может быть рекомендован лабораториям,;; занимающимся исследованиями анальгетических веществ.

На защиту диссертант выносит следующие основные_пдложения:

  1. В различных нерегуляторных 'белках обнаружены пентапептида, имеющие сходство по расположению' тирозина в 1-й и фенилаланина в 3-й позициях с ОП дерморфином.

  2. Впервые установлена налоксон-обратимая анальгетическая активность для синтезированных пептидных фрагментов белков (каппа-легкой цепи шлмуногло'булина кролика, тяжелой цепи миозина и . актина кролика, гормона роста человека), имеющих структурное сходство с дерморфином, а также пептидов не знкефалилового типа из основного миелшювого белка и интерэнкефалина В.

  3. Охарактеризована ошкждная активность некоторых пептидов по конкурентному вытеснению ими меченых селективных опиоидных агонистов на мембранах головного мозга крыс и по влиянию их на активность аденилатциклазы стриатума мозга крыс.

  4. Получены высокоактивные аналоги пептидов каппорфина и гистор-

фина, обладающие налоксон-обратимой активностью в 10 - .-10 раз
большей, чем лей-энкефалин. Определено сродство и селективность
аналогов каппорфина и гисторфина к опиоидным рецепторам головного
мозга крыс и влияние их на активность аденилатциклазы стриатума
мозга крыс. ' '

5. Сконструирован химерный пептид иефбин, состоящий из.лей-внке-
фалина и пентанейротензинз, для получения опиатоподобного пептида
с новой комбинацией свойств и изучения структурно-функциональных
соотношений многокомпонентных регуляторних пептидов.

Работа выполнена на дополнительные финансирования Президиума АН СССР, распоряжение N 951 от 30.10.8? г. и N 123 от 12.04.88 г.

Получено удостоверение на рацпредложение "Устройство для
измерения уровня болевого порога у животных при воздействии
опиоидных веществ", N 662 (7) от 10.01.1987 г. (совместно с Т.В.
Соколовой и А.П.Новокрещеновым). . - .

_Пу_бликацш.По теме диссертации опубликовано 8 научных-работ. Апробация_работн. Материалы диссертации были доложены на VII

Всесоюзном симпозиуме по химии белков и пептидов, октябрь 1937 г. Таллинн; на Всесоюзной конференции "Механизмы действия медиаторов и гормонов на эффекторше клетки", сентябрь 1939 г. Суздаль; на заседании лаборатории сравнительной биохимии нервной системы ИЭФБ им.И.М.Сеченова РАН (декабрь 1990 г); на заседании межлабораторного совещания ИЭФБ им.И.М.Сеченова РАН (январь 1994 г).

Ст^укту^а_и_объем_диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, изложеїшя результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Работа изложена на а^страницзх машинописного.. . текста, содержит ? таблицы и2^рисунков. Список включает 2.35" источников, из них ті Я отечественных. .