Введение к работе
Актуальность темы. Одну из ключевых ролей в живой природе играют белки, регулирующие основные процессы жизнедеятельности. Сюда относится осуществление разнообразных каталитических, транспортных, иммунологических, генетических и других функций.
К числу исключительно важных белковых объектов относится большая группа пиридоксаль-5'-фосфат (PLP) зависимых ферментов, регулирующих многочисленные процессы метаболизма аминокислот. В последнее время объем исследований этих ферментов постоянно растете Это связано прежде всего с тем, что наряду с академической ценностью этих исследований, связанной с выяснением особенностей механизма метаболизма клетки, что само по себе имеет выход в прикладную медицину и фармацевтику, они имеют и важное прикладное значение. Реакции, катализируемые пиридоксалевыми ферментами обратимы, поэтому их можно использовать в качестве высокоэффективных катализаторов для получения сверхчистых препаратов аминокислот и других соединений, являющихся субстратами этих белков. Разработка таких биотехнологий важна для химической и пищевой промышленности.
Цель работы. Основной задачей работы явилось изучение методами белковой кристаллографии пространственной организации и структурно-функциональной взаимосвязи одного из представителей пиридоксаль-5'-фосфат зависимых ферментов- тирозин-фенол-лиазы (TPL) из Erwinia herbicola.
Научная новизна работы. Впервые на атомном уровне определены пространственные структуры тирозин-фенол-лиазы из Erwinia herbicola в апо и холо форме, а также в комплексе с моделирующим кофемент-субстратный интермедиат квазисубстратом- N-(5'-фосфопиридоксил)-Ь-тирозином (РРТ) при разрешении 2.4, 2.7, 2.0 А соответственно. Проведен детальный анализ вторичной, третичной и четвертичной структур выбранных моделей, изучены стереохимические
особенности активного центра и на основе полученных результатов предложена пространственная картина механизма катализа.
Практическая ценность работы заключается в том, что полученные результаты позволили объяснить отдельные аспекты каталитического действия фермента и составили необходимую структурную базу для более углубленного изучения молекулярных основ его биологического поведения, а также проведения белкопо-инженерных работ по созданию высокоэффективных ферментов с заданными свойствами для целей практической медицины, химической и пищевой промышленности.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 научных работ. Список публикаций приведен в конце автореферата.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, основных результатов и списка литературы. Она изложена на 120 страницах, содержит 40 рисунков и 15 таблиц.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на двух международных и одной российской конференциях. Работа получила I премию на молодежном конкурсе научных работ Института Кристаллографии РАН в 1997 г.
