Введение к работе
Актуальность темы. Тканевой активатор плазминогена (тПА) млекопитающих относится к классу сериновых протеиназ. Единственно известным субстратом тПА является профермент плазминоген. тПА расщепляет специфическую пептидную связь плазминогена, превращая его в плазмин, протеазу широкого спектра действия. В кровяном русле плазмин разлагает фибрин, основной компонент тромбов, это ведет к их лизису. Таким образом, тПА является ключевым ферментом фибринолитической системы крови. По многим данным тПА вовлечен и в процессы тканевых перестроек, происходящих при морфогенезе - плазмин, совместно с другими протеазами, участвует в деградации межклеточного матрикса при миграции клеток. Вероятно, тПА аналогичным образом вовлечен и в процессы, происходящие при развитии рака. В связи с важностью биологической роли тПА, к настоящему времени уже достаточно подробно изучены многие процессы, связанные с функциями этого фермента, охарактеризован как он сам, так и его ген.
Однако, З'-концевая область гена тПА человека изучена сравнительно мало.
До недавнего времени З'-концевые нетранслируемые области (З'-НТО)
эукариотических генов считались не несущими какой-либо генетической
информации. В то же время, ввиду того, что для нуклеотидных
последовательностей З'-НТО не существует ограничений, связанных с
необходимостью кодирования полипептидных участков, они представляют собой
удобный "субстрат" для размещения разнообразных сигналов
посттранскрипционного контроля экспрессии генов. В последние годы стало ясно, что помимо сигналов процессинга З'-конца пре-мРНК, З'-НТО могут содержать и сигналы, влияющие на стабильность мРНК, на эффективность ее трансляции, на ее внутриклеточную локализацию, а также ряд других сигналов. Настоящая работа посвящена структурно-функциональному изучению З'-концевой области гена тПА человека, в частности, поиску в ней участков, влияющих на регуляцию экспрессии этого гена.
Научная новизна работы. Определена первичная структура З'-концевой области гена тПА человека и участка примыкающей окологенной области; выявлен: ряд ее структурных элементов, гомология с различными генами млекопитающих, полиморфизм. Показано ингибирующее влияние З'-НТО гена на его экспрессию в различных клетках млекопитающих; что предполагает универсальность механизмов этого феномена у млекопитающих. В З'-НТО локализованы участки, непосредственно связанные с указанным эффектом, определен примерный вклад каждого. Оценен сравнительный уровень транскрипции гена тПА в различных органах, отделах органов, тканях и клеточных линиях человека.
Практическая ценность работы. При возрастании средней продолжительности жизни в экономически развитых странах, выявился один из основных факторов смертности населения - заболевания тромботической этиологии (инфаркт миокарда, инсульт и др:). Для борьбы с ними основными и весьма эффективными препаратами является тПА и его различные генно-инженерные варианты; они применяются, как тромболитики. Полученные данные о локализации в З'-НТО гена тПА участков, влияющих на эффективность экспрессии гена, могут быть использованы для генно-инженерного дизайна тПА, а именно для модификации З'-концевой части его гена. Это могло бы повысить выход рекомбинантного тПА при его биотехнологическом получении. Кроме того, изучение механизмов регуляции экспрессии гена тПА имеет, самостоятельное значение для понимания функционирования фйбринЬпи'тической 'системы крови.
Апробация работы. Частично, результаты были представлены в виде докладов: на конференции "Геном человека-94" (10 марта 1994 г., Черноголовка), на 2-й международной Энгельгардтовской конференции по молекулярной биологи (14 июня 1994 г., Москва), на семинаре лаборатории генной инженерии Кардиологического научного центра РАМН (6 апреля 1995 г., Москва). Полностью, результаты представлены на 3-й международной Энгельгардтовской конференции по молекулярной биологи (9-14 июня 1997 г., Москва). Основные положения диссертации обсуждены и представлены к защите на заседании совместного коллоквиума Лаборатории белковых ингибиторов клеточных процессов и Лаборатории гормонов и рецепторов, Института молекулярной биологии имени В.А. Энгольгардта РАН - 03 февраля 1998 г.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из следующих
разделов: "Введение", "Литературный обзор", "Экспериментальная часть",
"Результаты и обсуждение", "Выводы", "Список литературы". Работа изложена
на страницах машинописного текста, содержит 4 таблицы и 14 рисунков.