|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ФИЦ ПХФ и МХ РАН |
||
«Особенности строения и свойств точечных мутантов малых белков теплового шока, экспрессия которых коррелирует с некоторыми врожденными заболеваниями человека»НИР
Characteristics of the structure and function of point mutants of small heat shock proteins associated with certain congenital human diseases
- Руководитель НИР: Гусев Н.Б.
- Участники НИР: Кара А.Н., Муранова Л.К., Нефедова В.В., Рыжавская А.С., Судницына М.В.
- Подразделение: Кафедра биохимии
- Срок исполнения: 1 февраля 2016 г. - 31 декабря 2018 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 16-04-00016а
- Номер ЦИТИС: 116012810132
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Физико-химические основы биологии и биотехнологии
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Медицинские технологии и лекарственные средства
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.27.15 Структура и функции биополимеров
- 31.27.17 Энзимология
- 31.27.25 Биохимия животных
- 34.15.15 Пространственная структура и свойства биополимеров
- 34.15.65 Молекулярная патология
-
Ключевые слова:
малые белки теплового шока, фосфорилирование, врожденные заболевания человека
small heat shock proteins, congenital diseases, phosphorylation -
Описание:
Малые белки теплового шока (smol heat shock proteins, sHsp) представляют собой большую группу близко родственных белков, которые синтезируются повсеместно и отвечают за поддержание клеточного гомеостаза. Для того чтобы справляться с этой задачей малые белки теплового шока должны быть способны регулировать многочисленные разнообразные процессы. В связи с тем, что малые белки теплового шока участвуют в многочисленных клеточных процессах, любые мутации этих белков могут сопровождаться развитием различных болезней. Описанные к настоящему времени более 15 мутаций HspB1 коррелируют с развитием дистальной моторной невропатии, а более чем 20 описанных мутаций HspB5 коррелируют с различными формами катаракты, миофибриллярной миопатии и некоторых форм кардиомиопатии. Получены феноменологические данные, свидетельствующие о том, что та или иная мутация каким-то образом связана с возникновением того или иного заболевания, однако молекулярные механизмы, лежащие в основе возникновения перечисленных врожденных заболеваний, остаются практически неисследованными. По этой причине представляется целесообразным провести систематическое исследование различных точечных мутантов HspB1 и HspB5, проанализировать их физико-химические свойства, сравнить взаимодействие белков дикого типа и их точечных мутантов с белками-партнерами и белками-мишенями. Такое исследование может быть важным для понимания молекулярных механизмов, лежащих в основе возникновения некоторых врожденных заболеваний человека.
- Добавил в систему: Гусев Николай Борисович
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 22 февраля 2016 г.-30 декабря 2016 г. | «Особенности строения и свойств точечных мутантов малых белков теплового шока, экспрессия которых коррелирует с некоторыми врожденными заболеваниями человека» |
| Результаты этапа: Метилглиоксаль, дикарбонильное производное, являющееся продуктом метаболизма глюкозы и накапливающееся при нарушениях обмена углеводов, наблюдаемых при диабете. Метилглиоксаль обладает высокой реакционной способностью и модифицирует различные белки. Проведено подробное исследование взаимодействия метилглиоксаля с малым белков теплового шока человека, HspB6. Установлено, что метилглиоксаль преимущественно модифицирует остатки аргинина, расположенные в N-концевом домене HspB6.Указанная модификация ингибирует фосфорилирование HspB6 под действием АМР-зависимой протеинкиназы. Модификация метилглиоксалем сопровождается уменьшением доступности HspB6 к трипсину и изменением спектральных свойств белка.Помимо этого, модификация HspB6 может сопровождаться изменением шапероноподобных свойств белка. Изучено взаимодействие различных малых белков теплового шока человека и точечных мутантов малых белков теплового шока с белком легкой цепи нейрофиламентов. Установлено, что все анализируемые малые белки теплового шока (HspB1, HspB5, HspB6, HspB8) препятствуют пучкованию филаментов, образуемых легким компонентом нейрофиламентов. HspB1 и HspB5 уменьшают долю нейрофиламентов,переходящих в осадок при высоко скоростном центрифугировании, влияя либо на гидродинамические свойства, либо на размеры филаментов. Установлено, что при насыщении 1 моль мономеров HspB1 приходится на 2 моля легкого компонента нейрофиламентов. Исследовано влияние точечных мутантов HspB1, экспрессия которых коррелирует с развитием дистальной нейропатии, на процессы сборки нейрофиламентов. Установлено, что анализируемые точечные мутации не влияют на способность HspB1 модулировать полимеризацию легких цепей нейрофиламентов. Установлено, что HspB1 и HspB5 замедляют процесс полимеризации нейрофиламентов, в то время как HspB6 и HspB8 оказывают слабо влияние на процессы перехода тетрамеров нейрофиламентов в зрелые филаменты. Разработаны методы экспрессии и выделения рекомбинантных HspB4 и Hsp5, а также точечных мутантов HspB5, экспрессия которых коррелирует с развитием некоторых форм кардиомиопатий, миофибриллярных миопатий и катаркты. Начаты исследования физико-химических свойств полученных белков. | ||
| 2 | 10 января 2017 г.-29 декабря 2017 г. | Взаимодействие точечных мутантов малых белков теплового шока с различными белками-партнерами и белками-мишенями |
| Результаты этапа: Определена структура малого белка теплового шока HspB6. находящегося в комплексе с универсальным адаптерным белком 14-3-3. Исследовано возможное участие малых белков теплового шока в олигомеризации легкой цепи нейрофиламентов. Изучена структура и свойства трех точечных мутантов альфаА-кристаллина, экспрессия которых коррелирует с развитием катаракты и десмин-зависимой миопатии. | ||
| 3 | 1 января 2018 г.-15 декабря 2018 г. | Особенности строения и свойств точечных мутантов малых белков теплового шока, экспрессия которых коррелирует с некоторыми врожденными заболеваниями человека» |
| Результаты этапа: Исследованы физико-химические свойства трех точечных мутантов малого белков теплового шока человека HspB1, экспрессия которых коррелирует с развитием болезни Шарко-Мари-Ту. Установлено, что точечные мутации в кристаллиновом домене дестабилизируют четвертичную структуру олигомерных комплексов HspB1. При этом при низкой концентрации такие олигомеры склонны к диссоциации, при высокой концентрации образуют олигомеры размер которых существенной превышает размер олигомеров HspB1 дикого типа. Исследованы свойства точечных мутантов пяти малых белков теплового шока (HspB1, HspB4, HspB5, HspB6, HspB8) с заменой остатка аргинина на аланин в консервативном пентапептиде в N-концевом домене. Установлено, что такая замена влияет на структуру и свойства малых белков теплового шока, относящихся к одной ветви эволюции (HspB1, HspB8) и практически не влияет на свойства малых белков теплового шока, относящихся к другой ветви эволюции (HspB4, HspB5, HspB6). | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".