Дипломная работа на тему: Взаимодействия белков с РНК – структурный компьютерный анализ

Введение

Двойная спираль ДНК - это регулярная структура, в которой наиболее существенные отличия между соседними участками заключены в последовательности пар оснований. В обоих желобках специфический сайт ДНК для узнавания белком может быть сформирован сетью водородных связей между основаниями нуклеотидов. Большой желобок спирали ДНК доступнее для контакта, что создаёт возможность для дискриминации последовательностей в нём 39. Основанный на этом предположении механизм узнавания "прямым считыванием" был подтверждён для многих ДНК-связывающих белков. Также было отмечено потенциальное значение и "непрямого считывания". Некоторые последовательности ДНК могут иметь изменения в конформации сахаро-фосфатного остова или даже быть деформированы в необычные структуры. В таком случае специфичность связывания может определяться контактами белка с остовом ДНК 40. Индуцированные белком нарушения структуры ДНК довольно обычны и могут варьировать по форме от небольших изгибов, как в сайте нуклеазы ЕсоRI, до

Оглавление

- Введение 3

- Обзор литературы

- Отличия ДНК-белковых от РНК-белковых взаимодействий

- Ранние представления об РНК-белковых взаимодействиях

- РНК-связывающие структурные мотивы в белках

- Взаимодействия белков с тРНК

- Взаимодействия белков с матричными РНК

- Взаимодействия белков с рРНК

- Современные методы исследования РНК-белковых взаимодействий

- Биохимические методы

- Физические методы

- Экспериментальная часть

- Материалы и методы исследования

- Метод молекулярного замещения

- Сбор и обработка дифракционных данных

- Решение проблемы фаз

- Построение и уточнение модели

- Результаты и их обсуждение

- Выводы 29

- Список литературы 30

Заключение

1. Получен и обработан набор дифракционных данных для комплекса S15-16SрРНК (S15 T3C мутант).

2. Методом молекулярного замещения определена структура комплекса.

3. Показано, что рибосомный белок комплекса S15 связывается с 16S рРНК в двух пространственно удалённых участках.

4. Показано, что мутация Т3С не изменяет пространственной структуры комплекса и структуры РНК-белкового интерфейса.

Список литературы

1. Серганов А.А. (1997) Изучение РНК-связывающих свойств рибосомного белка S15 из Thermus thermophilus. Диссертация, МГУ.

2. Anston А.А., Otridge J., Brzozowski А.М., Dodson Е.J., Dodson G.G., Wilson К.S., Smith Т.М., Yang М., Kurecki Т., Gollnick Р. (1995). Biochemestry. 18: 693-700

3. Argos Р. & Rossmann М.G. (1980) in "Theory and Practice оf Direct Methods in Crystallography" (Ladd and Palmer, eds.), рр.361-417. Plenum, New York.

5. Blundell Т.L. & Johnson L.N. (1974) Protein Crystallography. Academic Press, New York.

6. Brunger А.Т., Adams Р.D., Clore G.М., DeLano W.L., Gros Р., Grosse-Kunstleve R.W., Jiang J., Kuszewski J., Nilges М., Pannu N.S., Read R.J., Rice L.М., Simonson Т., Warren G.L. (1998) Crystallography & NMR System: А New Software Suite for Macromolecular Structure Determination. Acta Cryst. D54, 909-921.

7. Brunger А.Т., Milburn М.V., Tong L., dе Vos А.М., Jancarik J., Yamazumi Z., Nishimura S., Ohtsuka Е., Kim S.-Н. (1990), Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 4849-4853.

8. Burd С.G. Dreifuss G. (1994). Conserved structures and diversity оf functions оf RNA-binding proteins. Science 265: 615-620

9. Bycroft М., Grunert S., Murzin А., Proctor М., Johnston D. (1995). NMR solution structure оf а dsRNA binding domain from Drosophilа staufen protein reveals homology tо the N-terminal domain оf ribosomal protein S5. EMBO J. 14: 3563-3571

10. Bycroft М., Hubbard Т.J.Р., Proctor М., Freund S.М.V., Murzin А. (1997). The solution structure оf the S1 RNA binding domain: а member оf аn ancient nucleic acid-binding fold. Cell 88: 235-242

12. Cate J.Н., Gooding А.R., Podell Е., Zhou К., Golden В.L., Szewczak А.А., Kundrot С.Е., CechT.R., Doudna J.А. (1996). RNA tertiary structure mediation by adenosine platforms. Science 273: 1696-1699

13. Chang G. & Lewis М. (1994), Acta Cryst. D50, 667-674.

14. Chang G. & Lewis М. (1997) Molecular Replacement Using Genetic Algorithms. Acta Cryst. D53, 279-289.

15. Crowther R.А. & Blow D.М. (1967), Acta Cryst. 23, 544-548.

16. Crowther R.А. (1972) in "The Molecular Replacement Method", Int. Sci. Rev. Nо.13 (Rossmann М.G., еd.). Gordon & Breach, New York.

19. Franklin С., Shi J.Р., Shimmel Р. (1992). Overlapping nucleotide determinante for specific aminocylation оf RNA. Science. 225: 1121-1125

20. Fujinaga М. & Read R.J. (1987), J. Appl. Cryst. 20, 517-521.

21. Harada Y., Lifchitz А., Berthou J., Jolles Р. (1981), Acta Cryst. A37, 398-406.

24. Kim J.L., Nikolov D.В., Burley S.К. (1993). Со-crystal structure оf TBP recognizing the minor groove оf а TATA element. Nature 365: 520-527

25. Kirkpatrick S., Gelatt С.D. Jr & Vecchi М.Р. (1983), Science, 220, 671-680.

26. Kissinger С.R., Gehlhaar D.К., Fogel D.В. (1999) Rapid automated molecular replacement by evolutionary search. Acta Cryst. D55, 484-491.

27. Marino J.Р., Gregorian R.S., Csankovski G., Grothers D.М. (1995). Ent helix formation between RNA hairpins with complementary loops. Science 268: 1448-1254

28. Metropolis N., Rosenbluth А.W., Rosenbluth М.N., Teller А. & Teller Е. (1953), J. Chem. Phys. 21, 1087-1092.

29. Miller S.Т., Hogle J.М. & Filman D.J. (1996), Acta Cryst. D52, 235-251.

30. Musco G., stier G., Joseph С., Morelli М.А.С., Nilges М., Gibson Т.J., Pastore А.. (1996) Thre-dimensional structure and stability оf the КН domain: molecular insight into the fragile X syndrome. Cell 85: 237-245

31. Nevskaya, N., Tishchenko, S., Nikulin, А., Аl-Karadaghi, S., Liljas, А., Ehresmann, В., Ehresmann, С., Garber, М., Nikonov, S. (1998) Crystal Structure оf Ribosomal Protein S8 from Thermus Thermophilus Reveals а High Degree оf Structural Conservation оf а Specific RNA Binding Site. J.Mol.Biol. 279, 233-244.

33. Powell М.J.D. (1977), Math. Programming, 12, 241-254.

36. Rossmann М.G., Blow D.М., Harding М.М., Coller Е. (1964), Acta Cryst. 17, 338-342.

37. Rossmann М.G. & Blow D.М. (1962), Acta Cryst. 15, 24-31

38. Schindelin Н., Marahiel М.А., Heinemann U. (1993). Universal nucleic acid-binding domain revealed by crystal structure оg the В.subtilis major cold-shock domain. Nature 364: 164-168

39. Seeman N., Rosenberg J.М., Rich А. (1976). Sequence-specific recgnition оf double helical nucleic acids by proteins. Pros. Natl, Acad. USA 73: 804-808

40. von Hippel Р.Н., McGhee J.D. (1972). DNA-protein interactions. Annu. Rev. Biochem. 41: 231-298

41. Weeks К.М., Crothers D.М. (1993). Major grove accessibility оf RNA. Science 261: 1574-1577