Структурно-функциональные особенности рибонуклеазы Bacillus intermedius 7P
Диссертация
В настоящее время различными химическими и физико-химическими методами изучено около двух десятков рибонуклеаз. Появилась возможность для получения более точного представления о механизме реакций катализируемых рибонуклеазами и проведения корреляции между некоторыми функциональными свойствами этих ферментов и их структурными характеристиками. Особое место занимают структурно-функциональные… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. СТЕШУРНО-ФУБКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГУАНИЛСПЕ ЦИФШНЫХ РИБОНУКЛЕАЗ (обзор литературы)
- 1. 1. Классификация рибонуклеаз
- 1. 2. Основные физико-химические свойства и первичная структура гуанилспевдфичных РНКаз
- 1. 3. Вторичная структура РНКазы Tj
- 1. 4. Состояние ароматических аминокислотных остатков га3* T
- 1. 5. Состояние имидазольных групп
- 1. 6. Исследование комплексов ЕНКазы Tj с аналогами субстрата
- 1. 7. Функциональные группы активного центра РНКазы Tj
- 1. 8. Структура комплекса РНКазы Tj с 2-GMP в кристалле
- 1. 9. Влияние отдельных фрагментов субстрата на специфическое связывание с РНКазой Tj
- 1. 10. Рибонуклеаза Bacillus intermedials 7Р
- ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМА. ДЕЙСТВИЯ ЕНКазы в. INTERMEDIUS
- 7. Р (результаты исследований и их обсуждение)
- 2. 1. Ионогенные группы активного центра РНКазы
- 7. Р (результаты исследований и их обсуждение)
- 2. 2. Взаимодействие РНКазы Bacillus intermedius 7Р с мононуклеотидами
- 3. 1. Вторичная структура
- 3. 2. Пертурбация растворителями
- 3. 3. Разностные спектры поглощения в щелочной области значений рН
- 3. 4. Разностные спектры поглощения в кислотной области значений рН
- 4. 1. Материалы
- 4. 2. Методы
Список литературы
- Афанасенко Г. А., Дудкин С. М., Каминир Л. Б., Голубенко И. А., Северин Е. С. Первичная структура рибонуклеазы Bacillus intermedius 7Р. Биоорган. химия, 1979, т.5, с.187−202.
- С.И.Безбородова. Рибонуклеазы микроскопических грибов и дрожжей. В кн. Нуклеазы микроорганизмов, под ред.A.M.Безбородова, М., Наука, 1974, с.188−259.
- С.И.Безбородова, А. М. Безбородов. Внеклеточные рибонуклеазы в сравнительном аспекте. В кн. Биосинтез микроорганизмами нуклеаз и протеаз. М., Наука, 1979, с.92−145.
- С.И.Безбородова, О. П. Белецкая, В. М. Грищенко. Крупномасштабная очистка, кристаллизация и некоторые физико-химические свойства внеклеточных гуанилспецифичных РНКаз Cg и Pch^. Биохимия, 1977, т.42, с.1556−1566.
- М.И.Беляева, И. Б. Лещинекая, Д. В. Юсупова. Нуклеодеполимеразы бактерий. В кн. Нуклеазы микроорганизмов, М., Наука, 1974, с.7−116.
- Болотина И.А. Изучение структуры белков методами кругового дихроизма. В кн. Молекулярная биология, серия Итоги науки и техники, под ред.М. В. Волькенштейна, 1973, т.1, с.61−104.
- Болотина И.А., Чехов В. О., Лугаускас В. Ю., Финькелыптейн А. В., Птицын О. Б. Белковые реперные спектры антипараллельной и параллельной р -структур. Тезисы доклада на Всесоюзном симпозиуме Конформация биополимеров в растворах. Тбилиси, 1977.- но
- Болотина И.А., Дудкин С. М., Лугаускас В. Ю., Ханданян А.Ж, Лещинская И. Б. Рибонуклеаза Bacillus intermedius 7Р. Определение вторичной структуры методом КД. Биоорган. химия, 1979, т.5, с.203−209.
- Булгакова P.M., Лещинская И. Б., Балабан Н. П., Егорова Г. С. Основные биохимические свойства высокоочищенной экстрацеллю-лярной РНКазы в. intermedius Биохимия, 1974, т.39, с.229−302.
- Голубенко И.А., Лещинская И. Б., Дудкин С. М. Рибонуклеаза Bacillus intermedius 7Р. Исследование структурно-функциональной роли остатков триптофана с помощью химической модификации. Биоорган. химия, 1981, т.7, с.1201−1208.
- Голубенко И.А., Лещинская И. Б., Карпейский М. Я., Яковлев Г. И. Изучение функциональной роли гистидина-101 рибонуклеазы Bacillus intermedius 7Р. Биоорган. химия, 1982, т.8, C. II08-III8.
- Карпейский М.Я., Яковлев Г. И., Сахаровский В. Г. Структура комплексов рибонуклеазы, А с пиримидиновыми нуклеотидами в растворе. Биорган. химия, 1981, т.7, с.686−694.
- И.Я.Карпейский, Г. И. Яковлев, В. Ботт, В. А. Ежов, А. Г. Прихотько. Исследование гуанилспецифичной рибонуклеазы Penicillum brevo-compactum методом ЯМР. Биорган. химия, 198I, т.7, с.1335−1347.
- Карпейский М.Я., Ханданян А. Ж., Чепурнова Н. К., Платонов А. Л., Яковлев Г. И. Изучение субстратной специфичности и механизма действия рибонуклеазы Bacilus intermedius 7Р. Биоорган. химия, 198I, т.7, с.1669−1679.- Ill
- Лещинская И.Б. Нуклеодеполимеразы сапрофитных бактерий. Изд. Казанского университета 1975.
- Моисеев Г. П., Бочаров А. Л., Мамаева O.K., Яковлев Г. И. Изучение механизма действия неспецифической рибонуклеазы из гриба Peniciliini Brevocompctum Биоорган.химия, 1982, т.8, с.1197−1206.
- Р.Н.Татарская. Нуклеазы актиномицетов. В кн. Нуклеазы микроорганизмов. М., Наука, 1974, с.117−175.
- Фрайфелдер Д. Физическая биохимия. Применение физико-химических методов в биохимии и молекулярной биологии. М., Мир, 1980, с.338−392.
- Alberty R.A., Bloomfield V. Multiple Intermediates in Steady State Enzyme Kinetics. 5″ Effect of pH on the Hate of a Simple Enzymatic Reaction. J. Biol. Chem., 196 $, v.238, p. 2804−2810.
- Aphanasenko G.A., Dudkin S.M., Kaminir L.B., Leschinskaya I.В., Severin E.S., Primary Structure of Ribonucleg. se from Bacillus intermedius 7P. PEBS bett., 11 979″ v. 97, p. 77−80.
- Arata y., Kimura S., H. Matsuo, K. Narita. Proton Magnetic Resonance Studies of Ribonuclease T^. Assignment of Histiaine-40 Peak and Anglysis of the Active Site. Biochem. and Biophys. Res. Communs., 1976, v. 73, p. 133−140.
- Arata Y., Kimura S., Matsuo H., Narita K. Proton and Posphorus Nuclear Magnetic resonance Studies of Ribonuclease T^. Biochemistry, 1979, v. 18, p. 18−24.
- E. A. Barnard. Ribonucleases. In. Annu. Rev. Biochem. By ed. E.- 112
- E. Snell. Palo Alto, California, U.S.A, Annual Reviews Inc., 1969, v. 38, p. 677−732.
- Beaven G. H., Holyday E. R. Ultraviolet Absorbtion Spectraof Proteins and Amino Acids. Advances Protein Chem., 1952, v. 7, p. 319−386.
- Bott V., Zelinkova E., Gasperik J and Zelink J. Studies on the Mechanism of RNAase Sa from Streptomices Aureofaciens. IhRibosomes and ША Metabolism. 2. EDS. by Zelinka and Belan. Publishing Hous of Slovak Academy of Sciences, Bratislava, 1976.
- V. Bott, H. H. Witzel and Zelinkova. Chemical Modifications and Kinetic Study of Ribonuclease Sa Activ Site. General Physiology and Biophysics, 1982, v. 1, p. 261−268.
- Birdsall В., Roberts G.C.K., Feeney J., Burgen A.S.V.
- NMR Studies of the Binding of Adenosine-2-phosphate to Lactobacillus Casei Dih. ydrof olate Reductase. PEBS Lett., 1977, v. 80, p. 313−316.
- Spectroscopy. Biochem. and Biophys. Res. Commun., 1976, v. 72, p. 1014−1020.
- Chang C.C., Yang C.C., Hamaguchi K., Nakai K., Hayashi K. Study on the Status of 'fyrosyl Residues in Cabiotoxin. Bio-chem. et Biophys. Acta, 1971″ v. 236, p. 164−173.
- Chen I.H., lang J.Т., Martinez H.M. Determination of the Secondary Structures of Proteins by Circular Dichroism and Optical Rotatory Dispersion, 1972, Biochemistry, v. 11, p.4120−4131.
- Chen I.H., Yang J.Т., Chan K.H. Determination of the Helix and js-Form of the Proteins in Aqueous Solution Ъу Circular Dichroism, Biochemistry, 1974, v. 13, p. 3350−3359.
- M.Dixon. The Effect of pH on the Affinities of Enzimes for Substrates and Inhibitors, 1953″ Biochemistry, v. 55, p. 161 171.
- F.Egami, K. Takahashi and T. Uchida, Prog, nucleic Acid Res. Mole. Biol., 1964, v.3, p. 59.
- F.Egami, K.Nakamura. Microbial Ribonucleases. Berlin-Heide-berg-New-York, Springer-Verlag, 1969.
- Enzime Nomenclature, Recomendations (1972) of the International Union of Pure and Applide Chemistry and the International Union of Biochemistry. Amsterdam, Elsevier, 1973, p. 204−210.
- Epinatjeff C., Pongs 0. Ribonuclease T^. Spectrophotometric investigation of the enzime with Substrate Analogues. Eur. J. Biochem., 1972, v. 26, p. 434−441.- 114
- Fasman G.D., Hoving H., Timasheff S.N. Circular Dichroismof Polipeptide and Protein Conformations. Film Stydies, Biochemistry, 1970, v. 9, p. 3316−3324.
- Fletcher E., Reevees C.M. Functional Minimization by Coju-gate Gradients. The Computer J., 1964, v. 7, p. 149−154.
- P.L.Fletcher, J.H.Hash. Ribonuclease of Halaropsis Species.
- Isolation and Physical Properties, Biochemistry, 1972, v.1., p. 4274−4280.
- P.L.Fletcher, J.H.Hash. Ribonuclease of Halaropsis Species. 2. Chemical Properties, Biochemistry, 1972, v.11, p. 42 814 285.1
- Gilham P.T. and H.G.Khorsna. Stydies on Polinucleotides V Stepwise Synthesis of Oligonucleotides. Synthesis of Thimi-dylyl-(5l-«3,)-thimidylyl-(5'-*3')-thimidine and Deoxicytidylyl-(5/→3')-thimidine, J.Am.Chem.Soc., 1959, v. 81, p. 4647−4650.
- D.G.Glitz, L. Angel, D.C.Bichler. Characterization of Guani-lic Acid Specific Ribonuclease from Aspergillus Fumigatus. Biochemistry, 1972, v. 11, p. 1746−1754.
- Gorenstein D.G., Wyrwicz A. ^P NMR Stydy on the Bindig of 3-citidine Monophosphate to Ribonuclease A. Part 1. Biochemx Biophys. Res. Commun., 1973, v. 54, p. 976−9S1.
- Gorenstein D.G. ^P Chemical Shifts in Phosphate Diester Mo-noanions Band Angle and Torsional Angle Effects. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1975, v. 65, p. 1073−1080.
- Gorenstein D.G. ^P NMR of Nucleic Acids. Bond Angle and Torsional Effects. In: Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy im Molecular Biology, ed. B. Pulman, D. Reidel, Publishing Company Dordrecht, Holland, 1978, P- 1−15.
- Gorenstein D.G. Dependence ofP Chemical Shifts on Oxygen-phosphorus-oxygen Bond Angle in Phosphate Esters. J. Am. Chem.- 115
- Soc., 1975, v. 97, p. 898−900.53» Grammer J.L., Newberger A. The State of Tyrosyne in Egg Albumin and in Insulin as Determined by Spectrophotometry Titration. Biochem. J., 193, v. 37, p. 302−309.
- Y.Hashimoto, T. Uchida, F.Egami. Purification of Ribonuclease U^ and Some Properties of Ribonuclease U^ and N^. J. Biochem., 1971, v. 70, p. 903−911.
- U.Heineman, W.Seinger. Spesific Protein Nucleic Acid Recognition in Ribonuclease Т^-2-Guanilic Acid Complex: an X-ray Study. Nature, 1982, v. 292, p. 27−31.
- Hermans J. Normal and Abnormal Tyrosine Side-Cines in Various Heme Proteins. Biochemistry, 1962, v.1, p. 149−154.
- Hershkovits T.T., Sorensen S.M. Studies of the Location of Tyrosil and Tryptophyl Residues in Proteins 1. Solvent Perturbation Data of Model Compounds. Biochemistry, 1968, v. 7, p. 2523−2432.
- Hershkovits T.T., Sorensen S.M. Studies of the Location of Tyrosil and Tryptophyl Residues in Proteins 2. Applicationof Model Date of Solvent Perturbation in Studies of Proteins in both Tyrosine and Tryptophan. Biochemistry, 1968, v. 7″ p. 2533−2542.
- S.Iida, T.Ooi. Titration of Ribonuclease T^. Biochemistry, 1969, v. 8, p. 3897−3901.
- M.Irie. pH Profile of the Kinetic Parametrs of Ribonuclease T^. J. Biochem., 1967, v.61, p. 550−554.
- M.Irie. Studies on State of Tryptophan Residue in Ribonuclease T^ and Carboxymetil Ribonuclease T^. J. Biochem. v.68,1970, p. 31−37.
- M.Irie. Studies on the Photooxydation of Ribonuclease T^. J. Biochem., 1970, v. 68, p. 69−79.
- S.Irie, T. Itoh, T. Ueda and F.Egami. pH Dependence of the RNAase T^, Action on Nucleoside 2,3-Ciclic Phosphates. J. Biochem., 1970, v. 68, p. 163−170.
- W.C.Kenney, C.A.Dekker. Ribonuclease U^. Physical and Chemical Characterization of the Purifide Enzyme. Biochemistry, 1971, v. 10, p. 4962−4970.
- Y.Kyogoku, M. Watanabe, M. Kainosho and T.Oshima. щщ Study on Ribonuclease T^ Guanilic Acid Complex. J. Biochem. 1982, v. 91, p. 675−679.
- J.W.Longworth. Exited States Interactions in Macromolecules. Photochem. photobiol., 1968, v. 7, p. 5S7−596.
- J.W.Longworth. Luminescence of Polypeptides end Proteins. In Excited States of Proteins and Nucleic Acids, by eds. R.F.
- Steiner, I.Weiryb. New-York, Plenum Press, 1968, p. 319−484.73″ Magar M.E., On the Analisys of the Optical Rotatory Dispersion of Proteins. Biochemistry, 1968, v. 7″ p. 617−620.
- A.Omory, S. Sato, N.Tamiya. Isolation and Some Properties of Ribonuclease from Fusarium Moniliforme. Biochem. et. Biophys. Acta, 1972, v. 268, p. 125−131.
- M.Oobatake, Sh. Takahashi and T.Ooi. Conformational Stability of Ribonnuclease T^. I. Thermal Denaturation and Effectsof Salts. J. Biochem, 1979, v.86, p. 55−63.
- M.Oobatake, S. Takahashi and T.Ooi. Conformational Stability of Ribonuclease T^j. II. Salt Induced Renaturation. J. Biochem., 1979, v. 86, p. 65−70.
- Oshima Т., Imahori K. Difference Spectral Studies on the Interactions Between Ribonuclease T^ and its Substrate Analogues. J. Biochem., v. 69, p. 987−990.
- T.Oshima, K.Imahori. Ribonuclease T^-Substrate Analog Complexes. In Proteins. Structure and Function, by eds. M. Fu-natsu, K. Hiromi, T. Murachi, K.Narita. Tokyo Kodansha LTD, 1972, v.1, p.333−367.
- Osterman H.L., ?/alz F.G. Subsites and Catalitic Mechanism of Ribonuclease: Kinetic Studies Using GpA, GpG, and GpU as Substrates. Biochemistry, 1978, v. 17, p. 4124−4130.
- H.L.Osterman and F.G.Walz, Jr. Subsite Interactions and Ribonuclease T^ Catalysis: Kinetic Studies with ApGpC and ApGpU. Biochemistry, 1979, v. 18, p. 1948−1988.
- F.M.Richards and H.W.Wyckoff. Bovine Pancreatic Ribonuclease. In The Enzymes. Ed. by Boyer Academic Press New-York and London, 1971, v. 4, p. 647−806.
- H.Riiterjans, H. Witzel, 0.Pongs. Protein Magnetic Resonance Studies on Ribonuclease T^. Biochem. and Biophys. Res. Communs., 1969, v. 37, P. 447−451.
- H.Ruterjans, H.Witzel. NMR Studies on the Structure of the Active Site of Pancreatic Ribonuclease A. Eur. J. Biochem., 1969, v. 9, P. 118−127.
- H.Ruterjans, 0.Pongs. On the Mechanism of Action of Ribonuclease T^. Nuclear Magnetic Resonance Study on the Active Site. Eur. J. Biochem., 1971, v. 18, p. 313- 318.
- Ch.Sander and P. Ts'o. Circular Dichroism Studies on the Conformation and Interaction of T^ Ribonuclease, Biochemistry, 1971, v. 10, p. 1953−1966. 93* K. Sato, F.Egami. Studies on Ribonucleases in Takadiastase 1. J. Biochem., 1957, v. 44, p. 753−767.
- K.Takahashi. The Structure and Function of Ribonuclease T^. II. Furter Purification and Amino Acid Composition of Ribonuclease T1. J. Biochem., 1962, v.51, p. 95−108.
- K.Takahashi. The Amino Acid Sequence of Ribonuclease T^. J. Biol. Chem., 1965, v. 240, p. PC4117-PC4119.
- K.Takahashi. The Structure and Function of Ribonuclease T^. J. Biochem, 1966, v. 60, p.239−245.
- K.Takahashi. The Structure and Function of Ribonuclease T^.
- Isolation and Amino Acid Sequence of Papain and Subti-lisin Peptides from Ribonuclease T^j The Complete Covalent Structure of Ribonuclease T^. J. Biochem., 1971, v. 70, p. 945−960.
- K.Takahashi. Ribonuclease T^• In Proteins. Structure and Function, by eds. M. Funatsu, K. Hiromi, T. Murachi, K.Narita. Tokyo Kodansha LTD, 1972, v. 1, p. 285−331.
- K.Takahashi. The Structure and Function of Ribonuclease T^.
- Gei Filtration Studies on the Interaction of Ribonuclease T/j with Substate Analogs. J. Biol. Chem., 1972, v.72, p. 1469−1481.
- K.Takahashi. Specific Modification of Arginine Residues in Proteins with Ninhydrin. J.Biochem., 1976, v.80, p.1173−1176.
- K.Takahashi. The Structure and Function of Ribonuclease T^. 21. Modification of Histidine Residues in Ribonuclease T^ with Iiodacetatamide. J. Biochem., 1976, v.80, p. 1267−1275.
- Tashibana A., Murachi T. Phenolic Hydroxy! Ionozation in Stem Bromelain. Biochemistry, 1966, v. 5, p. 2756−2763.
- T.Uchida, F.Egami. Microbial Ribonucleases with Spesial Reference to RNAases T^, T2,, U?. In The Enzimes by ed. P. D. Boyer New-York London -Academic Press, 1971″ v. 4, p.205.250.
- N.Ui, O.Tarutani. Sedimentation and Diffusion of Ribonuc-lease T,. J. Biochem. 1961, v. 49, p. 9−10.
- S.Vasu, S.T.Hulea, V.Lazar. The Ribonucleases of the Special Groups of Genus Aspergillus. Rev. Roum. Biochem., 1972, v. 9, p. 179−190.
- F.G.Walz, Jr. and L.L.Hoverman. Interaction of Guanine Li-gands with Ribonuclease T^• Biochemistry, v. 12, 1973, P" 4846−4851.
- F.G.Walz, Jr. and B.Terenna. Subsite Interactions of Ribonuclease T^j: Binding Studies of Dimeric Substrate Analogues. Biochemistry, 1976, v. 15, p. 2837−2842.
- F.G.Walz, Jr. Studies on the Nature of Guanine Nucleotide Binding’with Ribonuclease T^. Biochemistry, v. 16, 1976, p. 2837−2842,
- F.G.Walz, Jr., H.L.Osterman and C.Libertin. Base-Group Specificity and the Primary Recognition Site of Ribonuclease T^ for Minimal RNA Substates. Arch. Biochem. Biophys., 1979, v. 195, P. 95−102.
- H.W.Wickoff, K.D.Herdmann, N.M.Allewell, T. Inagami, L.N. Johnson, I.M.Richards. The Structure of Ribonuclease S at 3"5A Resolution. J. Biol. Chem., 1967, v. 242, p. 39 843 988.
- P.R.Whitfeld, H.Witzel. Specificity of Bacillus Subtilis Ribonuclease, Biochem. et Biophys. Acta, 1963, v.72, p.362.371.
- H.Witzel. The Function of Firimidine Base in Nuclear Acid Research. Ed. J.N.Davidson, W.E.Cobn. Academic Press, New-York, London, 1968, v. 2, p. 221−258.
- Y.Yamamoto, Y.Tanaka. Spectroscopic Studies on the Conformational Structures of Ribonuclease T, j. Biochem. et Biophys. Acta, 1970, v. 207, p. 522−526.
- N.Yushida, H. Inouc, A. Sasaki, H.Otsuka. Ribonuclease from Steptomyces Erytreus. Purification and Properties. Biochem. et Biophys. Acta, 1971″ v. 228, p. 636−647.
- N.Yushida, A. Sasaki, M.A.Rashid, H.Otsuka. The Amino Acid Sequence of Ribonuclease St. FEBS Lett., 1976, v. 64, p. 122−125.
- Zabinski M., Walz F.G. Subsites and Catalytic Mechanism of Ribonuclease Tyj: Kinetic Studies Using GpC and GpU as Substrates. Arch. Biochem. Biophys., 1976, v. 175″ P. 558 564.
- Считаю своим приятным долгом поблагодарить моих научных руководителей и всех сотрудников лаборатории стереохимии ферментативных реакций ИМБ АН СССР за ценные советы и помощь, оказанную при выполнении диссертационной работы.