Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.cmm.msu.ru/FBB/StudentScience/themes_2006/Kubareva_1.doc Дата изменения: Fri Dec 2 21:08:50 2005 Дата индексирования: Sat Dec 22 07:10:41 2007 Кодировка: koi8-r

Кубарева Елена Александровна - к.х.н., с.н.с, отдел химии нуклеиновых
кислот НИИФХБ им. Белозерского (корпус "А", тел. 939-31-48, эл. почта:
kubareva@belozersky.msu.ru)

Тема 1 (теоретическая работа для студента I-II-го курса)

Структурно-функциональный анализ ферментов, катализирующих гидролиз
фосфодиэфирных связей в ДНК

Актуальность. Развитие молекулярной биологии и генетической инженерии
непосредственно связано с открытием и изучением эндонуклеаз рестрикции (ЭР)
II-го типа. ЭР отвечают за защиту бактериальной клетки от проникновения
вирусной ДНК. Они широко используются для конструирования рекомбинантных
молекул ДНК и картирования ДНК. Многочисленные данные биохимических
исследований и рентгеноструктурного анализа (РСА) позволили использовать ЭР
II-го типа как модельные системы при изучении структурных аспектов
специфического ДНК-белкового взаимодействия и механизма Mg2+-зависимого
гидролиза фосфодиэфирных связей в ДНК. Отличительной особенностью ЭР II-го
типа от других групп ферментов является низкая гомология их первичной
структуры. Сравнение данных РСА для ЭР II-го типа и их комплексов с ДНК
выявило общий структурный фрагмент ((()(((+(), являющийся основой активного
центра ЭР (Aggarwal, 1995). Существует ли структурная гомология
каталитического центра ЭР II-го типа с другими ферментами, катализирующими
гидролиз фосфодиэфирных связей в ДНК? Характерны ли консервативные
аминокислотные остатки только для каталитического центра ферментов
рестрикции II-го типа или существуют другие гомологичные мотивы? Наиболее
вероятными кандидатами на наличие консервативных блоков представляются
районы ЭР, отвечающие за димеризацию ферментов и связывание ДНК-субстрата.
Ответы на эти вопросы позволят судить об эволюционной взаимосвязи между
различными ЭР II-го типа и другими ферментами, обладающими нуклеазной
активностью.

Задача работы заключается в сравнительном изучении третичных структур
эндонуклеаз рестрикции и различных нуклеаз, для которых проведен РСА, и их
комплексов с ДНК, анализе каталитического центра этих ферментов, а также
районов, ответственных за димеризацию этих белков с помощью программы Life
Core. На основе обнаруженной структурной гомологии требуется построить
филогенетическое дерево для выбранной группы ферментов.