|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Поиск функциональных ортологов трансляционного фактора – гетеродимера MCTS1/DENR у архейдипломная работа (Бакалавр)
- Научный руководитель: Дмитриев С.Е.
- Автор: Оболенский Андрей Игоревич
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2021
- Аннотация: С момента выделения архей в качестве отдельной систематической группы Карлом Вёзе и его коллегами в конце 1970-х годов по результатам сравнительного анализа 16S рРНК [Woese, Fox, 1977] нам стало многое известно и о других отличиях и сходствах трансляционного аппарата архей от трансляционного аппарата бактерий и эукариот. Несмотря на универсальность и высокую эволюционную консервативность макромолекул, участвующих в процессах трансляции, рибосомы и многие дополнительные белковые факторы трех доменов жизни подверглись значительной эволюционной дивергенции. Наиболее сильное расхождение наблюдается на стадии инициации трансляции - сложная система тонкой регуляции у эукариот, осуществляемая многочисленными факторами инициации, отличается от более простой и менее богатой на инициаторные факторы системы регуляции у архей и бактерий. Также различаются механизмы инициации: эукариотам свойственен механизм рибосомного сканирования мРНК от кэпированного 5'-конца до старт-кодона, реже встречается IRES-зависимый механизм внутренней инициации, в то время как у бактерий и архей посадка рибосомы происходит непосредственно на старт-кодон [Londei, 2005]. Еще одним этапом трансляции, значительно отличающимся у разных доменов жизни, является стадия рециклинга рибосом, она соединяет стадии терминации и инициации и сопровождается диссоциацией рибосомы на субъединицы с высвобождением мРНК. Рециклинг схож у эукариот и архей и отличается от бактериального тем, что для разборки комплекса рибосомы с мРНК используется высококонсервативная АТФаза ABCE1, вместо фактора бактерий RRF, обладающего ГТФазной активностью [Nürenberg, Tampé, 2013]. В рециклинге эукариот также участвуют особые факторы трансляции - белок eIF2D и гетеродимер белков MCTS1 (malignant T cell-amplified sequence 1) и DENR (density-regulated protein), гомологичных N- и C-концевым частям eIF2D соответственно. Образуя комплекс с тРНК в P-сайте 40S субъединицы рибосомы, гетеродимер DENR/MCTS1 способствует высвобождению деацилированной тРНК, обеспечивая диссоциацию пост-терминационного комплекса, что в свою очередь дает рибосоме возможность заново участвовать в инициации. Более того, гетеродимер MCTS1/DENR подавляет процесс реинициации, не позволяя после терминации рибосоме начать повторное сканирование и дальнейшую трансляцию следующей открытой рамки считывания (ORF) в той же мРНК, так как препятствует образованию преинициаторного комплекса [Hellen, 2018]. Интересным является тот факт, что в геноме архей тоже закодирован белок с неизвестной функцией, очень похожий на MCTS1 – предполагаемый aMCTS1. Более того, у некоторых видов архей белок aIF1, традиционно считающийся ортологом эукариотического фактора инициации трансляции eIF1, помимо характерного для eIF1 и DENR структурного домена SUI1 имеет еще и цинк-связывающий домен, присутствующий только у DENR. Наличие этого цинк-связывающего домена как раз позволяет DENR образовывать гетеродимер с MCTS1. Более того, сама роль aIF1 в качестве фактора инициации трансляции не совсем понятна из-за отсутствия механизма рибосомного сканирования у архей, в котором участвует эукариотический eIF1. Совокупность этих фактов позволяет предположить, что архейный фактор aIF1 является гомологом не eIF1, а DENR и что археи могут иметь схожую с эукариотами систему рециклинга рибосом с участием гетеродимера aIF1 (aDENR) с aMCTS1 [Lomakin, Steitz, 2020]. Целью данной работы стала проверка способности архейных белков aIF1 и aMCTS1 формировать гетеродимер, влияющий на реинициацию и рециклинг аналогично DENR/MCTS1, а также проверка белка MCTS2, продукта ретрогена MCTS1 из генома человека, на способность образовывать функциональный гетеродимер с DENR.
- Добавил в систему: Дмитриев Сергей Евгеньевич