КАК БЕЛОК ОТВЕТА НА СТРЕСС В E.COLI

(Обзор литературы + исследовательский проект)

Курсовая работа

по химической биологии

студентки 110 группы

Гасановой Д.А.

 

Научный руководитель:

к.х.н., доцент

Москва 2012 г.

Родина Е.В.

Оглавление

		Стр.
	Список использованных сокращений
1.	Введение
2.	Обзор литературы: Фруктозо-1, 6-бисфосфатальдолаза класса I как возможный белок ответа на стресс в Е. coli
2.1.	Классификация альдолаз
2.2.	Экспрессия FbaB в различных организмах
2.3.	Предполагаемые функции FbaB в бактериальной клетке
3.	Исследовательский проект: Выявление функциональной роли фруктозо-1, 6-бисфосфатальдолазы класса I в E.coli
3.1.	Определение видов стресса, в ответе на которые в E.coli может участвовать FbaB
3.2.	Определение экспрессии FbaB на разных стадиях клеточного цикла
3.3.	Определение каталитической активности FbaB на разных стадиях клеточного цикла
3.4.	Локализация пространственного распределения FbaB в клетке
3.5.	Выявление белковых партнёров FbaB в E.coli
4.	Экспериментальная часть: Влияние нокаута гена FbaB на адаптацию E.coli к различным видам стресса
4.1.	Оборудование и реактивы
4.2.	Методики
4.3.	Результаты
5.	Список литературы

 

Список использованных сокращений.

FbaA – фруктозо-1, 6-бифосфатальдолаза класса II (белок)

FbaB – фруктозо-1, 6-бифосфатальдолаза класса I (белок)

fbaB – ген, кодирующий FbaB

Δ fbaB – штамм клеток E.coli с нокаутом гена fbaB

WT – нативный штамм E.coli

FBP­­– фруктозо-1, 6-бисфосфат

GFP – зелёный флюоресцентный белок

LB – среда Луриа-Бертани, стандартная для культивирования клеток E.coli

ЭДТА ­– этилендиаминтетраацетат

 

Введение

Фруктозо-1, 6-бисфосфатальдолазы – ферменты, участвующие в гликолизе и глюконеогенезе. Они присутствуют во всех известных живых организмах и подразделяются на два класса, I и II, различающиеся по структуре и механизму каталитического действия. Большинство эубактерий в качестве основной (или единственной) гликолитической альдолазы используют белок FbaA, то есть альдолазу класса II. Однако в геномах некоторых бактерий, включая E.coli, имеется также ген альдолазы класса I, или FbaB. В нормальных условиях роста эта альдолаза является минорной формой. Повышенная экспрессия FbaBнаблюдается в стрессовых условиях: при недостатке питательных веществ или воды в питательной среде, при переходе в стационарную фазу роста и т.п. Этот факт позволяет предположить, что FbaB в этих видах бактерий, помимо основной каталитической функции, выполняет также роль адаптивного белка, помогающего бактерии выживать в стрессовых условиях. В данной работе приведен обзор литературы и предложен проект исследования с целью выяснить, в каких именно видах стресса участвует FbaB, а также выявить другие возможные функции этого фермента в E.coli.

 

ФРУКТОЗО-1, 6-БИСФОСФАТАЛЬДОЛАЗА КЛАССА I

КАК БЕЛОК ОТВЕТА НА СТРЕСС В E.COLI

(Обзор литературы)

Классификация альдолаз.

Альдолазы – группа ферментов, относящихся к классу лиаз и катализирующих реакции альдольного расщепления. Фруктозо-1, 6-бифосфатальдолазы (Fba), в частности, отвечают за разложение фруктозо-1, 6-бифосфата (FBP, рис. 1), реакцию первой фазы гликолиза. Обратная реакция, также катализируемая этими ферментами, является одной из стадий глюконеогенеза – синтеза глюкозы из неуглеводных источников.

 

Рис. 1. Реакция, катализируемая фруктозо-1, 6-бисфосфатальдолазой.

 

Рис. 2. Схема каталитического действия альдолазы класса I.

 

Альдолазы как таковые делятся на два принципиально различных и, очевидно, генетически не родственных класса, I (FbaB) и II (FbaA). Ферменты обоих классов катализируют депротонирование гидроксильной группы и последующий разрыв связи C-C. Разница между ними состоит в механизме атаки на субстрат - FBP. В реакции с участием альдолазы класса I формируется основание Шиффа между карбонильной группой FBP и аминогруппой остатка лизина в активном центре фермента (Рис. 2). Сдвиг электронной плотности позволяет соседней OH-группе депротонироваться, что приводит к расщеплению связиС-С. В альдолазах класса II роль электрофильного реагента, поляризующего карбонильную группу, выполняет двухвалентный катион, как правило, Zn²⁺, который содержится в молекуле фермента.

Различие в механизме позволяет дифференциально определять активность альдолаз двух классов, используя селективные ингибиторы. Ингибиторами для альдолаз класса I являются восстановители, превращающие основание Шиффа в устойчивую связь, а для альдолаз класса II – комплексообразователи, связывающие кофакторный ион металла в прочный комплекс [1].

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: