Минеев К.С. - МК-2014

Минеев Константин Сергеевич
Научный сотрудник, лаборатория биомолекулярной ЯМР
спектроскопии
Название работы:
Исследование
пространственной
структуры
и
внутримолекулярной подвижности связки трансмембранного и
внутриклеточных доменов рецептора p75 дикого типа и различных
мутантных форм.
Краткая аннотация:
Рецептор неиротрофина р75 играет ключевую роль в регуляции клеточного цикла
неиронов, а дисфункции сигнальной системы р75 могут приводить к серьезным
заболеваниями, в том числе раку и болезни Альцгеймера. При этом механизмы активации
рецептора и его структурная организация остаются недостаточно изученными. Для
достижения глубокого понимания процессов, происходящих при активации и
функционировании сигнальной системы рецептора р75 необходимо определить
пространственную структуру всех доменов р75 и изучить
взаимосвязь между
конформациями отдельных доменов. В то время, как известны пространственные
структуры внеклеточного лиганд-связывающего домена и внутриклеточного «домена
смерти» р75, на настоящий момент нет информации о структурной организации
трансмембранных доменов (ТМД) рецептора и так называемых примембранных «чоппердоменов» (ЧД), хотя, как было показано, эти домены играют важнейшую роль в процессах
активации и передачи сигнала р75. Также стоит отметить, что сейчас нет достоверных
данных о том, каким образом связывание лиганда вызывает активацию р75, каким
образом осуществляется взаимосвязь между доменами р75, и как мутации в ТМД или ЧД
могут нарушать или, наоборот, усиливать активацию рецептора в отсутствие и в
присутствии лиганда. Поэтому, предлагаемый Проект направлен на выяснение
структурной организации и динамических характеристик ТМД и связки ТМД и
внутриклеточного домена (ВКД) р75. Несмотря на то, что структуру некоторых
мембранных белков можно изучать методами рентгеноструктурного анализа,
многодоменные мембранные белки с относительно небольшими ТМД и высокой
подвижностью внеклеточных и внутриклеточных доменов не кристаллизуется. Таким
образом, спектроскопия ЯМР является на настоящий момент единственным методом, при
помощи которого можно получить информацию о пространственной структуре и
подвижности многодоменного р75. Полученные в результате выполнения Проекта данные
позволят построить структурно-динамическую модель полноразмерного димерного
комплекса р75, и будут являться первым в мире исследованием пространственной
структуры многодоменного битопного мембранного белка. Исследование эффекта от
мутаций, вызывающих спонтанную активацию или инактивацию р75, на конформацию
ТМД и ВКД позволят связать биологическую активность рецептора с изменениями его
пространственной структуры. Полученная в рамках Проекта информация о
пространственной структуре и функционально значимой подвижности р75 будет в
дальнейшем использована для объяснения молекулярных механизмов функционирования
сигнальных систем с участием рецептора.