Search academic texts

Registration Number

0421U101360, Candidate dissertation

Title

Search for Ca2+-dependent protein kinases related to plant microtubules and elucidation of their role in tubulin phosphorylation

Author

Novozhylov Dmytro Olegovich,

popup.head Blume Yaroslav B,
popup.opponent Pushkarev Volodymyr M
popup.opponent Nyporko Alex Yu.

Status

Кандидат біологічних наук, 03.00.11, Цитологія, гістологія

Date

29-04-2021

Description

Був проведений пошук Ca2+- (CDPK) і Ca2+-кальмодулін-залежних (CRK) протеїнкіназ рослин, здатних безпосередньо фосфорилювати тубулін, регулюючи таким чином його структурно-функціональні властивості. Найближчими гомологами для протеїнкіназ CaMK2 визначені CPK7, CPK14, CPK32 та CPK21; протеїнкіназ RSK - CPK17, CPK34, CRK2; протеїнкіназ DAPK - CPK20, CPK27; протеїнкіназ CHK2 - CPK16, CPK18, CPK28, CRK4 та CRK6. В ході профільного аналізу були визначені клади різного порядку, що поєднують схожі сайти фосфорилювання білків та асоційовані з ними протеїнкінази ссавців. На основі створених профілів сайтів фосфорилювання були знайдені консенсусні послідовності у складі різних ізотипів тубулінів A. thaliana та визначені протеїнкінази, здатні фосфорилювати рослинні тубуліни - CaMK1A, CaMK2A, CaMKK2 з H. sapiens та CaMK2A з R. norvegicus. Визначені їх найближчі гомологи серез протеїнкіназ A. thaliana: CPK20, CPK21 та GRIK2. В ході роботи була доведена наявність у складі молекул різних субодиниць тубуліну A. thaliana сайтів, що відповідають паттернам фосфорилювання CaMK2. Були побудовані просторові моделі α-/β-тубулінового димеру та малого γ-тубулінового кільця (γTuSC), за допомогою яких була перервірена просторова доступність визначених залишків. Була встановлена наявність потенційного сайту зв’язування інгібіторів KN-93 і KN-62 у структурі Ca2+-зв’язуючого домену CPK1 з A. thaliana, аналогічного до такого у структурі кальмодуліну 1 з H. sapiens, доведена подібність амінокислотного оточення цих сайтів для потенційного лігвнду. Шляхом молекулірного докінгу показана наявність енергетично вигідних сайтів зв’язування KN-93 та KN-62 у структурах кальмодуліну людини та кальцій-залежної протеїнкінази 1 арабідопсису, що дозволяє запропонувати їх використання у якості інгібіторів рослинних протеїнкіназ підродини CDPK.