Реєстраційний номер
0525U000408, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор біологічних наук
Дата захисту
30-09-2025
Статус
Захищена
Назва роботи
Структурно-функціональна організація макромолекулярних комплексів і їх компонентів апарату елонгації трансляції у ссавців.
Здобувач
Шалак В'ячеслав Федорович, к.б.н.
Опонент Сиволоб Андрій Володимирович
Опонент Кучмеровська Тамара Муратівна
Опонент Оболенська Марія Юріївна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Інститут молекулярної біології і генетики Національної академії наук України
Опис
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора біологічних наук за спеціальністю 03.00.03 — молекулярна біологія. – Інститут молекулярної біології і генетики НАН України. Київ, 2025.
У дисертаційній роботі представлено широкомасштабні дослідження просторової структури і особливостей функціонування компонентів двох основних макромолекулярних комплексів, що працюють на дорибосомному етапі трансляції ссавців.
Отримані експериментальні результати виявили низку нових аспектів структурно-функціональної організації компонентів апарату трансляції ссавців зокрема відмінності просторової організації високо гомологічних білків-паралогів eEF1А1 та eEF1А2, неканонічних взаємодій фактора елонгації eEF1А1, четвертинної організації комплексу eEF1B, подвійної функціональної ролі білка р43 макромолекулярного комплексу аміноацил-тРНК синтетаз. Встановлено, що фактор елонгації трансляції eEF1A1 в ГДФ-зв’язаній формі має видовжену конформацію в розчині з радіусом гірації 5.2±0.2 нм, що більш ніж в 2 рази перевищує обрахований радіусу гірації кристалографічної структури його білка-паралога eEF1A2 в комплексі з ГДФ. Розшифровано кристалічну структуру фактора елонгації трансляції eEF1A2, який складається з трьох доменів і має близьку до сферичної просторову конформацію. Встановлено, що іони Mg2+ не впливають на реакцію обміну гуанінового нуклеотиду на молекулі eEF1A2. Показано, що eEF1A1 у ГДФ-зв’язаній формі може утворювати неканонічний потрійний комплекс з деацильваною тРНК і четвертинний комплекс з фенілаланіл-тРНК синтетазою, а також збільшує початкову швидкість реакції, яку каталізує метіоніл-тРНК синтетаза. Виявлено взаємодію трансляційно-контрольованого білка пухлин (ТСТР) з факторами елонгації трансляції eEF1A1 і субодиницею eEF1Bβ. Зв’язування TCTP з eEF1A1 призводить до зниження швидкості реакції як спонтанного, так і eEF1Bβ-опосередкованого обміну гуанінового нуклеотиду на молекулі eEF1A1. Вперше детально досліджено структурну організацію факторів елонгації eEF1Bα, eEF1Bβ і eEF1Bγ, які утворюють макромолекулярний комплекс eEF1B. Визначено сайти взаємодії між субодиницями eEF1Bα і eEF1Bγ, eEF1Bβ і eEF1Bγ, і встановлено, що мотив «лейциновий застібка» eEF1Bβ відповідає за тримеризацію цього білка, а також всього комплексу eEF1B, який має структурну організацію типу (αβγ)3. Показано, що eEF1B(αβγ)3 здатен зв’язувати до шести молекул eEF1A2, відповідно до кількості GEF-доменів в ньому. Таке унікальне структурне об’єднання факторів обміну гуанінового нуклеотиду в одному комплексі може забезпечувати ефективне відновлення активної ГТФ-зв’язаної конформації eEF1A в процесі елонгації трансляції у вищих еукаріот. Вперше розкрито механізм стимуляції активності eEF1Bα субодиницею eEF1Bγ при утворенні комплексу між ними. Конформація N-кінцевого домену eEF1Bα частково перешкоджає взаємодії eEF1A з GEF-доменом, що знижує швидкість обміну гуанінового нуклеотиду. Зв’язування N-кінцевих доменів eEF1Bα і eEF1Bγ усуває цей інгібіторний ефект. Встановлено, що N-кінцевий домен білка р43 макромолекулярного комплексу аміноацил-тРНК синтетаз взаємодіє з аргініл-тРНК синтетазою. Показано, що р43 не впливає на каталітичні параметри аргініл-тРНК синтетази і не збільшує її спорідненість до відповідної тРНК. Отже, білок р43 не є кофактором для цього ферменту. Доведено, що інкубація макромолекулярного комплексу аміноацил-тРНК синтетаз з каспазою 7 in vitro призводить до розщеплення його р43 компоненту на два фрагменти. Його С-кінцевий фрагмент, який вивільняється з комплексу, є ідентичним EMAPII і здатен викликати хемотаксис моноцитів. Розщеплення p43 призводить до втрати його тРНК-зв’язувальної властивості. Виявлено, що індукція апоптозу в клітинах призводить до появи і вивільнення з клітин іншого протеолітичного фрагменту білка р43, названого р43(ARF), який на 40 амінокислот довший ніж EMAPII. Показано, що обидва р43(ARF) і EMAPII не індукували експресію Е-селектину на ендотеліальних клітинах (HUVEC), тоді як повнорозмірний р43 таку індукцію викликав. Протеоліз білка р43 дозволяє уникнути активації ендотеліальних клітин і, як наслідок, можливого розвитку запальної реакції в організмі. Вперше ідентифіковано новий трансляційний продукт гена, який кодує білок р43. Цей продукт має мітохондріальну локалізацію і є на 9 амінокислот довшим ніж цитоплазматична ізоформа р43. Кількість мітохондріальної ізоформи складає приблизно 2% від загальної кількості р43 в клітині.
Дата реєстрації
2025-09-24
Додано/оновлено в НРАТ
2025-09-24 / 2026-07-01
