Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://kodomo.cmm.msu.su/FBB/year_02/science_1/themes_2004f/Konstantinov.doc Дата изменения: Thu Dec 23 22:14:13 2004 Дата индексирования: Tue Oct 2 03:51:17 2012 Кодировка: koi8-r

Александр Александрович Константинов

Зав. лабораторией электронного транспорта
Отдел Молекулярной энергетики микроорганизмов.
Институт им. А.Н.Белозерского.

Тел. 939 55 49
E-mail: konst@genebee.msu.su
============================================================

Тема курсовой работы:
Характеристика центра связывания катионов в цитохром с оксидазе.


Цитохромоксидаза - ключевой фермент клеточного дыхания, осуществляющий
восстановление кислорода до воды и запасающий энергию этой термодинамически
выгодной реакции в виде трансмембранной разности электрохимических
потенциалов ионов водорода.

Кроме редокс центров (гемов и ионов меди) осуществляющих перенос
электронов, основная каталитическая субъединица фермента из митохондрий и
многих бактерий содержит центр связывания катионов (Ca2+ либо Na+).
Свойства этого центра изучены уже довольно прилично, но функции до
настоящего времени не понятны.

При общем принципе организации - центр образован двумя короткими
последовательностями, соединяющими трансмембранные гидрофобные ?-спиральные
колонны I-II и XI-XII на внешней стороне мембраны - существуют по
меньшей мере две разновидности устройства катион-связывающего центра.

1) - Eucaryotes, митохондриальный фермент (бык).

R-2 - X-1 - E0 - L1 - X2 - X3 - P4 - G5 - X(5,8)-D... ...R-4 - R-3 - Y-2
- S-1 - D0 - Y1
спирали I - II
спирали XI - XII

2) Бактериальный фермент (Rhodobacter sphaeroides, Paracoccus
denitrificans).

R-2 - X-1 - E0 - L1 - X2 - X3 - P4 - G5 - X6 - Q7 ... ...R-4 - R-3 - X-
2 - Х-1 - D0 - Y1
спирали I - II
спирали XI - XII


В минувшем году студенткой факультета Н. Третьяковой в курсовой работе был
выполнен довольно обстоятельный анализ встречаемости и вариабельности этих
двух коротких последовательностей, образующих катионсвязывающий участок у
эу- и прокариотов, и обнаружен ряд интересных закономерностей.

Кроме того, Н. Третьяковой был проведен предварительный поиск
встречаемости среди белков консервативного мотива одной из
последовательностей , содержащей все лиганды катиона (Сa, Na) кроме одного
(на схеме - слева).

R-X-[DE]-L-X(2)-P-G-X

Было найдено около 1000 совпадений (при ожидаемом числе случайных
совпадений 85). Этот результат может говорить, о том, что домен
связывания Ca/Na в цитохромоксидазе не уникален и соответствует одному из
уже известных нескольких типов мест связывания Ca/Na в белках.


Предлагается 1) повторить аналогичный поиск взяв несколько вариантов
исходного мотива (в частности, с E вместо [DE]). 2) отобрать из найденных
совпадений белки - не цитохромоксидазы - для которых известна трехмерная
структура (или которые просто хорошо изучены) и выяснить, не образует ли в
этих белках данный мотив центр связывания иона кальция либо натрия.
Полученные результаты могут позволить понять к какому типу Ca связывающих
белков можно отнести цитохромоксидазу.


Связываться со мной лучше всего по электронной почте.