ИССЛЕДОВАНИЕ ТОПОГРАФИИ АКТИВНОГО ЦЕНТРА ТИАМИНКИНАЗЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА СВИНЬИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ ЗОНДОВ
Аннотация
Введение. Биосинтез коферментной формы витамина В1 –тиаминдифосфата – осуществляется тиамин-киназой (КФ 2.7.6.2), механизм и пути регуляции которого могут существенно проясниться после выяснения структурной организации активного центра фермента, его конформационной подвижности.
Цель. Исследование топографии активного центра тиаминкиназы, локальных конформационных перестроек, ответственных за функционирование белка.
Материал и методы. Исследования выполнены на электрофоретически гомогенных препаратах фермента головного мозга свиньи с использованием в качестве зондов 2-толуидинонафталин -6-сульфоната и 1-анилинонафталин-8-сульфоната.
Результаты. Установлено, что активный центр тиаминкиназы представляет гидрофобную полость, в которой тиамин и АТФ сорбируются пиримидиновым и адениновым циклами, а дифосфатный радикал субстрата-донора направлен в сторону субстрата-акцептора. Пируват связывается вблизи места локализации тиамина и облегчает отщепление тиаминдифосфата. Ионы металлов определяют оптимальную геометрию сорбции субстратов и, очевидно, способствуют их сближению. Предложена модель организации каталитического центра тиаминкиназы.
Выводы. Участки сорбции субстратов, кофакторов и эффекторов в молекуле фермента пространственно разделены. Взаимодействие их осуществляется путем конформационной перестройки глобулы.
Литература
Chernikevich IP. Fermentnye sistemy biotransformacii aktivnyh form vitamina B1 (struktura, svojstva, reguljacija) [masters thesis]. Minsk (Belarus); 1996. 32 р. (Russian).
Makarchikov AF. Tiamintrifosfat: novyj vzgljad na nekofermentnuju funkciju vitamina B1. Minsk: Belorusskaja nauka; 2008. 433 p. (Russian).
Gibson GE, Zhang H. Interactions of oxidative stress with thiamine homeostasis promote neurodegeneration. Neurochem. Int. 2002;40:493-504.
Chernikevich IP. Spektralno-kineticheskie issledovanija struktury i dinamiki tiaminkinazy golovnogo mozga svini [Spectroscopic investigation of structur and dynamics of thiamine kinase in pig brain tissue]. Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta [Journal of the Grodno State Medical University]. 2015;2:60-63. (Russian).
Chernikevich IP, Boltromeyuk KV, Vavraniuk MY. Osobennosti fuorescencii tiaminkinazy golovnogo mozga svini, kovalentno mechenoj piridoksal'-5’-fosfatom [Peculiarities of fuorescence of thiamine kinase covalently labeled with pyrIdoxal-5-phosphate in pig brain]. Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta [Journal of the Grodno State Medical University]. 2016;1:67-72. (Russian).
Vladimirov JuA, Dobrecov GE. Fluorescentnye zondy v issledovanii biologicheskih membran. Minsk: Nauka; 1980. 320 р. (Russian).
Lakovich Dzh. Osnovy fuorescentnoj spektroskopii. Moskwa: Mir; 1986. 496 p. (Russian).
Chernikevich IP. Sravnitelnyj kineticheskij analiz tiaminkinaz iz pivnyh drozhzhej i golovnogo mozga svini. Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta [Journal of the Grodno State Medical University]. 2011;3:25-28. (Russian).
Burshtejn JeA. Ljuminescencija belkovyh hromoforov (modelnye issledovanija). In: Itogi nauki i tehniki. Ser. Biofzika. Moskva: VINITI; 1976. р. 171. (Russian).
Levshin LV, Saleckij AM. Ljuminescencija i ee izmerenie: molekuljarnaja ljuminescencija. Minsk: Izd-vo MGU; 1999. 272 p. (Russian).
Gachko GA, Zybelt VK, Kivach LN. Avtomatizirovannyj impulsnyj spektrofuorimetr. Zhurnal prikladnoj spektroskopii. 1987;47 (2):335-339. (Russian).
Maskevich AA, Stepuro BI, Balinskij PT. Kompleks apparatnyh i programmnyh sredstv dlja issledovanija kinetiki zatuhanija fuorescencii [The complex of hardware and programm instruments for research of kinetics of fuorescence offenuation]. Vesnіk Grodzenskaga dzjarzhaуnaga ўnіversіtjeta іmja Jankі Kupaly. Seryja 2. 2013;3(159):107-119. (Russian).
Basharin SK, Gachko GA, Kivach LN. Razlozhenie svertki krivyh zatuhanija fuorescencii. Zhurnal prikladnoj spektroskopii. 1990;52 (1):48-52. (Russian).
Vos K, Hoek A, Visser AJ. Application of a reference convolution method to tryptophane fuorescence in proteins. Eur. J. Biochem. 1987;165(1):55-63.
O’Connor DV, Phillips D. Time-correlated Single Photon Counting. London: Academic Press; 1984. 283 p.
Demchenko AP. Ljuminescencija i dinamika struktury belkov. Kiev: Naukova dumka; 1988. 280 p. (Russian).
Kumbar MA, Maddaiach VT. Сonformation study of N-phenyl-1-naphthylamine and 1-anilino-8-naphthalene sulphonate by the empirical method. Biochim. Biophys. Acta. 1977;497(3):707-718.
