Антигенна структура білків оболонки двох українських штамів м-вірусу картоплі
Характеристика антигенів білків оболонки двох українських штамів М-вірусу картоплі за допомогою сучасних моноклональних антитіл. Антигенні детермінанти, які специфічно розпізнаються. Загальна схема вторинної структури білків оболонки карлавірусів.
| Рубрика | Химия |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 06.07.2014 |
| Размер файла | 240,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Схема містить N- і С-кінцеві блоки, чотири -спіральні блоки 1, 2, 3 і 4, що з'єднані між собою фланкуючими ділянками Ф1, Ф2 і Ф3. Слід зазначити, що для індивідуальних білків довжина N-кінцевого блоку і блоку 1 варіює, а для N-кінцевого блоку характерні також розходження у вторинній структурі. Інші блоки, зокрема С-кінцевий блок, характеризуються незначними варіаціями в розмірах і вторинній структурі в межах кожного блоку.
Вторинна структура N-кінцевого блоку неоднорідна та в окремих білках представлена або нерегулярною структурою, або сполученням нерегулярної структури з короткими -спіралями, або однією довгою -спіраллю. Виходячи з розходжень в організації N-кінцевого блоку, БО карлавірусів можна умовно розділити на 3 групи. Для першої групи (HelVS, LSV штами голландський та корейський, LiLV, KLV і BbScV штами NJ-1 і NJ-2) характерним є переважання нерегулярної структури, для другої (PVM штами російський та німецький, HMV, BbScV штам Wa-2, PVS штами Ordinary та Peruvian, GLV, CPMMV штами М та Н, CLV) - схильність до формування одного чи двох коротких -спіральних сегментів, для третьої (SLV, AcLV, HLV, CVB, PopMV, GCLV) - схильність до формування довгих б-спіралей, які сполучаються з різними по довжині ділянками з нерегулярною структурою. Блок б1 має різну довжину для кожного БО. Для фланкуючого блоку Ф1 характерною є перевага нерегулярної структури. Блок б2 містить три б-спіралі, перша з який (б21) у більшості випадків коротша за дві інші. Перша й друга (б22) б-спіралі з'єднані ділянкою з нерегулярною структурою, а друга й третя (б23) пов'язані між собою ділянкою, що утворює в-поворот та переходить у нерегулярну структуру. Блок (Ф2) представлений переважно нерегулярною структурою. Блок б3 являє собою довгу б-спіраль із практично однаковою довжиною у всіх білків. У блоку Ф3 представлені всі типи вторинної структури. Для більшості БО ця ділянка має подібну організацію: N-кінцева частина цієї ділянки містить в-складчастий мотив, що переходить у фрагмент із невпорядкованою структурою, далі розташований в-поворот і короткий в-складчастий фрагмент. Потім слідує коротка б-спіраль і в-поворот в оточенні нерегулярної структури. Ділянка б4 представлена двома б-спіралями, з'єднаними між собою в-складчастою і нерегулярною структурами. С-кінцева ділянка містить всі типи вторинної структури.
Раніше було відмічено високу консервативність основних елементів вторинної структури БО у представників паличко- та нитковидних вірусів рослин при низькій гомології первинних структур, а також припущено, що для збереження функції білка більш істотним є збереження основних елементів його просторової структури (Dolja V.V. et al., 1991). Для БО карлавірусів це припущення знайшло підтвердження: капсидний білок PopMV має низьку гомологію первинної структури з іншими представниками групи, однак зберігає всі основні елементи вторинної структури, характерні для БО карлавірусів.
Для БО PVM характерні всі зазначені в схемі елементи вторинної структури, властиві БО карлавірусів. В експонованій на поверхню вірусної частки N-кінцевій ділянці БО PVM, що розпізнається вірусспецифічними МКА, переважають ділянки з нерегулярною структурою та мають місце короткі -спіральні елементи.
Висновки
У дисертаційній роботі проаналізовано антигенну структуру білків оболонки двох українських штамів М-вірусу картоплі та встановлено, що PVM-специфічні епітопи локалізовані в N-кінцевій ділянці білка оболонки. Епітопи, які розпізнаються моноклональними антитілами M6D5 та M9G1, перекриваються між собою та мають спільну ділянку зв'язування в позиціях 29-35 білків оболонки. Епітопи, які розпізнаються моноклональними антитілами M4C1 та M9G1, або перекриваються між собою, або конформаційно наближені один до одного.
Виділено пептидні фрагменти, одержані в результаті ферментативного гідролізу білків оболонки двох штамів PVM трипсином та термолізином, які розпізнаються моноклональними антитілами M6D5 і M9G1 та встановлено їх первинну структуру. Знайдено, що заміна глютамінової кислоти на гліцин в позиції 22 білка оболонки одного зі штамів не впливає на розпізнавання антитілами як пептидів, так і білків оболонки цих штамів.
Встановлено, що залишок лізину в позиції 35 не є критичним для розпізнавання моноклональними антитілами M6D5 і M9G1 відповідних антигенних детермінант.
З використанням синтетичних пептидів - аналогів спільної ділянки зв'язування для двох моноклональних антитіл - було встановлено, що залишки аспарагінової та глютамінової кислот в позиціях 31 та 33, відповідно, в значній мірі впливають на взаємодію моноклональних антитіл M6D5 і M9G1 з відповідними епітопами. Найбільш критичним для цієї взаємодії є залишок аспарагінової кислоти, особливо у випадку розпізнавання епітопу моноклональними антитілами M9G1.
За результатами множинного вирівнювання первинних структур капсидних білків 23 карлавірусів встановлено три консервативні мотиви, які є специфічними для капсидних білків карлавірусів.
На основі результатів комп'ютерного передбачення та множинного порівняння вторинної структури запропоновано загальну схему вторинної структури, характерної для капсидних білків карлавірусів. Знайдено, що вторинна структура білків оболонки карлавірусів в межах групи залишається консервативною, незважаючи на варіації первинної структури окремих білків.
Список опублікованих праць за темою дисертації
Viter S. S., Tkachenko T. Yu., Kolomietz L. P., Radavsky Yu. L. Analysis of antigenic structure of Potato Virus M Ukrainian strains // Биополимеры и клетка.- 2000.- Т.16, №.4.- С. 312-319.
Viter S. S., Tkachenko T. Yu., Kolomietz L. P., Radavsky Yu. L. Characterization of Potato Virus M epitopes by means of synthetic peptides // Биополимеры и клетка.- 2001.- Т.17, №.5.- С. 417-422.
Ткаченко Т.Ю., Витер С.С., Радавский Ю.Л. Сравнительный анализ первичной и вторичной структуры капсидных белков карлавирусов растений // Биополимеры и клетка.- 2003.- Т.19, №2.- С. 140-150.
Viter S. S., Tkachenko T. Yu., Kolomietz L. P., Radavsky Yu. L. Antigenic structure of the Potato Virus M coat protein // Fifth International Symposium on Positive Strand RNA Viruses (23-28 May, St.Petersburg, Florida, USA).- 1998.- P2-82.
Ткаченко Т.Ю., Коломиец Л.П., Радавский Ю.Л., Витер С.С. Анализ антигенной структуры белка оболочки PVM и первичной структуры белков оболочек карлавирусов // II Міжнародна конференція “Біоресурси та віруси” (7-10 вересня, Київ).- 1998.- С. 15.
Анотація
Ткаченко Т.Ю. Антигенна структура білків оболонки двох українських штамів М-вірусу картоплі. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 02.00.10 - біоорганічна хімія. - Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України, Київ, 2003.
Дисертацію присвячено локалізації та характеристиці антигенних детермінант білків оболонки (БО) двох українських штамів М-вірусу картоплі (PVM U1 та PVM U7) за допомогою трьох моноклональних антитіл (МКА), а також виявленню особливостей первинної та вторинної структури БО ряду карлавірусів. Встановлено, що антигенні детермінанти, які специфічно розпізнаються МКА M6D5 та M9G1, перекриваються між собою та мають спільну ділянку зв'язування в позиціях 29-35 БО. Антигенні детермінанти, які розпізнаються МКА M4C1 та M9G1, або перекриваються між собою, або конформаційно наближені одна до одної. Встановлено внесок бокової групи лізину в позиції 35, а також залишків аспарагінової та глютамінової кислот (позиції 31 і 33, відповідно) у взаємодію МКА M6D5 та M9G1 з відповідними антигенними детермінантами. В результаті аналізу та порівняння первинних та вторинних структур БО карлавірусів були виявлені особливості, властиві лише карлавірусам, а також ряд спільних ознак в організації БО вірусів зі спіральним типом капсиду. Запропоновано загальну схему вторинної структури БО карлавірусів.
Ключові слова: М-вірус картоплі, білок оболонки, антигенна структура, карлавіруси, множинне вирівнювання, вторинна структура.
Аннотация
Ткаченко Т.Ю. Антигенная структура белков оболочки двух украинских штаммов М-вируса картофеля. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 02.00.10 - биоорганическая химия. - Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины, Киев, 2003.
Диссертационная работа посвящена локализации и характеристике антигенных детерминант белков оболочки (БО) двух украинских штаммов М-вируса картофеля (PVM U1 и PVM U7) с использованием трех моноклональных антител (МКА), а также раскрытию особенностей первичной и вторичной структуры БО ряда карлавирусов.
В результате иммунохимического анализа БО PVM U1 и PVM U7 было установлено, что PVM-специфические антигенные детерминанты локализованы в N-концевом участке белка оболочки. Антигенные детерминанты, которые распознаются МКА M6D5 и M9G1, перекрываются между собой и имеют общий участок связывания в позициях 29-35 БО. Было установлено, что МКА M9G1 не взаимодействуют с фрагментом БО PVM U1 и PVM U7 в позициях 22-44, тогда как более короткие пептиды, соответствующие позициям 22-35 и 29-35, этими антителами распознаются. Было предположено, что для распознавания антителами M9G1 соответствующего эпитопа важную роль играет конформация участка связывания. Предложена гипотетическая модель структуры данного участка, в соответствии с которой, участок в позициях 34-49 формирует напряженную петлеобразную структуру, стабилизированную ионными и водородными связями. МКА M6D5 взаимодействуют как с короткими пептидами, так и с длинным, что свидетельствует о том, что для распознавания этими антителами соответствующего эпитопа сохранение пространственной структуры не является критичным.
Показано, что замена остатка глутаминовой кислоты на остаток глицина в позиции 22 БО PVM U7 не влияет на распознавание антителами, как пептидов, так и белков оболочки исследуемых штаммов. МКА M4C1 и M9G1 распознают антигенные детерминанты, которые либо перекрываются между собой, либо конформационно сближены друг с другом.
Определен вклад остатка лизина в позиции 35 во взаимодействие моноклональных антител M6D5 и M9G1 с соответствующими антигенными детерминантами. Остаток лизина не является критическим для распознавания пептидов этими моноклональными антителами.
Иммунохимический анализ синтетических пептидных аналогов фрагмента в позициях 29-35 показал, что остатки аспарагиновой и глутаминовой кислот в позициях 31 и 33, соответственно, принимают участие во взаимодействии МКА M6D5 и M9G1 с соответствующими антигенными детерминантами. Наиболее критическим для взаимодействия антигена с МКА M6D5 и M9G1 является остаток аспарагиновой кислоты, особенно в случае распознавания антигенной детерминанты МКА M9G1.
В результате множественного выравнивания первичных структур БО 23 карлавирусов было установлено, что капсидные белки карлавирусов имеют высокую степень гомологии друг с другом. N-концевые фрагменты капсидных белков характеризуются высокой вариабельностью. Центральная и С-концевая области БО карлавирусов содержат различной длины консервативные мотивы. Выделены три консервативных мотива, специфичных для капсидных белков карлавирусов.
На основании результатов предсказания индивидуальных вторичных структур и их множественного сравнения предложена общая схема вторичной структуры капсидных белков карлавирусов. Основные различия во вторичной структуре обнаружены в N-концевой области БО карлавирусов, а вторичная структура центральной и С-концевой областей достаточно консервативна. Все капсидные белки склонны к формированию ряда б-спиралей различной протяженности, соединяющихся участками с преобладанием нерегулярной структуры. Показано, что вторичная структура БО карлавирусов в пределах группы остается консервативной, несмотря на вариации первичной структуры отдельных белков.
Ключевые слова: М-вирус картофеля, белок оболочки, антигенная структура, карлавирусы, множественное выравнивание, вторичная структура.
Summary
Tkachenko T.Yu. Antigenic structure of the coat proteins of Potato virus M Ukrainian strains.- Manuscript.
Thesis for the degree of candidate of biological sciences by speciality 02.00.10 - bioorganic chemistry. - The Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2003
The dissertation is devoted to localization and characterization of antigenic determinants of the Potato virus M Ukrainian strains (PVM U1 and PVM U7) coat proteins (CP) by using three monoclonal antibodies (MAbs), and also to determination of the primary and secondary structures features of carlaviruses' CPs. It was established that MAbs M6D5 and M9G1 recognize sequentially overlapping antigenic determinants and have the common binding site at the positions 29-35. MAbs M4C1 and M9G1 recognize either overlapping, or conformationally approximated antigenic determinants. The contributions of lysine residue in position 35 and aspartic and glutamic acid residues (position 31 and 33, respectively) to interaction of MAbs M6D5 and M9G1 with antigens were established. The peculiar properties of carlaviruses CPs and also features common for CPs of viruses with the spiral capsid were found as a result of analysis and comparison of carlaviruses CPs primary and secondary structure. The general scheme of the secondary structure of carlaviruses' CPs was proposed.
Key words: Potato virus M, coat protein, antigenic structure, carlaviruses, multiple alignment, secondary structure.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика окремих електронів у молекулі і їх групування в електронні оболонки. Коливна структура електронно-коливного переходу. Принцип Френке-Кондора. Обертова структура електронно-коливних смуг та правила відбору і типи електронних переходів.
реферат [762,1 K], добавлен 19.12.2010Пептидний зв’язок та утворення вільних амінокислот. Поняття про рівні організації білкових молекул. Участь різних видів хімічного зв’язку в побудові первинної, вторинної, третинної, четвертинної структури білку. Біологічне окислення органічних сполук.
контрольная работа [20,8 K], добавлен 05.06.2013Загальна характеристика білків, жирів та вуглеводів як компонентів їжі. Розгляд ролі даних речовин для енергетичних, пластичних, будівельних функцій організму. Значення вітамінів, води і мінеральних речовин для здоров'я. Кодифікування харчових добавок.
презентация [6,3 M], добавлен 10.01.2016Принципи біохімічної діагностики захворювань. Характеристика білків, вуглеводів, ліпідів, ферментів, їх функції і значення в організмі. Обмін речовин і енергії в організмі. Механізм дії гормонів. Водно-сольовий, мінеральний обмін. Система згортання крові.
курс лекций [908,3 K], добавлен 04.04.2014Характеристика поняття розчинів - гомогенних (однорідних) систем, що складаються з двох і більше компонентів і продуктів їх взаємодії. Теорія електролітичної дисоціації - розпаду електролітів на іони під час розчинення їх у воді. Теорії кислот і основ.
реферат [16,2 K], добавлен 25.04.2010Загальна характеристика, класифікація та властивості вітамінів. Структура та продуценти вітамінів В12, В2 (рибофлавін), D (ергостерин), А (ретинол). Шлях біосинтезу корзинової структури вітаміну В12. Реакція переходу ергостерину у ергокальциферол.
реферат [1,0 M], добавлен 03.11.2014Синтез S-заміщеного похідного 2-метил-4-меркапто-8-метоксихіноліна та вивчення їх фізико-хімічних властивостей. Прогноз можливих видів їх біологічної дії за допомогою комп’ютерної програми PASS. Залежність дії синтезованих сполук від хімічної структури.
автореферат [38,4 K], добавлен 20.02.2009Опис ранніх моделей виділення фуллеренов з інших алотропних модифікацій вуглецю. Синтез кластерів за допомогою іонної хроматографії. Кінематичні та термодинамічні аспекти газофазових реакцій. Топологія і стабільність, структура і властивості фулеренів.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.12.2010Характеристика кінетичних закономірностей реакції оцтової кислоти та її похідних з епіхлоргідрином. Встановлення впливу концентрації та структури каталізатору, а також температури на швидкість взаємодії карбонової кислоти з епоксидними сполуками.
магистерская работа [762,1 K], добавлен 05.09.2010Дослідження сорбції антибіотика групи фторхінолонів – офлоксацину, зокрема від рН середовища на оксидах силіцію. Загальна характеристика, класифікація та механізми дії антибіотиків. Хіміко-фармакологічна характеристика антибіотиків групи фторхінолонів.
курсовая работа [40,2 K], добавлен 24.05.2012Хімічні та фізичні властивості алкалоїдів, їх виявлення у тому чи іншому об'єкті за допомогою групових і специфічних реакцій. Використання ядерного магнітного резонансу (ЯМР) для ідентифікації та вивчення речовин. Основні параметри ЯМР-спектроскопії.
реферат [314,5 K], добавлен 22.04.2014Атомно-абсорбційний аналіз - метод кількісного елементного аналізу по атомних спектрах поглинання (абсорбції) рідини. Принципова схема полум'яного атомно-абсорбційного спектрометра. Визначення деяких токсичних елементів за допомогою даного методу.
курсовая работа [193,5 K], добавлен 22.05.2012Особливості виробництва та властивостей поліетилентерефталату, сфери та умови його використання. Фізичні та хімічні характеристики даної сполуки. Методи переробки відходів поліетилентерефталату, проблема його відходів, методи їх вторинної переробки.
курсовая работа [160,4 K], добавлен 25.10.2010Поняття біогеохімічного циклу. Кругообіг речовин в біосфері. Кругообіг вуглецю. Кругообіг кисню. Кругообіг азоту. Кругообіг сірки. Роль біологічного компоненту в замиканні біогеохімічного кругообігу.
контрольная работа [23,4 K], добавлен 21.09.2007Загальна характеристика та класифікація нестероїдних протизапальних препаратів. Лікарські речовини - похідні ароматичних кислот та амінокислот. Патофізіологія та фармакодинаміка. Метаболізм арахідонової кислоти. Фармакокінетична характеристика НПЗП.
курсовая работа [733,8 K], добавлен 21.10.2013Уравнение Шрёдингера для простейшей схемы одноэлектронной теории. Система приближений. Базис и его свойства. Базисные функции. Эффективный гамильтониан. Простейшее упрощение молекулярного гамильтониана. Математическая схема квантовой механики по Дираку.
реферат [47,1 K], добавлен 31.01.2009Свойства воды как наиболее распространенного химического соединения. Структура молекулы воды и атома водорода. Анализ изменения свойств воды под воздействием различных факторов. Схема модели гидроксила, иона гидроксония и молекул перекиси водорода.
реферат [347,0 K], добавлен 06.10.2010Загальна характеристика d-елементів. Властивості елементів цієї групи та їх простих речовин. Знаходження в природі. Хімічні реакції при одержанні, опис властивостей солей. Характеристика лантаноїдів та актиноїдів. Розчинення в розведених сильних кислотах.
курс лекций [132,9 K], добавлен 12.12.2011Сырье процесса, его состав, структура. Вспомогательные вещества и катализаторы, их экологическая оценка. Целевые продукты, побочные продукты, отходы (свойства, состав, структура), их экологическая опасность. Технологическая схема установки гидроочистки.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 31.05.2014Загальна характеристика ніобію, історія відкриття, походження назви. Електронна формула та електронно-графічні схеми валентного шару, можливі ступені окиснення цього елементу, природні ізотопи. Способи одержання та застосування. Методика синтезу NbCl5.
курсовая работа [32,3 K], добавлен 19.09.2014
