Русский
!

Conference publications

Abstracts

XVI conference

Polyelectrolyte-Protein Complex. Effect of Polyallylamine on the Structure and Functions of Urease.

Durdenko E.V., Dibovskaya Yu.N., Tihonenko S.A., Saburova E.A.

Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, Russian Academy of Sciences, pr. Nauki, Pushchino, Moscow oblast, 142292 Russia

1 pp. (accepted)

ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТ БЕЛКОВЫЙ КОМПЛЕКС. ВЛИЯНИЕ ПОЛИАЛЛИЛАМИНА НА СТРУКТУРУ И ФУНКЦИИ УРЕАЗЫ.

Взаимодействие ферментов с полиэлектролитами (ПЭ) имеет как прикладное, так и фундаментальное значение для понимания биологических феноменов выживания организмов и происхождения некоторых патологических явлений внутри высших организмов. Настоящая работа посвящена экспериментальному и теоретическому изучению механизма взаимодействия катионного гомополиэлектролита полиаллиламингидрохлорида (ПАА) с гексамерным ферментом уреазой из Canavalia ensiformis. За структурными характеристиками комплекса следили методами флуоресцентной спектроскопии, кругового дихроизма и спектрофотометрии, за ферментативной активностью методом стационарной ферментативной кинетики. Показано, что: 1) ПАА медленно (с постоянной времени порядка мин) инактивирует уреазу; 2) сродство субстрата – мочевины, к частично инактивированной уреазе в присутствии ПАА не изменяется; 3)интенсивность белковой флуоресценции уменьшается на 10 % при образовании комплекса уреазы с ПЭ; 4) данные кругового дихроизма в полосе поглощения пептидных групп свидетельствовали о сохранении вторичной структуры белка в комплексе с ПАА; 5)методом турбидиметрического титрования фермента ПЭ показано, что комплекс уреаза-ПАА становится растворимым только при их молярном соотношении < 1/2.

Для того, чтобы объяснить ингибиторное действие полиэлектролитов на ферменты и определить потенциально реакционные зоны для связывания ПЭ в настоящей работе выполнены расчёты электрического потенциала уреазы с помощью решения уравнения Пуассона-Больцмана численным методом с использованием метода Гаусса-Зейделя. Для этого была построена расчетная структура Jack bean уреазы из Canavalia ensiformis по аминокислотной идентичности с Bacillus pasteurii уреазой (4ubpC.pdb; X-RAY 1.55 Å; идентичность составляет 58,1 %); используя программу “Swiss-model” (www.expasy.org/swissmod/swiss-model.html). Были определены довольно протяженные площади с «отрицательным» потенциалом на поверхности белка, представляющие участки для благоприятного связывания поликатионов, расположенные в области активного центра уреазы.

На основе полученных экспериментальных и расчетных данных предлагается модель механизма инактивации уреазы полиэлектролитом ПАА, с участием специфических катион связывающих сайтов в области активного центра уреазы, определяющих структурную динамику комплекса фермент-полиэлиэлектролит.



© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533