Группа исследования белков

Ведущий научный сотрудник, Руководитель группы к.ф.-м.н. Пермяков Сергей Евгеневич

+7 (4967) 31-8972

Основные результаты, полученные за последние 10 лет

• Обнаружено модулируемое ионами кальция электростатическое взаимодействие мономерного α-лактальбумина с гистоном НIII и модельными полиаминокислотами polyLys и polyArg, что определяет механизм антиракового действия некоторых форм α-лактальбумина. Проведено исследование физико-химических свойств комплекса α-лактальбумина с гистоном.
• Обнаружено новое состояние α-лактальбумина в комплексе с poly-Lys, poly-Arg и гистонами, характеризующееся низкой термостабильностью и низким сродством к кальцию (LAMPA).
• Разработан новый метод изучения металл-связывающих свойств одноцентровых белков - построение фазовых графиков в координатах концентрация свободного металла - температура.
• Показано, что апо-парвальбумины щуки относится к семейству белков с внутренней неупорядоченностью.
• Показано, что тепловая денатурация крайне термостабильной Са²⁺-насыщенной формы парвальбуминов описывается моделью двух последовательных тепловых переходов первого рода, отвечающих разворачиванию двух кооперативных доменов.
• Обнаружено, что тепловая денатурация Mg²⁺- и Na⁺-насыщенных форм парвальбумина описывается одним переходом первого рода типа "все или ничего".
• Показано, что универсальная энзиматическая модификация белков, широко распространенная у эукариот, N-концевое ацетилирование, необходима для поддержания структурного и функционального статуса некоторых парвальбуминов.
• Для кальцийсвязывающих белков семейства α-лактальбумина / лизоцима С построены диаграммы состояний в координатах температура-концентрация свободного Ca²⁺/Mg²⁺. Показано, что ионы Ca²⁺ и Mg²⁺ конкурируют за сильный кальцийсвязывающий центр α-лактальбумина, в то время как первичный магниевый центр лизоцима отличается от сильного кальцийсвязывающего центра белка.
• Обнаружено, что образование комплекса α-лактальбумина с олеиновой кислотой в растворе зависит от концентрации кальция, ионной силы и температуры.
• Показано, что комплекс α-лактальбумина с олеиновой кислотой, полученный в растворе, обладает физико-химическими, структурными и цитотоксическими свойствами, аналогичными свойствам состояния HAMLET.
• Разработан доступный высокопроизводительный экспресс-метод получения цитотоксического комплекса α-лактальбумина с олеиновой кислотой, обладающего HAMLET-подобной противоопухолевой и антибактериальной активностью. Разработанный метод пригоден для получения комплексов белков с низкомолекулярными амфифильными соединениями, обладающих ценными цитотоксическими свойствами.
• Получены комплексы олеиновой кислоты с парвальбумином и β-лактоглобулином, обладающие цитотоксичностью по отношению к опухолевым клеткам и клеткам Streptococcus pneumoniae, превышающей таковую для HAMLET. Показано, что основным цитотоксическим компонентом HAMLET-подобных комплексов является олеиновая кислота.
• Основываясь на свойствах аминокислотных последовательностей, кодирующих неструктурированные (нативно несвернутые) участки, которые обладают потенциалом сворачивания в присутствии партнеров, разработан алгоритм, позволяющий предсказывать места, ответственные за белок-белковые взаимодействия.
• Методы биоинформационного анализа и поиска нативно несвернутых участков применены к семейству кальций-связывающих белков S100. Показано, что внутренняя неупорядоченность свойственна многим белкам семейства S100 и важна для функциональной активности и функционального разнообразия белков этого семейства.
• Создана база данных, содержащая информацию о почти миллионе белков и их нативно-несвернутых фрагментах и функциях.
• Обнаружены полностью или фрагментарно нативно-несвёрнутые белки, которые обладают большой пластичностью и многие из них способны специфически взаимодействовать с большим числом партнеров. При этом один и тот же нативно-несвёрнутый участок может приобретать совершенно разную структуру в зависимости от комплиментарной структуры связывающего центра белка-партнёра.
• Разработан новый подход для предсказания степени развёрнутости белков, точной оценке содержания неупорядоченности на уровне целого белка, и, следовательно, оценке глобального содержания нативно несвёрнутых белков в различных протеомах. Обнаружена важная роль внутренне неупорядоченных участков белков в болезнях человека, а также белок-белковых взаимодействиях.
• Обнаружена взаимосвязь между неправильным сворачиванием и агрегацией α-синуклеина с развитием болезни Паркинсона. Показано, что процесс формирования амилоидных фибрилл alpha;-синуклеина существенно ускоряeтся в присутствии ионов меди.
• В кальцийсвязывающем белке внешних сегментов палочек рековерине показано существование отдельного сайта связывания родопсинкиназы, расположенного в С-концевой области рековерина.
• Обнаружено, что состояние окисления консервативного остатка Cys39 рековерина важно для поддержания функционального статуса белка. Следовательно, Cys39 может выступать в зрительной системе в качестве редокс-сенсора.