Заключение диссертационного совета по диссертации (Атомно-силовая микроскопия сигма(70)-субъединицы РНК-полимеразы E.coli)

Заключение диссертационного совета МГУ.01.04по диссертации на соискание ученой степени кандидата наукРешение диссертационного совета от «8» июня 2017 г. № 4О присуждении Кузьминой Наталье Викторовне, гражданке РоссийскойФедерации, учёной степени кандидата физико-математических наук.Диссертация «Атомно-силовая микроскопия сигма(70)-субъединицыРНК-полимеразы E. coli» по специальностям 03.01.02 – «Биофизика» и03.01.08 - «Биоинженерия» принята к защите 25 апреля 2017 года, протокол№ 1, диссертационным советом МГУ.01.04 по защите докторских икандидатских диссертаций по специальностям 03.01.02 – биофизика (физ.мат. науки), 03.01.08 – биоинженерия (физ.-мат.

науки) Московскогогосударственного университета имени М.В. Ломоносова, 119991 Москва,Ленинские горы, д. 1, стр. 2, приказ МГУ № 208 от 13 марта 2017 г.Соискатель, Кузьмина Наталья Викторовна, 1990 года рождения. В2013годуокончилаФедеральноегосударственноебюджетноеобразовательноеучреждениевысшегообразования«Московскийгосударственный университет имени М.В.Ломоносова» по специальности«биохимическая физика». В том же году поступила в очную аспирантуруФедерального государственного бюджетного образовательного учреждениявысшего образования «Московский государственный университет имениМ.В.Ломоносова».Диссертация выполнена на кафедре биофизики физического факультетаФедерального государственного бюджетного образовательного учреждениявысшего образования «Московский государственный университет имениМ.В.Ломоносова».Научные руководители:1.

Рууге Энно Куставич,доктор физико-математических наук, профессор кафедры биофизикифизического факультета Федерального государственного бюджетного1образовательного учреждения высшего образования «Московскийгосударственный университет имени М.В.Ломоносова».2. Дубровин Евгений Владимировичкандидат физико-математических наук, старший научный сотрудниккафедры физики полимеров и кристаллов физического факультетаФедеральногогосударственногобюджетногообразовательногоучреждения высшего образования «Московский государственныйуниверситет имени М.В.Ломоносова».Официальные оппоненты:1.

Толстихина Алла Леонидовна, доктор физико-математических наук,заведующаясекторомсканирующейзондовоймикроскопииФедерального государственного учреждения «Федеральный научноисследовательский центр «Кристаллография и фотоника» РАН»2. Летаров Андрей Викторович, доктор биологических наук, заведующийлабораторией вирусов микроорганизмов Института микробиологии им.С.Н. Виноградского РАН3.

Батищев Олег Вячеславович, кандидат физико-математических наук,заведующий лабораторией биоэлектрохимии, заместитель директораинститута по научной работе Федерального государственногобюджетного учреждения науки “Институт физической химии иэлектрохимии им. А.Н. Фрумкина” РАНдали положительные отзывы на диссертацию.Соискатель имеет 12 опубликованных работ, в том числе по теме диссертации– 12 работ; из них опубликованных в рецензируемых научных изданиях,индексируемых в базах данных Web Of Science, Scopus, RSCI, - 3.

Вматериалах российских и международных конференций - 9 работ.В опубликованных работах соискателя отражены все основные результатыдиссертации и положения, выносимые на защиту.Наиболее значимые научные работы по теме диссертации:1. E.V. Dubrovin, O.N. Koroleva, Yu.A. Khodak, N.V. Kuzmina, I.V.Yaminsky, V.L. Drutsa. AFM study of Escherichia coli RNA polymerase σ70subunit aggregation // Nanomedicine: Nanotechnology, Biology andMedicine, - 2012, - Vol. 8, - P. 54-62.2. 2. O.N.

Koroleva, E.V. Dubrovin, Yu.A. Khodak, N.V. Kuzmina, I.V.Yaminsky. The model of amyloid aggregation of Escherichia coli RNApolymerase σ70 subunit based on AFM data in vitro assays // CellBiochemistry and Biophysics, - 2013, - Vol. 66, - P. 623-36.23. 3. O.N. Koroleva, E.V. Dubrovin, A.P. Tolstova, N.V. Kuzmina, V.Laptinskaya, I.V. Yaminsky and V. L. Drutsa. A hypothetical hierarchicalmechanism of the self-assembly of the Escherichia coli RNA polymeraseσ70 subunit // Soft Matter, - 2016, - Vol. 12, - P. 1974-1982.На автореферат диссертации поступили следующие отзывы:1.

От доктора биологических наук, главного научного сотрудникалабораториибионанотехнологииинститутафундаментальноймедицины и биологии Казанского федерального университета,Фахруллина Равиля Фаридовича. В отзыве отмечены практические ифундаментальные аспекты работы, применимость построенной моделиагрегации исследуемого белка для других объектов. Также отмеченвысокий уровень работы, подтверждаемый рейтингом журналов, вкоторых опубликованы ее основные результаты.2.

От доктора биологических наук, профессора кафедры биофизикиИнститута биологии и биомедицины, ведущего научного сотрудникаНаучно-образовательногоцентра“Физикатвердотельныхнаноструктур” Нижегородского государственного университета им.Н.И. Лобачевского, Плесковой Светланы Николаевны.В отзывеотмечен высокий методический уровень работы, перспективностьпрактического применения обнаруженной способности белкаформировать амилоидную структуру в биоинженерии.3. От доктора физико-математических наук, заведующего лабораториейструктурныхисследованийполимеровИнститутаэлементоорганических соединений им. А. Н.

Несмеянова РАН, ПерцинаАлександра Иосифовича.В отзыве отмечено высокое качествополученных автором АСМ-изображений с визуализацией спиральностифибрилл, а также перспективность применения результатов работы вбиоинженерных разработках.4. От доктора физико-математических наук, заведующего лабораториейнанобиотехнологииотделаиммунобиохимиипатогенныхмикроорганизмов Государственного научного центра прикладноймикробиологии и биотехнологии, Игнатова Сергея Георгиевича.Отмечается большая фундаментальная и прикладная значимостьвпервые обнаруженной амилоидной агрегации белка.5. От доктора физико-математических наук, профессора кафедры микро- инаноэлектроникиСанкт-Петербургскогогосударственногоэлектротехнического университета им.

В.И. Ульянова «ЛЭТИ»,Петрова Анатолия Арсеньевича. Подчеркивается актуальность3выбранной темы, грамотный подход к проведению экспериментальныхисследований, исключивший возможные артефакты, достоверность,обеспеченная использованием дополнительных методов кроме АСМ.6. От доктора физико-математических наук, заведующего кафедройфизической электроники и нанофизики Башкирского государственногоуниверситета, Бахтизина Рауфа Загидовича. Отмечается научнаяновизна, обоснованность и значимость полученных результатов.7. От кандидата физико-математических наук, ведущего научногосотрудника кафедры биоинженерии Биологического факультета МГУ,Багрова Дмитрия Владимировича. Отмечается цельность работы,описание сложного глубокого исследования явления агрегации σ70субъединицы, актуальность и практическая значимость в связи снеослабевающим интересом ученых к механизмам агрегации белков иформирования амилоидов.Все отзывы положительные, отмечается актуальность диссертационногоисследования, практическая значимость, научная новизна.

Во всех отзывахотмечается, что диссертационная работа представляет собой законченнуюнаучно-квалификационную работу и удовлетворяет всем критериям,установленным в Положении о присуждении ученых степеней в Московскомгосударственном университете имени М.В. Ломоносова.Диссертационный совет отмечает, что на основании выполненныхсоискателем исследований:Разработаны: Метод десятикратного увеличения интенсивности амилоиднойагрегации in vitro (делеция 1-73 от N-конца и солевой раствор 40 мМNaCl)Предложена: модель “кофейных чашек”, объясняющая полиморфизм и путиформирования того или иного типа наблюдаемых агрегатов белка.Доказано, что σ70-субъединица РНК-полимеразы E.

coli способна к спонтанномуобразованию амилоидоподобных агрегатов in vitro Интенсивность палочкообразной агрегации от ионной силы имеетсложную зависимость N-концевой домен белка препятствует интенсивной агрегации белка.Теоретическая значимость исследования обоснована тем, что:4 Исследование амилоидной агрегации белков имеет большую научнуюважность и ведется многими ведущими лабораториями. Собнаружением амилоидной природы агрегатов σ70-субъединицырасширен класс амилоидогенных белков. Результаты работы позволяют использовать σ70-субъединицу вдальнейших исследованиях в качестве безопасного модельного белкадля изучения молекулярных механизмов развития заболеваний,связанных с амилоидозом (болезнь Альцгеймера, Паркинсона, диабетвторого типа и др.) В работе применялся комплекс современных методик исследования:атомно-силоваямикроскопия,просвечивающаяэлектроннаямикроскопия, деполяризованное динамическое рассеяние света,электрофорез, спектрометрия, молекулярная динамика.Применительно к проблематике диссертации результативно (эффективно, тоесть с получением обладающих новизной результатов) использованы: атомно-силовая микроскопия просвечивающая электронная микроскопия деполяризованное динамическое рассеяние света электрофорез спектрометрия молекулярная динамикаПодробно описаны экспериментальные установки, использованные в работе,а также протоколы проведения измерений.Изучено: влияние ионного окружения на интенсивность амилоидной агрегациибелка зависимость интенсивности палочкообразной агрегации от временихранения белка роль различных участков белка в образовании амилоидных агрегатов природа червеобразных агрегатов белкаЗначение полученных соискателем результатов исследования для практикиподтверждается тем, что: Показана способность σ70-субъединицы РНК-полимеразы E.

coli кспонтанному образованию амилоидоподобных агрегатов in vitro,применимых в биоинженерных задачах Показана сложная зависимость интенсивности палочкообразнойагрегации от ионной силы: возрастание в диапазоне концентрацииNaCl 0-40 мM и дальнейший спад в диапазоне 40-200 мM NaCl.56.