Заключение (1090309), страница 2
Текст из файла (страница 2)
На протяжении последних 20 лет были предприняты многочисленные попытки создания препаратов на основе ингибиторов 12/15-липоксигеназ, однако ни один из них не прошел клинических испытаний вследствие их низкой специфичности и наличия ряда побочных эффектов. Главной причиной подобных неудач может служить тот факт, что в основе стратегии поиска лекарственных препаратов лежат данные статической кристаллической структуры 12/15-1.0Х кролика, которые не учитывают динамику внутри- и межмолекулярной организации молекул этой группы ферментов в физиологической среде. По результатам данной работы создана концептуально новая структурно-кинетическая модель, в основу которой положен динамический характер взаимодействия этого фермента, как с субстратом (полиненасьпценной жирной кислотой), так и со вторым лигандом - кислородом - в условиях конформационной подвижности белковой матрицы, Научно-исследовательская работа на соискание ученой степени доктора химических наук является чрезвычайно актуальной и посвящена решению ключевой проблемы структурной биологии 12/15-1.0Х структурно-функциональных и фермент-субстратных взаимодействий одного из ключевой группы ферментов метаболизма арахидоновой кислоты.
Личное участие автора в получении результатов, изложенных в диссертации Личное участие автора заключается в следующем: Автору принадлежит решающая роль на всех этапах исследования от теоретического обоснования гипотез и постановки задачи, организации и планировании проведения ключевых экспериментов до обсуждения и оформления полученных результатов. Кроме того, непосредственно автором выполнено подавляющее количество синтетических, молекулярно-биологических, биохимических и аналитических работ.
Выводы работы базируются на данных, полученных автором лично или при его непосредственном участии (в том числе сотрудниками под его руководством) в результате совместных исследований с соавторами научных работ, перечисленных в списке публикаций автора по теме диссертации.
Основные статьи по работе подготовлены лично автором или при его непосредственном участии. Степень обоснования научных положений и выводов Научные положения, выводы и методология, сформулированные в диссертации, обоснованы с использованием современных физико-химических и молекулярно-биологических методов исследования комплексных биологических объектов. В работе использовали современные методы биоинформатики в совокупности с математическим моделированием. Достоверность результатов исследования подтверждается статистической оценкой полученных данных.
Новизна и практическая значимость результатов проведенных исследований Научная новизна С целью создания динамической модели липоксигеназого катализа сформировано новое направление, сочетающее в себе разработку синтетических подходов к получению аналогов природных лигандов 12/15-липоксигеназ, математическое и кинетическое моделирование, эметоды биохимии и молекулярной биологии, а также структурные исследования макромолекул в растворе; Предложен дизайн и разработана стратегия полного химического синтеза зондов активного центра 12/15-липоксигеназ на основе новых региоизомерных аналогов арахидоновой кислоты, содержащих азидогруппу в качестве фотоаффинной метки. С использованием полученных соединений изучены механизмы взаимодействия в ряду фермент — субстрат и впервые в условиях образования неустойчивых ферментсубстратных комплексов 12/15-липоксигеназ показана возможность непосредственного участия кислорода, второго липоксигеназного субстрата, в процессах активации фермента.
На основе компьютерного моделирования молекулярной динамики с участием кислорода создана экспериментально подтвержденная модель, описывающая механизмы транспорта кислорода в белковой матрице 12/15-липоксигеназ. Полученные данные свидетельствуют о том, что подобные транспортные системы также могут существовать в случае ряда других ферментов, использующих кислород в качестве субстрата Впервые с применением комбинированной стратегии направленного мутагенеза, малоуглового рентгеновского рассеяния (МРР), кругового дихроизма и динамической флуоресценции проведено детальное изучение внутри- и межмолекулярной организации 12/15-липоксигеназ в динамическом окружении раствора. Впервые показана возможность динамического равновесия мономер-димер между молекулами 12/15-липоксигеназ, и образования переходного димерного комплекса этого фермента в присутствии лиганда в растворе.
Полученные данные позволяют предположить, что в переходном димере 12/15-липоксигеназ обе молекулы фермента могут работать совместно, контролируя и координируя процессь1 связывания с субстратом и диссоциации продукта. Практическая значимость Полученные результаты являются основой для формирования стратегии поиска новых потенциальных антиатеросклеротических и противо в о спалительных лекарственных препаратов. Предложенная междисциплинарная платформа может быть применена при изучении организации и функционирования биологических макромолекул в растворе. Разработаны теоретические подходы для оценки энергии распределения и динамики диффузии 02, которые могут быть использованы для изучения распределения других малых гидрофобных молекул, таких как ХО, СО, С02 в структуре макромолекул. Разработанная стратегия синтеза основана на использовании впервые полученньгх ацетиленовых предшественников природных (о>/в-4)-гидро ксилированных производных арахидоновой кислоты и обеспечивает возможность выхода к целому ряду новых перспективных, в том числе меченных тритием соединений, и возможности реализации комбинаторного подхода при их синтезе.
Научная специальность, которой соответствует диссертация По совокупности рассмотренных вопросов структурно-функциональных и синтетических исследований биологически значимых белков, моделирования функции лиганд-рецепторных взаимодействий и исследований в области метаболизма арахидоновой кислоты диссертация соответствует паспорту специальности 02.00.10 — Биоорганическая химия: пункты №№ 1, 4, 5 паспорта специальности. Полнота изложения материалов диссертации в работах, опубликованных докторантом Иванов И,В. имеет более 40 опубликованных работ по теме диссертации, в том числе 26 статей в рецензируемых журналах из перечня ВАК (24 из них цитируются ресурсом Бсорпз, Ь-индекс Иванова И.В 12), Основные результаты работы докладывались и обсуждались на: всероссийских и международных симпозиумах и конференциях, в том числе на 111 съезде Биохимического Общества (СанктПетербург, 2002); «1п1егпапопа! зутпрояшп оп гесеп1 Ьюшейса1 агапеев ш е1созапоЫ гезеагсЬ» (Берлин, ФРГ, 2002); ХУ11 Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань, 2003); «1п1егпапопа1 сопГегепсе оп е1созапон(з апй ойег Ьюаспче 11рн(з ш сапсег, 1пйапипа11оп апд ге1а1ей йзеазез» (Чикаго, США, 2003); «1пгегпайопа1 Ргезпуопз КезеагсЬ Меейпя» Центрального технологического университета (Блюмфонтейн, ЮАР, 2006); на ежегодном симпозиуме Европейского консорциума в области исследований эйкозаноидов «Ашша1 Е1СОЗАХОХ Мее6п8 2007» (Айген, Австрия); «10Й 1пгегпа6опа! СопГегепсе оп Вюас6че 11р1дь 1п Сапсег, 1пйапипа6оп апд Ке1агед Р1веаьеь» (Монреаль, Канада, 2007); на итоговом симпозиуме Европейского консорциума в области исследований зйкозаноидов «Е1СОЯАХОХ Мее6п8 2009» в Каролинском Институте (Стокгольм, Швеция), на конференциях «ХУ1! Е!рЫ Мее6п8» (Лейпциг, Германия, 2011) и «14Й 1пгегпа6опа! СопГегепсе оп Вюас6че Е!рнЬ 1п Салсег, 1и!1ашгпа6оп апд Ке1агед Р1веаьев» (Будапешт, Венгрия, 2015).
Таким образом, результаты диссертационной работы отражены в публикациях достаточно полно. Основные работы по теме диссертации: Обзоры: Н. КиЬл, 1. 8аалп, 8. Е!ЬасЬ, Н,-б. НоИиШег, 1. 1чапоч, М. %'а11Ьег / 8ггисгига! Ь!о1оцу оГ шагпгпа11ап 11роху8епавеь: Епхугпабс сопвециепсев оГ гаг8е!ед а1сега6опь о1'Йе ргоге!п ьписгиге П В/оейет. Вюрйув. Век Соттип.
2005, У. 338, Р. 93-101. 1. 1чалоч, Р. Неудес1с, К. Ной~ешь, 1. Койе1ь, У.В. О'Роппе11, Н. КиЬп, М. ч1/а1Йег / Мо1еси1аг еплутпо1о8у о!'11роху8епавев //А е/г В/осеет. В/ормуз. 2010, Ч. 503, Р. 161-174. И.В. Иванов, Н.В., Гроза, Г.И. Мягкова, Х. Кюн / Структурная биология липоксигеназ: настоящее и перспективы развития // Вестник МИТХТ, 2014, Т. 9, С, 3-26. 1. 1чапоч, Н. КиЬп, Р.
Неудес1с / Мо1е1си1аг апд ь|гисгига1 Ью1обу оГ агасЬЫоп!с ас1д 15-!.1роху8епаье (А1.ОХ15) В бене 2015, ч". 573, Р. 1-32. Научные публикации: М. Фа1Йег, 1. 1чапоч, б, 1. Муа8Ьоча, Н. КиЬп / А1!ега6опв оГ 11роху8епаье ьрес16с!гу Ьу гаг8е!ед ьиЬв!гаге шод16сабоп апд ьйе-д1гесгед пшга8епеяв // СЬет. В/о/. 2001, '1/. 8, Р. 779-790. в. 1. 1чалоч, Я. б. Кошапоч, Х.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
