0712-1-opreview (1144233)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ОТЗЫВОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТАна диссертационную работу Владимира Андреевича Жемкова «Структурныехарактеристики белков, вовлечённых в нейродегенеративные процессы,определяющие особенности их межмолекулярных взаимодействий»,представленную к защите на соискание учёной степени кандидата физикоматематических наук по специальности 03.01.02 - БиофизикаАктуальностьдиссертации.Восновнепатогенезаряданейродегенеративных заболеваний (болезни Альцгеймера, Хантингтона,спиномозжечковых атаксий) лежит нарушение укладки полипептидной цепинекоторых белков, приводящая к патологической макроагрегации илиабберантным белок-белковым или белок-липидным взаимодействиям. Такимобразом, с фундаментальной точки зрения, актуальным является изучениеструктурной организации как нормальных, так и патологических форм белковиграющих важную роль в возникновении нейродегенеративных заболеваний.С практической точки зрения, перспективным является поиск химическихсоединений, которые могли бы препятствовать нефизиологическиммежмолекулярным взаимодействиям.

Цельюдиссертационной работыЖемкова Владимира Андреевича как раз является выяснение структурныхособенностей трех белков, вовлеченных в развитие нейродегенеративныхзаболеваний: атаксина-3, хантингтина и рецептора сигма-1. Безусловно,выбор тематики исследования является актуальным, поскольку, несмотря намноголетние исследования, детальные характеристики их белок-белковых ибелок-липидных взаимодействий остаются малоизученными.Общая оценка структуры и содержания работыДиссертационное исследование построено классическим образом исостоит из следующих глав: «Введение», «Обзор литературы по темеисследования», «Материалы и методы», «Результаты», «Обсуждение»,заключения, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 276источников.

Работа изложена на 147 листах машинописного текста, 26рисунков и 3 таблицы.Первая глава работы посвящена достаточно подробному обзорулитературы по тематике диссертационной работы. Последовательно описаныизвестные структурные характеристики белков – объектов настоящегоисследования, предполагаемые механизмы участия выбранных белков вразвитии патологических процессов, подходы к разработке лигандов,предотвращающих агрегацию белков.

Отдельная глава посвящена1рентгеноструктурному анализу, который использовался диссертантом дляполучения структур. В конце главы обосновываются цель и задачи работы.Вторая глава посвящена описанию использованной экспериментальнойбазы и широкого спектра методов исследования. Автор уделяет вниманиеполучению кристаллических структур, а также использованным подходамдля валидации установленных моделей. Помимо этого, в арсеналеисследователя – классические методы молекулярной биологии (молекулярноеклонирование, получение генетических конструкций), биохимии (выделениеи очистка рекомбинантных белков), биофизики (встраивание и изучениемембранного рецептора оптическикими методами в бислоях) и клеточнойбиологии (иммунофлуоресцентная микроскопия, культивирование клеток).Спектр методик представляется достаточно широким, что позволилоЖемкову В.А.

успешно решить поставленные им задачи.В третьей главе подробно изложение полученные экспериментальныерезультаты. В первом разделе главы подробно описана и проанализированаустановленная с помощью рентгенострукурного анализа структура Сконцевой области атаксина-3. Определены новые особенности стабилизациивторичнойструктурыальфа-спиральнойполиглутаминовойпоследовательности за счет водородных связей между боковыми цепямиостатков глутамина. Во втором подразделе описан синтез пептоиднойбиблиотеки соединений и идентификация хантингтин-связывающиегопептоида HNP1.

Проведенные эксперименты показывают, что данноесоединение обладает анти-агрегационными свойствами при связывании смутантным хантингтином и обладает нейропротекторным действием внейрональных культурах in vitro. Третий раздел посвящен изучениюмолекулярных основ и физиологической значимости взаимодействиямембранного рецептора сигма-1 с холестерином. При анализе первичнойаминокислотной последовательности был определен мотив связывания сданнымлипидом.Впрямыхбиофизическихэкспериментахпродемонстрировано, что рецептор способен перераспределять холестерин вмодельных бислоях.

Показано, что белок-липидные взаимодействияопределяют правильное позиционирование рецептора в составе мембран,ассоциорованных с митохондриями.В следующей главе приводится обсуждение полученных результатов всвете известных структурных и биофизических данных. Выводы,сформулированные в конце главы, опираются на полученныеэкспериментальные данные и соответствуют поставленным задачам.

Научныеположения аргументированы. В целом, работа написана правильнымнаучным языком, хорошо иллюстрирована.2Основные положения,содержанию работы.выносимыеназащиту,соответствуютНаучная новизна и практическая значимость работыПродемонстрированыновыеструктурныеособенностиполиглутаминового региона белка атаксина-3. Показано, что вторичнаяструктураполиглутаминовойспиралистабилизированавнутримолекулярными водородными связями.Разработано новое пептоидное соединение HNP1, специфическисвязывающиеся с N-концевой областью хантингтина N17. Доказано, чтосоединение предотвращает агрегацию мутантного хантингтина в клеткахHEK293T и элиминацию дендритных шипиков в модельных культурахнейронов.Предложена новая гипотеза функционирования рецептора сигма-1через перераспределение холестерина мембран.

Показано, что сигма-1рецептор кластеризуется на поверхности мембран, содержащих холестерин.Путем анализа первичной аминокислотной последовательности определенсайт связывания с холестерином. Показана роль белок-липидныхвзаимодействий рецептора в поддержании синаптических контактов in vitro.Достоверность результатовВ работе использован широчайший спектр молекулярно-биологическихметодов, полностью адекватных поставленным задачам. Соискатель имеет 19опубликованных работ по теме диссертации, из них 3 статьи врецензируемых отечественных и зарубежных журналах, рекомендованныхВАК для публикации материалов кандидатских диссертаций, и 16 тезисовдокладов на Российских и международныхфорумах, в которых изложеныосновные научные результаты диссертации.

Две кристаллические структурыдепонированы в Банк Белковых Данных (PDB).Текст автореферата полностью отражает основное содержание ивыводы работы.Достоинства и недостатки работыВ основе диссертационной работы Жемкова В. А. лежит большойобъем собственных исследований c использованием широкого арсеналаразличных методов, как физических, так и молекулярно-биологических,биохимических и биофизических, что несомненно является достоинством.По моему мнению, объем работы превышает объем кандидатскойдиссертации.

Отдельно стоит отметить часть диссертации, посвященную3исследованию мембранного белка сигма-1, поскольку мембранные белкиявляются трудными объектами для исследования. Изложение разделаРезультаты и Обсуждение довольно полно представляет полученныерезультаты. Выводы обоснованы.

Ниже приведены небольшие замечания поразделам.Глава 1, Раздел 1.1.5. "Методы установления структуры белков.Рентгеноструктурный анализ." Речь в разделе исключительно орентгеноструктурном анализе. Не ясно, почему в названии тогдаприсутствует первая часть. Нужно было либо написать о существованиидругих методов, либо просто назвать раздел "Рентгеноструктурный анализбелков". Количество решенных структур видимо, приведено на основаниистатистики PDB (в таком случае нужно было сослаться на PDB) и относится кструктурам, решенным всеми известными методами, а не толькорентгеноструктурным анализом. На 4.12.2018 в PDB находится ~123000структур, решенных рентгеноструктурным анализом.В разделе не сказано об основном принципе, лежащем в основе метода.Отсутствуют ссылки на литературные источникипо теориирентгеноструктурного анализа.

Про принципы, лежащие в основекристаллизации белков, вообще нет никакой информации, хотя методиспользовался в работе.Глава 2, Раздел 2.3.1. Нет информации о том, как искались условиякристаллизации. Позднее в разделе Результаты упоминается, что в качествестартовых условий использовались условия из литературы и упоминается,что они оптимизировались с целью получить кристаллы высокого качества,но как именно они оптимизировались не описано совсем. Указано, чтокристалл был заморожен в жидком азоте для последующего сбора данных.Обычно кристаллы, выращенные без так называемых криопротекторов,нуждаются в дополнительном вымачивании в криорастворах для заморозкибез образования льда. В приведенных кристаллизационных растворах неткриопротектора.

В некоторых случаях мелкие кристаллы возможнозаморозить из таких кристаллизационных растворов (содержащих ПЭГ 5000),но размеры кристаллов не приведены, момент остался неясен.Раздел 2.3.2 Расчет фаз, построение и уточнение модели атаксина-3.Практически весь этот раздел не имеет отношение к конкретному белку,описываются общие принципы и подходы, этот раздел почти целиком стоилопоместить в Обзор литературы.Глава 3 Результаты. Раздел 3.1.3.

Употребляется термин "ассиметричнаяединица". Например, "…в ассиметричной единице кристалла содержаласьодна молекула белка…". Это неудачный перевод с английского языка. Такого4.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации