name: Молекулярные механизмы действия факторов регуляции трансляции HPF и EF-P из Staphylococcus aureus и антимикробных пептидов протегринов по данным спектроскопии ядерного магнитного резонанса, рентгеноструктурного анализа и криоэлектронной микроскопии
keyword_list: Белок Рибосома Структурная биология биофизика
abstract: Работа посвящена изучению принципов структурной организации и механизмов функционирования аппарата синтеза белка бактерии Staphylococcus aureus и антимикробных пептидов протегринов для понимания механизмов регуляции трансляции и выявления новых мишеней для антибиотиков. Одним из наиболее значимых направлений в современной медицине является исследование молекулярных механизмов, лежащих в основе полирезистентности штаммов золотистого стафилококка, вызывающих множество инфекционных заболеваний. Целью работы являлось изучение принципов структурной организации и механизмов функционирования аппарата синтеза белка бактерии Staphylococcus aureus и антимикробных пептидов протегринов для понимания механизмов регуляции трансляции и выявления новых мишеней для антибиотиков. В работе использовался комплексный подход на основе современных методов биофизики (спектроскопия ЯМР высокого разрешения, спектроскопия ЭПР, криогенная просвечивающая электронная микроскопия, макромолекулярная кристаллография, масс-спектрометрический анализ) и молекулярной биологии (экспрессия и очистка индивидуальных компонент клетки). Основные выводы: По данным ЯМР установлен механизм олигомеризации антимикробных пептидов протегринов в мембраноподобных средах и предложена модель формирования трансмембранных пор. Впервые на основе методов криоЭМ и спектроскопии ЯМР показан механизм гибернации рибосом S. aureus за счет взаимодействия удлиненной формы белка HPF с рибосомой. Показано, что связывание N-концевого домена фактора гибернации SaHPF с декодирующим центром рибосомы S. aureus может обеспечивать неспецифическую устойчивость к антибиотикам. Впервые установлено, что аминокислотные остатки F160, V162, I173, Y175, I185 играют ключевую роль в димеризации белка SaHPF и формировании 100S рибосом S. aureus и могут являться потенциальными мишенями для разработки ингибиторов механизма гибернации рибосом. Впервые установлено, что в структуре элонгационного фактора P из S. aureus имеется посттрансляционная модификация 5-аминопентанол у высоко консервативного остатка Lys32, которая обеспечивает процесс образования пептидной связи при биосинтезе белков с полипролиновыми участками. Ингибирование работы ферментов модификаторов EF-P может выступать в качестве мишени для разработки антибактериальных препаратов, снижающих патогенные свойства золотистого стафилококка, за счет остановки синтеза белков, содержащих полипролиновые мотивы. На основе данных криоЭМ впервые получена с высоким разрешением структура комплекса 70S рибосомы S. aureus с мРНК и тРНКфМет, и обнаружено наличие 10 посттранскрипционных модификаций рРНК. Ферменты, участвующие в образовании данных модификаций, могут выступать в качестве мишеней для разработки антистафилококковых препаратов. Совокупность результатов, позволили существенно расширить знания в области механизмов биосинтеза белка у золотистого стафилококка; интерпретировать новые молекулярные механизмы, лежащие в основе его устойчивости к антибиотикам.
chairman_dissertation_council.name: Дмитрий
chairman_dissertation_council.surname: Таюрский
chairman_dissertation_council.patronymic: Альбертович
chairman_dissertation_council.position: Председатель
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: H-2379-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6603891801
chairman_dissertation_council.rinc_id: 23265
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-6106-7581
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Данис
organization_supervisor.surname: Нургалиев
organization_supervisor.patronymic: Карлович
organization_supervisor.position: Проректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 34.15.15
rubrics.name: Пространственная структура и свойства биополимеров
rubrics.code: 34.17.15
rubrics.name: Молекулярная биофизика
oecds.code: 01.06.DA
oecds.name: BIOPHYSICS
speciality_codes.name: Биофизика
speciality_codes.code: 03.01.02
supervisors.fio: Клочков В. В.
supervisors.scientific_degree: Доктор химических наук
supervisors.speciality_code: Физическая химия
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
supervisors.fio: Юсупов М. М.
supervisors.scientific_degree: Кандидат биологических наук
supervisors.speciality_code: Молекулярная биология
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Мельник Б. С.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Биофизика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Рубцова М. П.
opponents.scientific_degree: Доктор химических наук
opponents.speciality_code: Биоорганическая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Багрянская Е. Н.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГАОУ ВО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ФГАОУ ВО КФУ, КФУ, КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1021602841391
protection_organization.supervisor_name: ИЛЬШАТ
protection_organization.supervisor_surname: ГАФУРОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: РАФКАТОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ", ФГАОУ ВО КФУ, КФУ, КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "КАЗАНСКИЙ (ПРИВОЛЖСКИЙ) ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1021602841391
author_organization.supervisor_name: ИЛЬШАТ
author_organization.supervisor_surname: ГАФУРОВ
author_organization.supervisor_patronymic: РАФКАТОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения