name: Структурное и функциональное исследование бактериальных светочувствительных белков: родопсина из S. paucimobilis и модифицированной натриевой помпы из K. eikastus
keyword_list: мембранный белок кристаллическая структура белка оптогенетика светочувствительная протонная помпа микробный родопсин
abstract: В настоящей работе исследовались структурные основы функционирования двух бактериальных родопсинов – не изученного ранее родопсина SpaR из альфа-протеобактерии Sphingomonas paucimobilis NBRC 13935 и модифицированной светоуправляемой натриевой помпы KR2 из флавобактерии Krokinobacter eikastus. В ходе работы впервые получена пространственная структура SpaR с разрешением 2.8 Å, показана активность этого белка как светоуправляемой протонной помпы с необычной pH-зависимостью, при которой при pH 7.0 и выше протонный транспорт почти полностью прекращается, а фотоцикл сильно замедляется. На основе полученной структуры SpaR и сравнительного анализа его аминокислотной последовательности с последовательностями других родопсинов, были созданы 11 мутантов SpaR, проведены функциональные тесты и их спектроскопическая характеристика. В работе также впервые расшифрована кристаллическая структура протонной помпы KR2-N112A, мутанта натриевой помпы KR2. Структура получена при физиологических условиях с разрешением 2.4 Å. Впервые показаны такие особенности структуры мутанта KR2-N112A, как изгиб центральной части ключевой спирали С и наличие альтернативных конформаций остатка L74 по сравнению с нативным KR2. Также показана сохранность в данном мутантном белке пентамерной организации и общей конформации, присущих нативному KR2.
chairman_dissertation_council.name: Николай
chairman_dissertation_council.surname: Барлев
chairman_dissertation_council.patronymic: Анатольевич
chairman_dissertation_council.position: заведующий лабораторией
chairman_dissertation_council.degree: Доктор биологических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: K‑5268–2017
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6603233870
chairman_dissertation_council.rinc_id: 596320
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-7111-2446
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Виталий
organization_supervisor.surname: Баган
organization_supervisor.patronymic: Анатольевич
organization_supervisor.position: Проректор по научной работе
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 34.15.15
rubrics.name: Пространственная структура и свойства биополимеров
rubrics.code: 34.15.39
rubrics.name: Молекулярная биоэнергетика
rubrics.code: 34.17.27
rubrics.name: Искусственные и биологические мембраны
oecds.code: 01.06.DA
oecds.name: BIOPHYSICS
oecds.code: 01.03.UI
oecds.name: PHYSICS, MULTIDISCIPLINARY
speciality_codes.name: Биофизика
speciality_codes.code: 03.01.02
supervisors.fio: Горделий В. И.
supervisors.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Приборы и методы экспериментальной физики
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
protection_organization.short_name: МФТИ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
protection_organization.ogrn: 1027739386135
protection_organization.supervisor_name: НИКОЛАЙ
protection_organization.supervisor_surname: КУДРЯВЦЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
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: МФТИ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
author_organization.ogrn: 1027739386135
author_organization.supervisor_name: НИКОЛАЙ
author_organization.supervisor_surname: КУДРЯВЦЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: НИКОЛАЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения