Запасные 7S и 11S глобулины семян: эволюция, протеолиз, аллергенность
|
СтатусДиссертация была зашищена 4 декабря 2020Утверждена Национальным Советом 26 февраля 2021 Автореферат – 4.59 Mb / на румынскомДиссертацияCZU 577.1./.2(043)
|
Ключевые слова
запасные глобулины семян, легумин, вицилин, джермин, оксалатдекарбоксилаза, эволюция, первичная и высшие структуры белков, механизмы протеолиза, ограниченный протеолиз, кинетика протеолиза, аллергенность, гинкго, арахисАннотация
Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, рекомендаций и списка цитируемой литературы. Работа состоит из 116 страниц текста, 64 рисунков и 14 таблиц. Список литературы включает 120 источников. Полученные результаты опубликованы в 18 научных работах (9 статей и 9 докладов на конференциях).
Цель исследования: Исследование закономерностей формировании в ходе эволюции консервативной структуры запасных глобулинов семян, установление механизма их глубокой протеолитической деградации и выяснение перспектив использование ограниченного протеолиза запасных глобулинов для снижения уровня их аллергенности.
Задачи исследования: 1) Провести анализ филогенетических взаимоотношений между последовательностями запасных глобулинов семян и родственных белков прокариот и эукариот. 2) Установить последовательные этапы эволюции структуры запасных глобулинов, определяющие их функцию. 3) Исследовать кинетику протеолиза запасного 11S глобулина гинкго Ginkgo biloba, одного из древнейших представителей сперматофитов и описать механизм регуляции глубокой протеолитической деградации 11S глобулинов. 4) Изучить последовательные реакции ограниченного протеолиза 11S и 7S глобулинов арахиса Arachis hypogaea, семена которого известны высоким уровнем аллергенности. 5) Установить структурные изменения 11S и 7S глобулинов в ходе протеолиза и оценить возможности снижения аллергенности запасных глобулинов арахиса методом ограниченного протеолиза.
Научная новизна и оригинальность работы. Впервые установлено, что наиболее древними эволюционными предшественниками запасных глобулинов семян являются бактериальные оксалатдекарбоксилазы. Показано, что наиболее древними растительными предшественниками запасных глобулинов семян являются белки зеленой водоросли Klebsormidium nitens. Установлено, что первичная структура 11S глобулинов отражает наиболее древние признаки запасных белков семян. Показано, что ограниченный протеолиз 11S глобулина семян гинкго инициирует его массированную деградацию по поодиночному механизму. На основе анализа кристаллических структур 11S глобулинов показана регуляторная роль ограниченного протеолиза в массированной деградации этих белков. Изучены закономерности ограниченного протеолиза 11S и 7S глобулинов семян арахиса. Установлено, что ограниченный протеолиз приводит к удалению областей первичной структуры 11S и 7S глобулинов арахиса, определяющих их аллергенность. Полученный результат, который способствует решению важной научной проблемы, заключается в установлении происхождения запасных глобулинов семян из бактериальных оксалат-декарбоксилаз и регуляторной роли ограниченного протеолиза в их глубокой деградации. Показано, что ограниченный протеолиз запасных глобулинов семян приводит к удалению из их первичных структур антигенных детерминант (IgE-эпитопов), что является перспективным с точки зрения повышения безопасности пищевых продуктов, содержащих белки семян.
Теоретическая значимость работы: Установлено происхождение запасных глобулинов семян из бактериальных оксалат-декарбоксилаз, а не из сферулинов Amoebozoa, как ранее предполагалось. Установлена роль ограниченного протеолиза в регуляции массированной протеолитической деградации 11S глобулина гинкго, одного из древнейших представителей семенных растений. Полученные результаты позволяют предполагать общность механизма регуляции протеолиза запасных белков, характерного для всего семейства 11S глобулинов семян.
Практическая значимость работы: Показана перспективность метода ограниченного протеолиза как способа существенного снижения уровня аллергенности запасных белков семян арахиса, а также ряда других растений. Внедрение научных результатов. Результаты, изложенные в работе, представляют собой научно-образовательный материал для курсов биохимии и протеомики.
Официальные оппоненты
- Alexandru Rotari
доктор хабилитат, доцент - Angela Port
доктор, доцент
Члены Ученого Совета
- Alexandru Dascaliuc, председатель
доктор хабилитат, профессор, Институт генетики, физиологии и защиты растений АНМ - Maria Căuş, секретарь
доктор, доцент - Maria Duca, член
доктор хабилитат, профессор, Государственный Университет Молдовы - Mihai Leşanu , член
доктор, доцент - Aliona Glijin, член
доктор, доцент
Диссертации
