Аттестационная комиссия
Комиссия по аккредитации
Комиссия по экспертов
Распоряжения, инструкции
Нормативные акты
Номенклатура
Организации
Ученые советы
Семинары
Диссертации
Научные руководители
Ученые
Докторанты
Постдокторанты
CNAA logo

 română | русский | english


Запасные 7S и 11S глобулины семян: эволюция, протеолиз, аллергенность


Автор: Cherdivară Ala
Степень:доктор биологических наук
Специальность: 03.00.04 - Биохимия
Год:2020
Научный руководитель: Andrei Şutov
доктор хабилитат, доцент
Институт: Государственный Университет Молдовы

Статус

Защита диссертации: 4 декабря 2020

Автореферат

Adobe PDF document4.59 Mb / на румынском

Диссертация

CZU 577.1./.2(043)

Adobe PDF document 16.00 Mb / на румынском
132 страниц


Ключевые слова

запасные глобулины семян, легумин, вицилин, джермин, оксалатдекарбоксилаза, эволюция, первичная и высшие структуры белков, механизмы протеолиза, ограниченный протеолиз, кинетика протеолиза, аллергенность, гинкго, арахис

Аннотация

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.