14 616 21 0066 Федеральная целевая программа Исследования

14. 616. 21. 0066 Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014— 2020 годы» Приоритетное направление: Индустрия наносистем Программное мероприятие: 2. 2, очередь 6 Соглашение № 14. 616. 21. 0066 от 06 мая 2016 г на период 2016 - 2017 гг. Тема: «Использование возможностей Европейского Центра Синхротронного Излучения для исследования пространственной организации архитектурных белков D. melanogaster и их комплексов» Руководитель проекта: Попов В. О Получатель субсидии Федеральное государственное учреждение «Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук» (ФИЦ Биотехнологии РАН) Иностранный партнер Европейский Центр Синхротронного Излучения (ESRF), www. esrf. eu Основная деятельность - проведение научных исследований с использованием возможностей синхротронного излучения. Роль в проекте - предоставление доступа Российским участникам к научной инфраструктуре. Профильная экспертиза полученных результатов. Цели и задачи проекта Целью проекта является исследование пространственных структур ряда белков эукариот, контролирующих архитектуру их генома и обеспечивающих регуляцию экспрессии генов. Решаемые задачи: 1. Получение целевых объектов - архитектурных белков (и/или их структурных доменов) из D. melanogaster. 2. Получение кристаллов исследуемых белков, пригодных для рентгеноструктурного эксперимента. 3 Получение пространственных структур закристаллизованных белков (и/или их структурных доменов) методом рентгеноструктурного анализа (высокое разрешение) и малоуглового рентгеновского рассеяния (низкое разрешение). Перспективы практического использования Ожидаемые результаты проекта 1. Пространственные структуры высокого разрешения для архитектурных белков (и/или их структурных доменов): ВТВ-содержащих белков (Centrosomal protein 190, LOLA, BTBVIII и Mod(mdg 4)67. 2) и белков, содержащих в своем составе ZAD-домены (Wek и CLAMP (CG 1832)). 2. Пространственные структуры низкого разрешения для комплексов исследуемых белков (и/или их структурных доменов). В настоящее время структурные данные о белках и мульти белковых комплексах, контролирующих архитектуру генома и регуляцию экспрессии генов у эукариот, практически отсутствуют. Недостаток структурной информации в значительной степени затормаживает развитие исследований в этой области. Высокая значимость полученных результатов определяется еще тем фактом, что помимо фундаментальной составляющей, результаты работы имеют и прикладной интерес. Известно, что нарушения, происходящие на уровне архитектуры хромосом, часто напрямую связаны с развитием многих заболеваний человека. Полученные в результате выполнения проекта структурные данные позволят глубже исследовать механизмы протекания заболеваний, связанных с такими нарушениями архитектуры хромосом как, например, онкогенные хромосомные перестройки. Текущие результаты проекта Пространственная структура ZAD-домена белка Serendipity при разрешении 3. 0Å. Показан образованный доменами функциональный димер. Электронная плотность в районе остатка тирозина для BTB-домена белка Serendipity: А - при разрешении 1. 4Å (получена в рамках настоящего проекта), В - при разрешении 2. 5Å (структура получена ранее). 14. 616. 21. 0066 1. Созданы генетические конструкции и проведена экспрессия целевых объектов - архитектурных белков (и/или их структурных доменов) из D. melanogaster из числа ВТВ-содержащих белков (Centrosomal protein 190, LOLA, BTBVIII и Mod(mdg 4)67. 2) и белков, содержащих в своем составе ZAD -домены (Wek и CLAMP (CG 1832)). 2. Проведен функциональный тест ряда полученных целевых белков на предмет образования комплексов и/или мультимеризации. 3. Проведен скрининг и оптимизация условий кристаллизации полученных белковых объектов и для ряда из них получены кристаллы, пригодные для проведения структурных исследований методом рентгеноструктурного анализа. 4. Проведено тестирование полученных образцов белковых кристаллов на их пригодность для рентгеноструктурного эксперимента с использованием синхротронного источника НИЦ «Курчатовский институт» . 5. С использованием возможностей ESRF впервые получена и уточнена пространственная структура ZAD-домена белка Serenidpity с разрешением 3. 0Å. 6. С использованием возможностей ESRF получены дифракционные данные и установлена структура BTB-домена белка Centrosomal protein 190 с разрешением 1. 4Å. 7. Впервые получены кристаллы ZAD-домена белка CG 2712 и BTB-домена белка Mod(mdg 4)67. 2. Ведется работа по оптимизации полученных белков для последующего проведения рентгеноструктурного анализа. 8. С использованием возможностей ESRF получены данные малоуглового рентгеновского рассеяния (SAXS) для ряда исследуемых белков. Ведется анализ полученных данных.