Рентгеноструктурное исследование каталазы Micrococcus lysodeikticus с разрешением 3 А тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.18 ВАК РФ

Юсифов, Эльман Фархад-оглы АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
1989 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.18 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Рентгеноструктурное исследование каталазы Micrococcus lysodeikticus с разрешением 3 А»
 
Автореферат диссертации на тему "Рентгеноструктурное исследование каталазы Micrococcus lysodeikticus с разрешением 3 А"

:") 1 Я -Г

" 4 АКАДЕМИЯ НАУК СССР

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ КРИСТАЛЛОГРАФИИ им. А.В.ШУБНИКОВА

На правах рукописи

Ю С И Ф О В ЭЛЬМАН ФАРХАД-ОГЛЫ

УДК 548.737

РЕНТГЕНОСТРУКТУРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КАТАЛАЗЫ М1сгососсив lysodeikticus С РАЗРЕШЕНИЕМ 3 А.

Специальность 01.04.18 - Кристаллография,

физика кристаллов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико - математических наук

Москва 1989

Работа выполнена в Ордена Трудового Красного Знамени Институте кристаллографии им. А.В.Шубникова ЛН СССР.

Научный руководитель: кандидат физико-математических наук

В.Р.Мелик-Адамян

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук

профессор II.С.Андреева (ИМБ АН СССР)

Ведущая организация : Институт биофизики АН СССР.

на заседании Специализированного совета Л 002.50.01 при Институте кристаллографии АН СССР но а.,ррс:у: 117333 Москва, Ленинский проспект, 59.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института кристаллографии АН СССР

кандидат физико-математических наук Ю.П.Сергеев (ИБ АН СССР)

Защита диссертации состоится

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат физ,- мат. наук В.М.Каневский

: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

' 5

^ 7,v : !

П 'МУ. \ АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Важнейшая задача, которая всегда ставилась при изучении белков, заключается в том, чтобы расшифровать их пространственную структуру и на этой основе понять, как они функционируют. Из всех методов, используемых для изучения структуры белков, как известно, наиболее информативным является рентгеноструктурный анализ. Этот метод в настоящее время позволяет изучать пространственную структуру таких сложных белков, молекулярный ВС!С которых досчш'.ют нескольких сотен килодальтон. Одним из таких белков является каталаза.

Кагалаэа - фермент, присутствующий в клетках организмов, находящихся па разных ступенях эволюции: бактериях, грибах, растениях, а также в организмах животных и человека. Наличие каталазы в самых разнообразных формах жизни свидетельствует о существенной роли этого фермента. Нарушение синтеза каталазы п организме человека приводит к тяжелой наследственной болеэни-акаталаземии.

Большой научный интерес представляет также, сравнение пространственных структур каталаз из различных источников. Оно позволяет выявить эволюционно консервативные и функционально важные участки фермента и дает сведения об изменениях белковой молекулы в ходе эволюции.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ изучение методами рситгенопской

кристаллографии белков пространственной структуры каталазы бактерии Micrococcus lysotleikticus (М1.С) и сравнение ее с уже исследованными пространственными структурами других каталаз.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. Впервые определена пространственная структура бактериальной гемовой каталазы, каталазы Micrococcus lysodcikticus с разрсмпонием з.о Д.Каждая суб'единица включает в себя одну полинептидпую цепь и в активном центре содержит гем. Проведен анализ вторичной, третичной и четвертичной структуры молекулы этого фермента. Структура каталазы mlc сопоставлена с известными структурами гемовых каталаз, выделенных из клеток млекопитающих и грибов. На основе полученных данных и сравнительного анализа сделано предположение о возможных путях эволюции каталазы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы состоит в том, что полученные в настоящей работе результаты, являются основой для определения пространственной структуры mlc с более высоким разрешением, построения и уточнения атомной модели молекулы, а сравнение

пространственной структуры нис и других каталаз позволяет получить сведения о эволюции фермента и наиболее консервативных участках молекулы.

ЛИРОПАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы докладывались па: V Всесоюзном симпозиуме "Структура биологических макромолекул" (Звенигород, 1987), VII Всесоюзном Симпозиуме по химии белков и пептидов (Таллин, 1987),

IX Международной конференции но происхождению жизни (Прага, 1989),

XII Европейской кристаллографической конференции (Москва, 1989).

Об'ем работы. Диссертация состоит из впадения, четырех глав и выводов. Она изложена на страницах, содержит рисунков и таблиц.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ. Список публикаций приведен в конце автореферата.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАПОТЫ

ВВЕДЕНИЕ. В нем содержится постановка задачи, сформулирована цель работы, кратко изложено содержание диссертации.

ГЛАВА 1. Ката лаза ( н2 °2 : "г °г ~ 0КСИЛ0РеЛУКТа3а ) ~ фермент, псуществляющий разложение перекиси водорода па воду и молекулярный кислород п клотках почти всех живых организмом. Полыпинсi по известных 'каталаз имеют молекулярную Массу 230-300 кДа и состоят из А идентичных суб'единиц. Каждая суб'единица представляет собой отдельную нолипентидную цепь и содержит гемогруппу , играющую важную роль в физиологической активности фермента (1).

В настоящее время известны пространственные структуры трех каталаз: каталазм бычьей печени (tur.) (?.), кпталапы гриба Pénicillium vita le ( PVC ) (3) и ката пазы бактерии ТПргши-. thermophilus (TTC) (4).

В этой главе приведены сведения о пространственном строении каталазм гриба Pénicillium v/il.il.e. каталазм бичей печени и Каталазы бактерии Thermos therinuphilus. описаны физико-химические свойства этих ферментов и механизм действия каталаз, а также приведены данные о последовательности аминокислотных остатков в различных каталаэах.

Сравнепие исследованных пространственных структур каталаз (5) показало, что молекулы каталаэы бычьей печени и каталазы гриба Pénicillium vitale, несмотря на значительные отличия в длине и расположении Концевых частей полипептидных цепей, имеют много общего в структуре активного центра и его окружения, в то время как бактериальная каталаза Thermus thermophilus принципиально отличается но своей пространственной структуре и содержит п активном центре не гем, а два атома мп. В связи с этим возник интерес к пространственной структуро бактериальной каталазы Hicrococcus lysodeikticus, имеющей в.своем составе гемогруппу.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

Гомогенные препараты MLс (¡ыли получены по известной методике! Герберта и Пинсента (6) В.В.Барыйином и А.И.Гребенко.

Условия получения кристаллов MLC, пригодных для рентгеноструктурного исследования, были найдены А.И.Гребенко.

Кристаллизацию MLC проводили методом диффузии паров в ячейках, в которых капля с раствором белка висит над раствором осадителя (7). Об'ем капли с раствором белка в начальный момент составлял 15-18 мкл, объем осаждающего раствора - 0,6 мл. Крупные кристаллы MLС с размерами 0,6 - 1,0 мм вырастали за две педели при комнатной температуре из растворов белка, содержащих 25 - 30 мг/мл иlс. 0,6 - 0,8 M сульфата аммония и 0,05 M Na-ацетатный буфер рП 5,2 (см. рис. 1). Осаждающий раствор содержал 1,2 - 1,4 M сульфата аммония.

Кристаллы mlc относятся к пространственной группе р4 2f2. Параметры элементарной ячейки: a=t>=106,7 А. с=106,3 А, независимая часть элементарной ячейки содержит 1/Л молекулы. Аналогичные результаты были получены ранее при исследовании кристаллов каталазы Hici-ococcus îytiMi-; (0), однако, исследование! пространственной структуры этой каталазы сделано но было.

Проведенное нами рентгеновское исследование кристаллов ж. с показало, что они выдерживаю!' 100 часов облучения без заметного изменения интенсивпостей дифракционных отражений и имеют дифракционное поле, соответствующее разрешению 1,8 А. На рис. 2 показана прецессионная рентгенограмма зоны hko.

Пространственная структура MLC была исследована методом по.ипипоморфпих замещений.

Изоморфные тяжелоатомные лроизво/шые кристаллов М1.С были получены нами вымачиванием кристаллов нативного белка в растворах, содержащих тяжелоатомные добавки. После испытания 10 различных соединений , содержащих "тяжелые" атомы удалось получить тяжелоатомные производные кристаллов т.е. Список соединений г условия получения производных нрипедены в таблице 1.

Интенсивности рентгеновских дифракционных отражений от кристаллов М1.С и тяжелоатомпых изоморфных производных, соответствующие разрешению 5 Л, были получены ш-методом нл монохроматизироваином сик -излучении в четнрехкружпом

автоматическом дифрактометре "СИНТЕКС - Р2( ".

Наборы интенсивностей дифракционных отражений от кристаллов белка и его изоморфных производных, с более высоким разрешением были измерены в координатном дифрактометре КЛРД-4. Методика сбора дифракционных данных нл зтом приборе описана в работе (9). Кристалл ориентировали осью "С" перпендикулярно оси вращения и>. Скорость вращения 24 град/час. Расстояние кристалл-детектор 3 20 мм соответствовало разрешению 2.5 А. Каждый набор был получен с одного кристалла.

Таблица 1

Условия получения изоморфных тяжелоатомных производных кристаллов каталазы ИЗ Micrococcus lysodeikticus.

Соединение Концентр, мм Время ДНИ Параметры эл. ячейки

а , Д Ь. А с, А

Нативный 106,70 106,70 106/23

Мерсалил ?. 25 ЮГ., 70 106,70 106,30

ММЛ 10 25 ЮГ., 70 106,70 106,36

U0;> ,N03 'г 4 11 ЮГ,, 71 106,7?. 106,3 5

кгРи:.Ч 1 15 106,03 106, 7(1 106,26

ММЛ - мегилмеркурацетат : сн Нцососи

Мерсалил - салиргапиновля кислота :

О-СII---COON»

7

О--N11-CII —СН--CII--llfj—ОН

2 I

О С113

Рис. 2 Прецессионная рентгенограмма зоны Ilk о кристлллоп

клталазы Microcmcus ly sotlcik ticus . Угол прецосни 22

а

При первичной обработке экспериментальных данных с разрешением 3,0 А осуществлялось введение поправок на поглощение по методу Норта-Филипса, на фактор Лоренца и поляризацию. Проводилось также приведение массива отражений к независимой части обратного пространства с одновременным усреднением повторяющихся и эквивалентных отражений.

'Статистические характеристики экспериментальных данных приведены в таблице 2.

Таблица 2

Статистические характеристики массивов экспериментальных данных

Статистика I?

Соединение раз. N N N

А изм. экв. нез. I > Эо I > 1 Оо '/.

Нативный 2,5 122125 0 20060 01 13 8,7

Мерсалил 2,5 79937 7 19930 70 25 12,1

ММЛ 2,5 116515 0 20732 76 31 10,0

и02 ( N0^ ) 2,5 116026 0 20576 71 27 10,9

2,5 91120 0 20295 70 27 11,7

В таблице использованы следующие обозначения :

N - число измеренных рефлексов, N - число эквивалентных

изм. 11 окв.

рефлексов, мц,-»з число независимых рефлексов, и

среднеквадратичная ошибка измерения интегральной интенсивности,

я = Г Г И . (Ь) - I (и) ) / Г Т Iи)

э уш . I

И 1 '

где т А(и) и II И) интенсивности эквивалентных отражений и их средние значения, соответственно.

ГЛАВА 3. КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Расчетная часть работы выполнена по программам комплекса "BLANC", который создан в Отделе структуры биокристаллов Института кристаллографии АН СССР А.А.Вагиным.

Из размеров элементарной ячейки кристаллов каталазы ml с и молекулярной массы этого фермента можно было предполагать, что пространственная структура бактериальной каталазы больше похожа на каталаэу бычьей печени, чем на грибную каталазу. Для того, чтобы проверить это предположение и в случае такого сходства определить ориентацию молекулы mlс в элементарной ячейке, была рассчитана функция вращения между функцией Паттерсона кристаллов ml с и функцией Паттерсона гипотетического кристалла, содержащего одну суб'единицу каталазы blc в элементарной ячейке с пространственной группой симметрии Р1 и параметрами, равными параметрам элементарной ячейки каталазы mlc. С помощью преобразования Фурье были рассчитаны структурные факторы от этого гипотетического кристалла при разрешении 30 - 5 А. Функция вращения рассчитывалась между экспериментальными данными mlc и модельным кристаллом с радиусом интегрирования 30 А. Максимальный пик на- функции вращения в 5 раз превышал следующий за ним по величине пик и соответствовал повороту модельной молекулы в ячейке на углы Эйлера а=135° , П=90° , -y=-90b. После вращения.по этим углам оси второго порядка тетрамера бычьей каталазы совпадали с двойными осями кристалла каталазы mlc. Расположение молекулы каталазы mlc и ориентация других известных каталаз Внутри элементарной ячейки показаны на рис. 3 .

Была сделана попытка определить фазы структурных факторов на основе метода молекулярных замещений, и рассчитать распределение электронной плотности. Однако качество полученного синтеза нас не удовлетворило. Отличия в структурах, по видимому, • были значительны, и электронная плотность, соответствующий гему оказался сдвинутым. К[>оме того, поскольку пас- интересовало отличие этих структур, и мы.хотели получать независимую информацию. Поэтому основой дальнейших.-расчетов фаз структурных факторов белкового кристалла, в нашей работе стал метод полииэоморфных замещений.

Основные места присоединении тяжелых атомов в производных были найдены но харкеропским » сечениям разностной функции Паттерсона и но рамноетпмм синтезам Фурье, что позволило в первом приближении рассчитать фазы струтурных факторов белка и приступить к уточнению параметров тяжелых атомов, последовательно определяй

Рис. 3. Кристаллические формы различных каталаз: (а) рус. (ы вис, (с) мис.

более слабые места присоединения тяжелых атомов по разностным синтезам электронной плотностй. Правильность расшифровки производных проверяли по перекрестным разностным синтезам. Уточнение параметров тяжелых атомов было сделано по алгоритму Ликкерсона (10). Места присоединения тяжелых атомов, их параметры и результаты их уточнения приведены в таблицах 3 и 4.

Таблица 3

Параметры мест присоединения тяжелых атомов в кристаллах КаталаЗЫ Micrococcus lysodeikticus.

Тяжелоатомные Название

соединения мост X Y z ы В

Мерсалил HL- 1 0 330 0 710 о 235 0 64 26 ,3

ML-2 0 146 0 375 0 176 0 33 23 ,3

ML-3 0 300 0 639 0 071 0 18 13 ,5

ММЛ Ма-1 0 145 0 376 0 176 0 38 27 2

Ма-2 0 137 0 207 0 262 1 26 25 ,8

U02 (ND3 )2 U- 1 0 572 0 800 0 076 0 90 20 1

и-2 0 315 0 784 0 090 1 32 27 ,0

Р-1 0, 173 0 619 0 186 0 56 29 ,5

Р-2 0, 830 0 624 0 130 0 24 29 5

К2 PtC1t Р-3 0, 553 0, 796 0, 100 0 25 40 2

Р-4 0, 149 0, 971 0, 210 0 ?.Я 31 6

Р-5 0, 244 0, 032 0, 13G 0 16 14 2

х. V, г - координаты мест присоединения тяжелых атомов в долях ячейки,

и - заселенность мест присоединения тяжелых атомов в относительной шкале,

в - эффективный температурный фактор.

Таблица 4

Результаты уточнения параметров тяжелых атомов в кристаллах <'• производных каталазы Micrococcus lysodeikticus с разрешением 3 Д.

Кристаллы белка число реф. число

с добавками участвуют, в уточ. мест присоед. "с "к rs f/Е

Мерсалйл 11 772 3 0,079 0,051 0,654 1,30

ММЛ 11 889 2 0, 110 0,070 0,650 1,36

K2Ptci4 11 950 5 0, 103 0,065 0,641 1,13

uoj(no3)2 11 778 2 0, 133 0,083 0,645 1,57

f - среднеквадратичный вклад в рассеяние тяжелых атомов. Е - среднеквадратичная ошибка неэамкнутости фазового треугольника.

т - средний фактор достоверности определения фаз. После учета всех производных т=0,62. !

Rc = Г НГР1 " ">н" ' r "W

РН' 1 ' рн'

"к - Е I'FPHI - |DpH|| / t |Грн|

rs = 11 HFpHl - |DpHH / Z ||FpH| - |FpH||

°ph и fph те°Ретически и экспериментально

полученные структурные амплитуды тяжелоатомных производных. F р - эксперимснтал] кристаллов белков.

Fр - экспериментально полученные структурные амплитуды

2 1/2 Е-«ГI|FpHl - |0Н1| / N ) "

2 1/2 <V = (t|fHl / N)

После получения параметров тяжелых атомов фазовая информация от всех производных была объединена по алгоритму Блоу и Крика (11) и был рассчитан "наилучший" синтез Фурье электронной плотности с разрешением 3,0 А. Средние показатели определения фаз структурных факторов показаны на рис. 4.

Разрешений, X 10 5 4

Рис. Л. Зависимость среднего показателя определения фаз

структурных факторов от разрешения.

ММА —-к-

Mera. —•-•—

U02(M03)2 ---

0.с5 q.i0 0.15

Св1п0)/Х

0.20

K2Pt014

ГЛАВА Л. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА КАТАЛАЗЫ Micrococcus lysodeikticus И ЕЕ СРАВНЕНИЕ С ИЗВЕСТНЫМИ СТРУКТУРАМИ.

Анализ распределения электронной плотности в элементарной ячейке позволил выделить область, запятую одной молекулой и определить связанные участки электронной плотности, соответствующие участкам иолипоптидпой цепи. При этом наиболее отчетливо были выявлены участки , которые соответствовали спиралям и вытянутым участкам, образующим р структуру. Большую помощь в интерпретации карт электронной плотности оказало знании npoc i p.nicTiioMiKirt структуры молекулы каталапы бычьей печени и катллазы PpniciIlium vitale.

Рассчитанное распределение электронной плотности на данном этапе не позволяло провести непрерывную полипептидную цепь во всех участках, соединяющих элементы вторичной структуры молекулы. В некоторых участках наблюдались разрывы, связанные, по видимому с ошибками п распределении электронной плотности.

Изученне распределения электронной плотности показало, что суб"единица молекулы мис состоит из 2-х доменов: гемосодержащего домена, в состав которого входят 0 спиралей и 8 р-участков, образующих р баррел, и домена, состоящего из 4-х а-спиралей.

Пространственная структура м1.с больше похожа на в1.с.. чем на рус, так как в субъедипице мис отсутствует С-концевой домен из 150 аминокислотных остатков, который есть в рус. Кроме того, суб"единица тс, невидимому, как и В1.с содержит молекулу НАДФ, так как на картах электронной плотности в соответствующем месте есть область с повышенной плотностью.

Наиболее заметным отличием мис от вис является то, что в суб'единице мис отсутствует ы-конц^вой фрагмент полипептидной цени, содержащий а-спиральный участок.

Положение гемогрупп в молекуле мис п системе координат, связанной с осями симметрии молекулы, хорошо совпадает с положением гемогрупп в других каталазах (см. рис. 5). Участок синтеза электронной плотности приведен на рис. 6. Около гема хорошо видна а-спираль и боковые цепи которые в структуре вис (»ответствуют наиболее существенным остаткам Н1я-74 и Туг-363. Есть некоторые отличия и в расположении небольших участков полипептидной цепи, соединяющих элементы вторичной структуры. 13 местах, соответствующих у вис остаткам 400-420 происходит разрыв непрерывной электронной плотности, а около остатков 430-435 видна область повышенной электронной плотности, которой нот в молекуле вис. На рис. 7 показано расположение элементов вторичной структуры и молекуле ми С, и ее сравнение с другими гемовыми каталазами. Пунктиром показаны участки полипептидной цепи, плохо видимые на картах электронной плотности.

Интересно отметить, что пространственная структура мис содержит только то части структуры , которые являются общими в структуре В1с и рус (см. рис. 7 и 0).

сравнения полученных структур нидпо, что оба домена в структурном отношении являются консервативными. Но, к сожалению, и.ч этих стук гур первичная структура известна только для катал. 1:111 (И4Ч1.ей печени. I) последние годы с помощью анализа ДИК были получены первичная структура 5 каталаз из эволюционно разных источников: из двух видов дрожжей, кукурузы, крысы и из человека ( 12) .

£ ^

Ш

Рис. 5. Распределение электронной плотности в молекуле каталазы м1_с в районе предполагаемой гемогрунпы и атомная модель гема каталазы бычьей печени, построенная по координатам из банка белковых данных, которые были пересчитаны в молекулярную систему координат каталазы т.е.

Гис. 6. Фотография участка синтеза электронной плотности кристаллов ми с с разрешением 3 А нерпендикулярпой оси 7. Показано распределение электронной плотиости и области активного центра и скелетная атомная модель соответствующих у вис остаткам 68-77 и 346-366 (а-спираль).

Рис. 7. Схема пространственного расположения полипептидной цепи в суб'единицах мис (а), рус (ы. М1.с (с). Цилиндры соответствуют спиральным участкам, стрелки изображают р-участки. Элементы вторичной структуры мис и рус обозначены как эквивалентные им элементы вис.

Лнализ этих последовательностей и ее сравнение с первичной структурой каталаэы Оычьей печени показал, что из выше упомянутых двух доменов самую высокую гомологию имеет домен с р-баррелом. Его гомология lit. А а-спиралышй домен имеет гомологию всего которую можно считать случайным совпадением. Область соответствующая спирали а( также пе имеет гомологии первичной структуры.

Эти данные хорошо согласуются с тем известным фактом, что п разных местах одной и той же молекулы, эволюция происходит с различной скоростью . Если принять во внимание тот общеизвестный факт, что число мутаций мало в той части, которая прямо связана о функцией белка, и больше в участках, которые не имеют непосредственного отношения к функции, то получается., что именно домен, включающий р-баррел и гемогруипу играет самую существенную роль в активности каталазы.

D заключение можно предположить что, наиболее консервативная часть структуры молекулы каталаэы домен, включающий р-баррел и гомогруппу, является остатком некоего примитивного белка. Его способность разлагать перекиси водорода оказалась настолько эффективной, что в процессе эволюции он вошел в структурно -функциональную организацию последующих каталаз.

спираль р-баррел спиральный «1 домен (л) ■ _(_

<1>)

^ I ■_._> I

С-концевой домен

Рис. 0. Схема соответствия пространственных структур трех каталаз: (а) - Die, (Ь) - pvc, (с) - ML С.

ОСНОВПЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Нетолом рентгеновской кристаллографии белков определена пространственная структура бактериальной каталазы из Micracoccur. ]ysodeikticus с: разрешением 3 А. Исследованы кристаллы относящиеся к пространственной группе Р4? 2(2 и имеющие размеры элементарной ячейки а = ь=106,7 и с=106,3 А.

Найдены условия получения 4 изоморфных производных этих кристаллов, содержащих ионы тяжелых элементов ММА, мерсалил,

и02 'NOj 'г ' К2Р, С\

От кристаллов натинного белка и его тяжелоатомпых производных

измерены интенсивности дифракционных отражений соответствующие разрешению 2,5-3,0 Д.

Определены и уточнены места присоединения тяжелых атомов и по этой основе рассчитаны фазы структурных факторов белкового кристалла .

Гассчитаны карты распределения электронной плотности с разрешением 3 А и проведен их анализ. Определено расположение гомогрупп в молекуле.

2. На основе анализа карт распределения электронной плотности показано, что молекула каталазы Micrococcur, lysodeikticus состоящая из 4 идентичных суб'едипиц имеет размеры ВО х 05 х 100 А. Каждая суб"единица состоит из 2 доменов и содержит 12. «-спиральных сегментов и (1 р-цеией, образующих 2 р-слоя.

3. Проведено сравнение структуры каталазы Micrncoccu» lysodeikticu!) с известными структурами каталазы бычьей печени и каталазы гриба Pénicillium vital«. Показано, что структура каталазы Micimoccus lysodrikli niî больше похожа на структуру каталазы бычьей печени, чем на каголаму гриба Р«и i. i и mm vil.il".

4. Из сравнения трех прострапстиепных структур и на основании анализа аминокислотных последовательно« 11 й других каталлэ сделан вывод о том, что н.шПилее конссрп-ггпипий часи.|<' структуры каталазы является домен содержащей р барреч и п-м.

МЛТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Вайнштсйн Б. К., Гребенко А.И., Барынин В.В., Вагин А.А., Юсифов Э.Ф. , Мс:лик - Адамян В.Р. "Рентгеноструктурпое исследование каталазы ИЗ бактерий Micrococcus lysodeikticus" Тезисы докладов vil Всесоюзного симпозиума по химии белков и пептидов. Таллин 1987.

2. Mulik-Adamyan W.R., Grebenko A.I., Barynin V.V. , YusiK. E.F.,Vagin A.A., Murshudov G.N.. Vainshtein B.K.

"Evolytionarily conserved three-dimention a 1 structure of catalase." In: Abstracts of the IX International Conference on the origin of Life. Prague, 1909, p. 198-199.

3. Yusifow Е.Г., Greberiko А.1., Barynin V.V., Myrshudow G.N., Vagin A.A., Melik-Adamyan W.R. "Structure of catalane from Micrococcus lysodeikticus." In:Abstracts of the XII European Ггy stnllographi с Meeting. Moscow, 1089, v. II, p. tt2.

4. Мелик-Адамян В.P., Гребенко А.И., Барынин В.В., Юсифов Э.Ф., Вагин А.А. , Муршудов Г.И. , Рубинский C.B. , академик Вайнштсйн П.К. "Рентгеноструктурпое исследование каталазы бактерий Mikrococcus ly soileikticui; с разрешением 3 А." Доклады АН СССР, 1989, т. 30G, с. 620 - 623.

5. Юсифов Э.Ф., Гребенко А.И., Барынин В.В. , Муршудов Г.Н., Вагин А.А. , Мелик-Адамян В.Р. , академик Б.К.Вайнштсйн. "Пространственная структура каталазы Micrococcus

ly г. mie ii< t i eus с разрешением 3.0 A." Кристаллография, 1989, т. 34, выи. 6.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Sconbaum G.R., Chance В. In The Enzymes. N.Y., 1976, v.13, p. 363 - 408.

2. Fita 1.. Silva A., Murthy M.R.N., Rossmanri M.G. Acta Cryst., 1986, v.B42, p.497 - 515.

3. Melik-Adatnyan W.R., Oarynin V.V., Vagin A.A., Bcirisov V.V., Vainshtein B.K., Fita I., Murthy M.R.N . S, Rossmann M.G. J.Mol.Biol., 1986, v.188, p.63 - 72.

4. Барынин B.B., Вагин A.A., Мелик-Адамян В.Р., ГреОенко А.И., Хангулоп с.в.. Ионов А.И., Андрианова М.Е., Вайнштейн Б.К., Докл. АН СССР, 1986, т.208, с.077 -080.

5. Vainshtnin B.K. , Melik - Aiiamyan W.R. , Barynin V.V.. Vagin A.A. , Grobenko A.I., Borisov V.V., Bartels K.S., G. Fita i. , Rossmann M. J.Mol.Biol., 1906, v. 188, p.49 - 62

6. Herbert 0. 8. Pinsent J.. Biochem. J., 1948 v.43, p.193.

7. McPherson A. Preparation arid analysis of protein crystals. New York: Willey. 1982, p.96.

8. Marie A.L., Parac F.. J. Hoppe W. J.Mol.Oiol.. 1978, v.129, 675 - 676.

9. Андрианова M.E., Попов Л.П., Хейкер Д.М. , Заневский ю.В., Пеиюхонов В.Д., Черненко С.П., Головченко В.Т., Гуоев В.И., Миренский A.B. Кристаллография , 1900 , т.33, с.1509 - 1513

10. Dickerson R.E. f. Ueinzierl J.E., Acta Cryst., 1968, w.824, p. 997 - 1003.

11. Blow O.M.. Crick Г.II.С. Acta Cryst.. 1959, u.12, p.794.

12. Hatig А. fc Ruis II. I198fi) Eur.J.Oiochrm., v.160, p. 487-490.