Конформационная динамика транслирующей рибосомы

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 17-14-01416

НазваниеКонформационная динамика транслирующей рибосомы

Руководитель Коневега Андрей Леонидович, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение "Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" , Ленинградская обл

Конкурс №18 - Конкурс 2017 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-204 - Биофизика

Ключевые слова рибосома, антибиотики, трансляция, тРНК, EF-G, криоэлектронная микроскопия, кинетика, флуоресценция, метод остановленного потока

Код ГРНТИ34.15.15

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Белоксинтезирующий аппарат бактерий является мишенью для 50% антибиотиков, применяемых в терапии инфекционных заболеваний человека. Возникновение и распространение бактериальных штаммов, устойчивых к применяемым антибиотикам, по данным Всемирной организации здравоохранения, приобретает угрожающие масштабы. Для решения этой проблемы необходимо расширение спектра терапевтических препаратов, что требует объединенных усилий как в области фундаментальных исследований белоксинтезирующей системы, так и фармацевтической промышленности. Наряду с методами скрининга, позволяющими проверять природные и синтетические соединения на принадлежность к антибактериальным агентам, еще одной важной стратегией является изучение молекулярного механизма биосинтеза белка и молекулярного механизма действия известных ингибиторов – антибиотиков, для последующего направленного создания модифицированных препаратов. Методы рентгеноструктурного анализа позволяют идентифицировать сайты связывания антибиотиков на рибосоме, но не дают информации о влиянии ингибитора на сложный динамический процесс последовательных конформационных изменений структурных элементов рибосомы и ее субстратов – транспортных РНК. В данном проекте комбинация методов престационарной кинетики и времяразрешенной криоэлектронной микроскопии будет использована для выяснения молекулярного механизма отдельных реакций цикла трансляции и механизма действия антибиотиков – специфических ингибиторов этих реакций.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Виноградова Д.С., Zegarra V., Максимова Е.М., Касацкий П.С., Тимковский А.Л., Кириллов С.В., Полесскова Е.В., MilonP., Коневега А.Л. Новые возможности в изучении этапа инициации трансляции методами микротермофореза и дифференциальной сканирующей флуориметрии Сборник научных трудов V международной конференции “ПОСТГЕНОМ’2018”, с. 60 (год публикации - 2018)

2. Кудрин П., Джигур Е., Ишигуро К., Белянцева Е., Максимова Е., Оливейра С.Р.А., Варик В., Пайое Р., Коневега А.Л., Тенсон Т., Сузуки Т., Гаврилюк В. The ribosomal A-site finger is crucial for binding and activation of the stringent factor RelA Nucleic Acids Research, 46(4):1973-1983 (год публикации - 2018)
10.1093/nar/gky023

3. Штам Т.А., Самсонов Р.Б., Волницкий А.В., Камышинский Р.А., Верлов Н.А., Князева М.С., Коробкина Е.А., Орехов А.С., Васильев А.Л., Коневега А.Л., Малек А.В. Isolation of Extracellular Microvesicles from Cell Culture Medium: Comparative Evaluation of Methods Biochemistry (Moscow), Supplement Series B: Biomedical Chemistry, 12(2), 167–175 (год публикации - 2018)
10.1134/s1990750818020117

4. Штам Т., Нарыжный С., Копылов А., Петренко Е., Самсонов Р., Камышинский Р., Забродская Я., Никитин Д., Сорокин М., Буздин А., Малек А.В. Functional Properties of Circulating Exosomes Mediated by Surface-attached Plasma Proteins Journal of Hematology, 7(4):149-153 (год публикации - 2018)
10.14740/jh412w

5. Виноградова Д.С., Максимова Е.М., Касацкий П.С., Zegarra V., Полесскова Е.В., Milon P., Коневега А.Л Fine tuning of bacterial translation initiation by small compounds FEBS Open Bio, 8: P.09-030. Is. Sup. S. 1, p. 217 (год публикации - 2018)
10.1002/2211-5463.12453

6. Максимова Е.М., Виноградова Д.С., Полесскова Е.В., Касацкий П.С., Остерман И.А., Донцова О.А., Сергиев П.В., Коневега А.Л. Amicoumacin A: the molecular mechanism of translation inhibition and antibiotic resistance FEBS Open Bio, 8: P.09-029. Is. Sup. S. 1, p. 217 (год публикации - 2018)
10.1002/2211-5463.12453

7. Пичкур Е.Б., Касацкий П.С., Полесскова Е.В. Максимова Е.М., Баймухаметов Т.Н., Пресняков М.Ю. Мясников А.Г., Васильев А.Л., Коневега А.Л. Криоэлектронная микроскопия 70S рибосомных комплексов с антибиотиками Сборник тезисов Зимней молодежной школы ПИЯФ, с. 161 (год публикации - 2018)

8. Касацкий П.С., Кириллов С.В., Полесскова Е.В., Коневега А.Л Stability of tRNA in A/A state on the ribosome Proceedings of Ribosomes and Translation meeting, c. 38 (год публикации - 2018)

9. Трескова Д.А., Максимова Е.М., Касацкий П.С., Полесскова Е.В., Коневега А.Л Fine tuning of accommodation: role of tRNA modifications Proceedings of Ribosomes and Translation meeting, с. 49 (год публикации - 2018)

10. Виноградова Д.С., Зегарра В., Максимова Е.М., Накамото Х.А., Касацкий П.С., Полесскова Е.В., Коневега А.Л., Милон П. How the initiating ribosome copes with ppGpp to translate mRNAs PLOS Biology (год публикации - 2019)

11. Хабибуллина Н.Ф., Терещенков А.Г., Комарова Е.С., Сыроегин Е.А., Ширяев Д.И., Полесскова Е.В., Карцев В.Г., Богданов А.А., Коневега А.Л., Донцова О.А., Сергиев П.С., Остерман И.А., Поликанов Ю.С. Structure of dirithromycin bound to the bacterial ribosome suggests new ways for rational improvement of macrolides Antimicrobial Agents and Chemotherapy, Volume 63, no. 6, e02266-18, (год публикации - 2019)
10.1128/AAC.02266-18

12. Пичкур Е.Б., Полесскова Е.В., Терещенков А.Г., Касацкий П.С., Комарова Е.С., Ширяев Д.И., Богданов А.А., Донцова О.А., Остерман И.А., Сергиев П.С., Поликанов Ю.С., Мясников А.Г., Коневега А.Л. Insights into the improved macrolide inhibitory activity from the high-resolution cryo-EM structure of dirithromycin bound to the E. coli 70S ribosome RNA (год публикации - 2019)

13. Полесскова Е.В., Пичкур Е.Б., Терещенков А.Г., Остерман И.А., Поликанов Ю.С., Мясников А.Г., Коневега А.Л. Особенности взаимодействия диритромицина с рибосомами двух бактериальных видов Acta Naturae, Спецвыпуск том 2 (год публикации - 2019)

14. Полесскова Е.В., Максимова Е.М., Виноградова Д.С., Коневега А.Л. Использование гетерологичной системы трансляции для изучения отдельных аспектов элонгации Acta Naturae, Спецвыпуск том 2 (год публикации - 2019)

15. Виноградова Д.С., Зегарра В., Максимова Е.М., Касацкий П.С., Полесскова Е.В., Милон П., Коневега А.Л. Новый механизм регуляции инициации трансляции в бактериях в стрессовых условиях Acta Naturae, Спецвыпуск том 2 (год публикации - 2019)

16. Толичева О.А., Трескова Д.А., Полесскова Е.В., Коневега А.Л. Роль модифицированных нуклеотидов тРНК в реакциях цикла элонгации Acta Naturae, Спецвыпуск том 2 (год публикации - 2019)

17. Касацкий П.С., Шуленина О.В., Полесскова Е.В., Коневега А.Л. Мадумицин II ингибирует образование пептидной связи, переводя пептидилтрансферазный центр в неактивное состояние Всероссийский молодежный научный форум «Open Science – 2017», сборник тезисов стр. 80 (год публикации - 2017)

18. Касацкий П., Пичкур Е., Максимова Е., Баймухаметов Т., Васильев А.Л., Кириллов С.В., Поликанов Ю., Сергиев П., Остерман И., Донцова О., Полесскова Е., Мясников А., Коневега А.Л. Antibiotics inhibiting translocation on prokaryotic ribosomes: structure and functional studies Russian International Conference on Cryoelectron Microscopy 2017, сборник тезисов стр. 32 (год публикации - 2017)

19. Виноградова Д.С., Касацкий П.С., Максимова Е.М., Генсель Е., Милон П., Коневега А.Л. Изучение образования 30S инициаторного комплекса и определение стабильности трансляционных факторов методами микротермофореза и дифференциальной сканирующей флуориметрии Acta Naturae, спецвыпуск, с. 90-91 (год публикации - 2017)

20. Максимова Е.М., Виноградова Д.С., Полесскова Е.В., Касацкий П.С., Остерман И.А., Донцова О.А, Сергиев П.В., Коневега А.Л. Влияние антибиотика амикумацина А на различные этапы биосинтеза белка на прокариотических рибосомах Acta Naturae, спецвыпуск, с. 91-92 (год публикации - 2017)

21. Коневега А.Л., Полесскова Е., Максимова Е., Виноградова Д., Касацкий П., Милон П., Зегарра В. Bacterial ribosomes: modulation and inhibition Future of Biomedicine, сборник тезисов стр. 51 (год публикации - 2017)

22. Касацкий П., Пичкур Е., Максимова Е., Баймухаметов Т., Васильев А.Л., Кириллов С.В., Поликанов Ю., Сергиев П., Остерман И., Донцова О., Полесскова Е., Мясников А., Коневега А.Л. Antibiotics inhibiting the prokaryotic ribosomes: structure and functional studies Condensed matter research at the IBR-2, сборник тезисов стр. 68 (год публикации - 2017)

23. Штам Т., Самсонов Р., Камышинский Р., Пантина Р., Верлов Н., Васильев А., Коневега А.Л., Малек А.В. Exosomes: Some approaches to cancer diagnosis and therapy AIP Conference Proceedings, vol. 1882, issue 1, 020066, p. 1-5 (год публикации - 2017)
10.1063/1.5001645

Публикации