|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ПсковГУ |
||
Исследование специфичности антибиотиков к нуклеотидной последовательности мРНКНИР
Study of the sequence specificity of antibiotic action on the ribosome
- Руководитель НИР: Сергиев П.В.
- Ответственные исполнители: Комарова Е.С., Остерман И.А.
- Участники НИР: Зареченская А.С.
- Подразделение: Кафедра химии природных соединений
- Срок исполнения: 31 октября 2017 г. - 26 октября 2020 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 17-00-00366\17
- Номер ЦИТИС: АААА-А17-117121890021-1
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Живые системы, медицинские технологии, медицинская химия и новые лекарственные средства
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Медицинские технологии и лекарственные средства
-
Рубрики ГРНТИ:
- 31.23.25 Антибиотики
- 34.15.23 Молекулярная генетика
- 34.15.25 Молекулярная биология гена
- 34.27.21 Генетика и селекция микроорганизмов
-
Ключевые слова:
рибосома, биосинтез белка, рибосомное профилирование
protein biosynthesis, ribosome, ribosome profiling -
Описание:
Проект посвящен изучению антибиотиков, действующих на рибосому. Недавно на примере нескольких таких антибиотиков было показано, что в нарушении сложившихся представлений, антибиотики обладают выраженной специфичностью по отношению к последовательности белка, синтезируемого рибосомами. Есть гиперчувствительные и, наоборот, устойчивые к ингибированию последовательности. Задачей данного проекта будет широкомасштабный анализ предпочтений в действии самых разнообразных антибиотиков на транслирующие рибосомы. Для этого анализа будет создана библиотека мРНК с рандомизированной областью и проведен анализ остановки рибосом, транслирующих эти мРНК, антибиотиками.
-
Планируемые результаты:
В ходе выполнения проекта будут определены консенсусные участки последовательностей мРНК и аминокислотных последовательностей синтезируемых рибосомой белков, гипречувствительные и устойчивые к действия антибиотиков. Подобный анализ будет проведен в системах трансляции in vitro и in vivo с помощью высокопроизводительного рибосомного профилирования. Выявленные участки будут проверены (верифицированы) на модельных мРНК с помощью метода тоупринтинга. Будут сформулированы гипотезы о структурных и функциональных причинах такой избирательности.
-
Научный задел:
Коллектив исполнителей проекта имеет двадцатилетний опыт исследования белок-синтезирующего аппарата. Коллектив владеет всеми специфическими методами изучения работы рибосом бактерий. Среди задела в работе можно указать и изучение функциональных центров рибосомы с помощью аффинной модификации, мутагенеза и химического футпринтинга. Изучены декодирующий,пептидил-трансферазный центр, центр связывания факторов элонгации, А-сайтовый палец, Е-сайт. Впервые в мире создана система аффинного выделения рибосом, несущих летальные мутации. Есть опыт изучения ферментативной модификации рибосом: группой открыты 6 неизученных ранее генов РНК-модифицирующих ферментов. У группы имеется опыт выявления белков, синтез которых устойчив к присутствию антибиотика. Коллектив исполнителей долгие годы изучает различия в эффективности трансляции мРНК разного строения. Созданные коллективом исполнителей репортерные штаммы используются для поиска новых антибиотиков, останавливающих трансляцию. Найдены и исследованы механизмы действия нескольких таких антибиотиков. Наконец, коллектив обладает опытом создания и использования библиотек мРНК, разнообразие которых превышает на порядок разнообразие природных мРНК бактерии.
- Добавил в систему: Сергиев Петр Владимирович
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 31 октября 2017 г.-26 октября 2018 г. | Исследование специфичности антибиотиков к нуклеотидной последовательности мРНК |
| Результаты этапа: Целью данного проекта является выявление особенностей действия антибиотиков на трансляцию различных мРНК in vivo и in vitro. Антибиотики, влияющие на трансляцию, являются наиболее многочисленной группой антибиотиков, широко используемых в клинической практике. Ранее считалось, что антибиотики не проявляют никакой специфичности по отношению к аминокислотному составу синтезируемого пептида, однако некоторые современные исследования показывают, что это не так. Нашей главной задачей на данном этапе реализации проекта являлось создание протокола in vitro рибосомного профайлинга, применимого для РНК, содержащих случайные участки. В дальнейшем этот протокол будет применяться для анализа мест остановки трансляции различными антибиотиками. За прошедший год была отработана методика получения библиотеки мРНК с рандомизированной частью в 15 нуклеотидов кодирующей области (кодоны 2-6). Был разработан протокол для проведения in vitro рибосомного профайлинга на РНК матрицах, содержащих случайные участки. Были получены рибосомные футпринты длиной около 20-50 нуклеотидов, пригодные для секвенирования. | ||
| 2 | 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. | Исследование специфичности антибиотиков к нуклеотидной последовательности мРНК |
| Результаты этапа: Цель проекта – выявить влияние последовательности мРНК на вызванные антибиотиками остановки рибосом. Для этого планируется использовать in vitro трансляцию мРНК, содержащей рандомизированные участки и высокопроизводительное секвенирование. В течении 2019 года была усовершенствована методика получения рибосомных футпринтов, фрагментов мРНК, защищаемых от нуклеаз рибосомами. Выход футпринтов был увеличен за счет введения стадии иммобилизации комплексов мРНК с рибосомами. Был разработан альтернативный, основанный на тоупринтинге метод определения участков остановки рибосом на мРНК, несущей рандомизированный участок. | ||
| 3 | 1 января 2020 г.-28 февраля 2021 г. | Исследование специфичности антибиотиков к нуклеотидной последовательности мРНК |
| Результаты этапа: Цель проекта – выявить влияние последовательности мРНК на вызванные антибиотиками остановки рибосом. Для этого планируется использовать in vitro трансляцию мРНК, содержащей рандомизированные участки и высокопроизводительное секвенирование. В течение 2020 года был усовершенствован альтернативный метод, основанный на тоупринтинге, для определения участков остановки рибосом на различных мРНК, несущих рандомизированный участок. Данный метод был применен на серии антибиотиков, подавляющих трансляцию на разных ее этапах. | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".