Группа химии хромопротеинов

Научно-исследовательские подразделения

Руководитель: Мартынов Владимир Иванович, д. х. н.
vimart@list.ru

Посттрансляционные модификации; светочувствительные белки; флуоресцентные белки; GFP

В работе Группы используются как классические методы биохимии (выделение хромофорсодержащих пептидов с помощью ВЭЖХ, масс-спектрометрия высокого разрешения для идентификации белков и обнаружения посттрансляционных модификаций), так и методы молекулярной биологии для создания белков с новыми свойствами (сайт-направленный мутагенез, экспрессия генов). Также в группе проводятся кристаллографические исследования и компьютерное моделирование белков для определения их пространственных структур.

Основным направлением исследований подразделения является изучение различных типов посттрансляционных модификаций белков. В настоящее время в Группе проводятся исследования необычных посттрансляционных модификаций флуоресцентных белков семейства GFP. В результате этих реакций из аминокислот GFP-подобных белков образуются различные типы хромофоров, которые, в основном, определяют спектральные свойства флуоресцентного белка. Исследуются химические механизмы реакций, пространственная структура белков и структура различных типов хромофоров, а также влияние этих структур на максимумы поглощения и эмиссии света.

С помощью методов белковой химии и масс-спектрометрии была обнаружена новая посттрансляционная модификация флуоресцентного белка из кораллового полипа (z2FP574). Показано, что, в отличие от ранее описанных белков, хромофор z2FP574 подвергается посттрансляционному сопряженному окислению-декарбоксилированию и эта реакция является необходимым условием для перехода белка из зеленого флуоресцентного состояния в красное. Для исследования промежуточных продуктов реакции была получена мутантная форма белка, в которой реакция окисления-декарбоксилирования контролируется температурой (см. рисунок, вставка вверху). Полученные кристаллические структуры этого мутанта в переходном зеленом и красном флуоресцентном состоянии позволяют сделать выводы о структурных основах зелено-красного превращения.

Реакция окислительного декарбоксилирования, приводящая к образованию «красного» хромофора z2FP574. Вверху в эппендорфах показано превращение мутанта, остановленное на различных стадиях созревания.

Ф.И.О.ДолжностьКонтакты

Избранные публикации (показать все)

Загружаются...

Мартынов Владимир Иванович

  • Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 — На карте
  • ИБХ РАН, корп. 33, комн. 633
  • Тел.: +7(495)336-51-11
  • Эл. почта: vimart@list.ru

отчёт 2016

Механизмы посттрансляционных модификаций флуоресцентных белков семейства GFP

В 2016 году было изучено влияние аминокислотного окружения хромофора на фотоконверсионные свойства белка DendFP. Показано, что замены Ser142Cys и Ser142Ala приводят к снижению стабилизации отрицательного заряда Tyr63, следствием чего является сдвиг равновесия в сторону протонированного хромофора и 4,4-4.6-кратное увеличение скорости фотоконверсии. Совместно с лабораторией рентгеноструктурного анализа ИБХ РАН установлена кристаллическая структура зеленой и красной фотоконвертированной формы белка DendFP с разрешением 1.81 и 2.14 A˚ соответственно.