Пресс-центр / события / Наука /

Семинар Отдела структурной биологии: 2 доклада по криоэлектронной микроскопии.

Уважаемые коллеги! 1 июня (вторник) в 15 часов в малом зале на 3 этаже БОН состоится открытый семинар Отдела структурной биологии, на котором выступят сотрудник Колумбийского университета к.ф.-м.н. Надеждин Кирилл Дмитриевич с докладом "Структурная биология TRP каналов из семейства ванилоидных рецепторов с использованием криоэлектронной микроскопии" и руководитель Лаборатории биоинженерии нейромодуляторов и нейрорецепторов д.б.н. Люкманова Екатерина Назымовна с докладом "Комплекс нейротоксина WTX с никотиновым ацетилхолиновым рецептором α7 типа в мембранном окружении".

1 июня (Событие окончено)

ванилоидный рецептор, TRPV3, TRPV1, TRPV, TRP, WTX, α7-nAChR, нейротоксин, никотиновый ацетилхолиновый рецептор

Гончарук С.А.

Аннотация к докладу Надеждина К.Д.:

TRP каналы являются полимодальными молекулярными сенсорами, которые вовлечены во множество физиологических процессов в организме и связаны с многими трудноизлечимыми заболеваниями. Публикация в 2013 году первой структуры канала TRPV1 в высоком разрешении положила начало «resolution revolution» в криоэлектронной микроскопии и способствовало получению И. Франком, Ж. Дюбоше и Р. Хендерсоном Нобелевской премии по химии в 2017 году.

На семинаре будут представлены последние результаты, полученные в лаборатории профессора Александра Соболевского (Колумбийский университет, Нью-Йорк, США) для трех представителей ванилоидных TRPV каналов с использованием метода криоэлектронной микроскопии. Будет рассказано о разработке химических модуляторов рецептора TRPV6, копирующих физиологические процессы в клетке, показана структура полноразмерного капсаицинового рецептора TRPV1 в различных состояниях, а также обсужден молекулярный механизм, объясняющий способность канала TRPV3 и других гомологичных терморецепторов улавливать изменение температуры окружающей среды. Отдельно будет затронут вопрос о ключевой роли липидов в регуляции работы ионных каналов.

Часть работы была выполнена в сотрудничестве с Лабораторией моделирования биомолекулярных систем ИБХ РАН. Материалы, которые будут представлены на семинаре, были недавно опубликованы в журналах Science Advances и Nature Communications, а также находятся в процессе публикации в Nature Structural & Molecular Biology.

 

Аннотация к докладу Люкмановой Е.Н.:

В работе методами криоэлектронной микроскопии исследован комплекс внеклеточного домена α7-nAChR с рекомбинантным аналогом необычного «слабого» нейротоксина (weak toxin, WTX) из яда кобры Naja kaouthia. WTX является трехпетельным белком, структура которого стабилизирована системой дисульфидных связей, расположенных в «голове» токсина. Анализ электронных изображений подтвердил гомопентамерную организацию внеклеточного домена, имеющего диаметр ~ 9 и высоту ~ 7 нм. На карте электронной плотности наблюдались дополнительные участки, соответствующие пяти молекулам WTX, расположенным на межсубъединичных интерфейсах домена. Вписывание известных пространственных структур внеклеточного домена и токсина WTX в полученную электронную плотность позволило реконструировать структуру комплекса (хотя и с низким разрешением ~ 8 Ǻ из-за преимущественной ориентации частиц в толще льда) и определить топологию взаимодействия токсин-рецептор. Оказалось, что WTX взаимодействует с внеклеточным доменом α7-nAChR с помощью петли II, при этом петля I и «голова» токсина, по-видимому, касаются поверхности липидного бислоя, окружающего рецептор. Методами компьютерного моделирования была построена модель комплекса полноразмерного рецептора α7-nAChR с WTX в мембранном окружении, соответствующем нейрональной мембране. Молекулярная динамика в течение >1500 нс подтвердила стабильность комплекса. Предсказанный мембраноактивный сайт молекулы WTX включает остатки Lys13 и Arg18. Исследование WTX и его мутантов Lys13Ala и Arg18Ala методом ЯМР-спектроскопии подтвердило важность этих остатков для взаимодействия с липидными везикулами. Таким образом, впервые определен тип взаимодействия необычных нейротоксинов с nAChR. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект № 19-74-20163).

 

Приглашаются все желающие.

26 мая