Утверждаю» Председатель Ученого совета Биолого

«Утверждаю»
_________________________
Председатель Ученого совета
Биолого-почвенного факультета СПбГУ
И.А.Горлинский
ОТЧЕТ
Докторанта Романовской Екатерины Вячеславовны
о работе над докторской диссертацией
«Молекулярная структура и динамика комплексов транскрипционных факторов с ДНК
при активации транскрипции эукариотических генов»
за третий год докторантуры
Общепринято, что избирательное извлечение заложенной в ДНК информации, лежащее
в основе дифференцировки клеток, обеспечено хроматином. Важным направлением в этой
области является изучение специфической структуры хроматина в регуляторных областях
генов, ответственной за состояние компетенции гена к транскрипции и поиск белковых
факторов, участвующих в формировании и поддержании такой структуры. Компонентами
хроматина регуляторных областей многих индуцибельных генов являются транскрипционные
факторы семейства NF1.
Тонкие механизмы участия транскрипционных факторов NF1 в процессах регуляции
транскрипции до конца не выяснены. С одной стороны, факторы NF1 являются классическими
компонентами энхансеосомы и участвуют в передаче регуляторного сигнала. С другой стороны,
факторы транскрипции семейства NF1 обладают рядом особенностей, не свойственных другим
представителям сайт-специфических белков. Так, необходимо отметить их способность
функционировать в качестве как факторов транскрипции, так и факторов репликации геномов
некоторых вирусов.
Особым свойством транскрипционных факторов этого семейства можно считать их
участие в ремоделировании нуклеосомы и поддержании специфической предустановленной
(“preset”) структуры хроматина в регуляторных областях, которая определяет состояние
компетенции гена к транскрипции.
В качестве модельной системы для изучения роли факторов NF1 в организации
хроматина исследуется структура хроматина регуляторной области гормон-зависимого гена
триптофандиоксигеназы (ген tdo) крысы при переходе гена к транскрипционно активному
состоянию.
За отчетный период осуществлена серия предварительных экспериментов для
осуществления иммунопреципитации фрагментированного ультразвуком хроматина со
связанными формальдегидом транскрипционными факторами с последующим определением
выделенных последовательностей ДНК с помощью ПЦР. Данные эксперименты позволят
провести тонкое картирование связывания NF1 со своими специфическими сайтами in vivo в
клетках НТС гепатомы крыс.
Уникальными для получения информации на атомном уровне о структуре и динамике
биологических макромолекул и надмолекулярных комплексов в близких к нативным условиям
с наименьшей инвазивностью являются методы спектроскопии ЯМР в растворе. Однако до
последнего времени серьезным ограничением являлась молекулярная масса исследуемых
белков из-за перекрывания линий 1H даже в двумерных спектрах. Использование изотопов (15N,
13
C-меченых белков) в комбинации с TROSY, получение структурной информации из
химических сдвигов, использование трехмерных и большей размерности спектров позволяет
получить структуры с хорошим разрешением для белков с молекулярной массой 30 кДа и
более. Проведен анализ возможности применения трехмерной спектроскопии ЯМР и ЯМРрелаксации для изучения связывания белка с соответствующим фрагментом ДНК на атомном
уровне. Комбинация HNCO, NOESY-15N-HSQC и 1H-15N TROSY-HSQC методов дают
информацию об изменении структуры свободного фактора NF1 в растворе и в комплексе
данного фактора со специфическим сайтом ДНК в регуляторной области гена tdo. В результате
могут быть получены данные о механизмах формирования ДНК-белковых комплексов на
ранних этапах развития, лежащих в основе избирательной активности генов.
Публикации за отчетный период:
Романовская Е.В. О применимости ЯМР-спектроскопии к исследованию структуры
комплекса фактора транскрипции NF1 со специфическим участком ДНК регуляторной области
гена триптофандиоксигеназы в процессе экспрессии эукариотических генов. 4-я зимняя школаконференция "Магнитный резонанс и его приложения" 1 - 5 декабря 2008.
Романовская Е.В., Нгуен Тхи Фыонг З., Чихиржина Г.И. Идентификация
транскрипционных факторов семейства NF1 в клетках печени крыс и клетках гепатомы линии
НТС. Вестн. СПбГУ серия 3, вып. 1. 2009, с. 75-82.
Чихиржина Г.И., Назарова Н.Ю., Чихиржина Е.В., Романовская Е.В. Ремоделирование
нуклеосом в регуляторной области гормон-зависимого гена триптофандиоксигеназы (tdo)
крысы при транскрипции in vivo.
Отчет заслушан и принят на заседании кафедры биохимии биолого-почвенного
факультета СПбГУ 30 октября 2009 г., протокол №4.
Признать экспериментальную часть работы Е.В.Романовской над докторской
диссертацией в целом завершенной.
Зав. кафедрой биохимии
биолого-почвенного факультета СПбГУ
д.б.н., профессор
Е.Г.Скворцевич