Белок-белковые взаимодействия в мембране: димеризация трансмембранных сегментов мембранных белков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.02, кандидат биологических наук Гончарук, Марина Валерьевна

• Гончарук, Марина Валерьевна
• кандидат биологических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Гончарук, Марина Валерьевна

ОГЛАВЛЕНИЕ.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

LI. МЕМБРАННЫЕ БЕЖИ.

1.2. ПЕРЕДАЧА ИНФОРМАЦИИ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ.

1.2.1. Гликофорин А человека.

1.2.2. Сенсорная кияазаЕ. coli.

1.2.3. Проапоптозный белок BNip3.

1.2.4. Семейство ErbB.

1.2.4.1. ErbBl.

1.2.4.2. ЕгЪВ2.

1.2.4.3. ЕгЬВЗ.

12.4.4. ЕгЬВ4.

1.2.5. Эфриновые рецепторы Eph.

1.3. ПОЛУЧЕНИЕ ТРАНСМЕМБРАННЫХ СЕГМЕНТОВ МЕМБРАННЫХ БЕЖОВ В КЛЕТКАХ E.coli.

1.3.1. Основные подходы для получения трансмембранных сегментов в клетках Е. coli.

1.3.2. Основные возникающие проблемы и как с ними бороться.

1.3.3. Прямая экспрессия.

1.3.4. Гибридная экспрессия.

1.4. СТРУКТУРНАЯ БИОЛОГИЯ ТРАНСМЕМБРАННЫХ СЕГМЕНТОВ МЕМБРАННЫХ БЕЖОВ.

1.4.1. Кристаллография: рентгено-структурный анализ и другие методы

1.4.2. Спектроскопия ЯМР.

1.4.3. Рентгеноструктурный анализ или спектроскопия ЯМР?.

1.4.4. Другие методы.

1.4.5. Изучение димеризационной способности трансмембранных сегментов в мембране бактерии.

Глава II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

11.1. МАТЕРИАЛЫ.

II. 1.1. Штаммы Е. coli.

II. 1.2. Вектора и плазмиды.

И. 1.3. Среды для выращивания Е. coli.

II. 1.4. Ферменты.

II. 1.5. Олигонуклеотиды.

II. 1.6. Реактивы.

11.2. МЕТОДЫ.

11.2.1. Полимеразная цепная реакция (ПЦР).

11.2.2. Рестрикция.

11.2.3. Лигирование.

11.2.4. Электрофорез ДНК.

11.2.5. Выделение фрагментов ДНК из агарозных гелей.

11.2.6. Выделение плазмидной ДНК из Е. coli.

11.2.1. ПЦР анализ клонов.

11.2.8. Секвенирование ДНК.

11.2.9. PIPES - трансформация клеток Е. coli плазмидной ДНК.

11.2.10. Конструирование экспрессионных векторов pGEMEX- 1/(TRX— [TM пептид]).

11.2.11. Денатурирующий электрофорез белков в ДСН-ПААГ.

11.2.12. Иммуноблот.

11.2.13. Подбор условий индукции ИПТГ.

11.2.14. Выращивание рекомбинантного штамма Е. coli.

11.2.15. Буфера, используемые при выделении белков.

11.2.16. Выделение гибридных белков TRX-tmDcuS, TRX-tmBNip3, TRX-tmGpA, TRX-tmErbBl, TRX-tmErbB2, TRX-tmErbB3, TRX-tmErbB4, TRX-tmEphAl и TRX-tmEphA2 из клеток E. coli.

11.2.17. Получение трансмембранных пептидов tmDcuS, tmBNip3, tmGpA, tmErbBl, tmErbB2, tmErbB3, tmErbB4, tmEphAl и tmEphA2.

11.2.18. Солюбилизация трансмембранных пептидов.

11.2.19. Спектроскопия ЯМР, расчет пространственных структур и МД-релаксация.

11.2.20. Изучение димеризационной способности трансмембранных пептидов в мембране E.coli (система ToxR).

11.2.21. Снятие спектров кругового дихроизма (КД).

11.2.22. Динамическое светорассеяние.

Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

III. 1. Разработка универсальной системы экспрессии синтетических генов трансмембранных пептидов в клетках E.coli.

III.2. Конструирование экспрессионных векторов pGEMEX-l/(TRX-[TM пептид]).

Ш.З. Оптимизация условий культивирования рекомбинантных штаммов Е. coli.

111.4. Очистка гибридных белков TRX-[TM пептид].

111.5. Очистка трансмембранных пептидов.

111.6. Спектроскопия ЯМР, расчет пространственных структур и релаксации методом молекулярной динамики (МД).

111.7. Определение степени ассоциации трансмембранных участков мембранных белков в клеточной мембране.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Белок-белковые взаимодействия в мембране: димеризация трансмембранных сегментов мембранных белков»

Изучение внутримембранных белок-белковых взаимодействий -чрезвычайно актуальная и интересная задача современной молекулярной биологии. Интегральные мембранные белки (МБ) играют исключительно важную роль в биологических процессах, составляющих основу жизнедеятельности клетки. В свою очередь, трансмембранные (ТМ) сегменты (ТМС) принимают непосредственное участие в поддержании структуры и функционировании МБ, так как именно эти участки связывают внеклеточную и цитоплазматическую части белка (1). Характерно, что действие не менее половины лекарств, выпускаемых в настоящее время, нацелено именно на МБ (2). Однако молекулярные механизмы функционирования МБ, к сожалению, еще очень слабо изучены. На начало сентября 2008 года полностью известна трехмерная атомная структура примерно двух сотен МБ1,что составляет менее 1% от всех структур белков, представленных в Protein Data Bank (PDB). В первую очередь, это связано со сложностью получения очищенных препаратов МБ в количествах, необходимых для проведения структурно-функциональных исследований. В частности, основными возникающими проблемами являются токсичность для клетки-хозяина, а также гидрофобность мембранных участков, затрудняющая последующую очистку МБ.

Известно, что функционирование ряда МБ часто сопряжено с процессом димеризации. Анализ большого количества аминокислотных последовательностей димеризующихся МБ, а также введение точечных мутаций позволили исследователям обнаружить последовательности аминокислот (мотивы) (3, 14), присутствие которых в ТМ областях МБ, предположительно, достаточно для димеризации этих молекул. Изучение

1 http://blanco.biornol.uci.edu/MernbraneProteinsxtal.html. 7 механизмов, управляющих димеризацией, понимание аспектов, связанных с ролью ТМС в активации и функционировании, раскрытие пространственной структуры МБ, заложат основу современного подхода к рациональному дизайну лекарственных препаратов нового поколения, например, основанному на синтетических пептидах, регулирующих свойства и функции рецепторов и каналов биологической мембраны.

Целью данной диссертационной работы является изучение белок-белковых взаимодействий в составе димерных комплексов различных ТМ пептидов в мембране и/или мембраноподобном окружении. Исходя из поставленной цели, были сформулированы следующие основные задачи: а) разработка универсальной системы эффективной экспрессии синтетических генов ТМ пептидов в клетках Е. coli; а также разработка универсального протокола очистки ТМ пептидов; б) изучение процессов димеризации ТМ пептидов in vitro в средах, имитирующих биологическую мембрану, при помощи оптических методов анализа, спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР) высокого разрешения и методов молекулярного моделирования;' в) изучение димеризационной способности ТМ сегментов в бактериальной мембране.

Заключение диссертации по теме «Биофизика», Гончарук, Марина Валерьевна

выводы

1. Разработана система эффективной экспрессии синтетических генов ТМ пептидов в клетках Е. coli. Разработан универсальный протокол выделения ТМ пептидов. Предложенный протокол успешно апробирован на примере 9 ТМ пептидов: tmGpA, tmBNip3, tmDcuS, tmErbBl, tmErbB2, tmErbB3, tmErbB4, tmEphAl, tmEphA2.

2. Все исследуемые TM пептиды, в том числе их изотопно-меченые 15N-, 151чГ/13С-производные, получены в количествах, достаточных для установления их структурной организации в мембраноподобном окружении с помощью оптических методов анализа и спектроскопии ЯМР. Это позволило получить структурную информацию о димерных комплексах tmGpA, tmBNip3, tmErbB2, tmErbB4, tmEphAl, tmEphA2 в искусственной мембране.

3. На основании системы ToxR создан экспериментальный протокол, позволивший в результате введения точечных замен аминокислотных остатков выявить интерфейс димеризации ТМ участка EphAl в бактериальной мембране. Полученные для EphAl результаты полностью совпали с данными, установленными при помощи спектроскопии ЯМР в мембраноподобном окружении.

4. Полученные данные по гомодимеризации tmBNip3, tmErbB2, tmErbB4, tmEphAl, tmEphA2, сопоставленные с литературными сведениями, позволили выявить взаимосвязь структуры и функции исследуемых объектов. На основании анализа пространственной организации tmBNip3 выдвинута гипотеза об образовании протонного канала при встраивании белка во внешнюю мембрану митохондрии, что, по-видимому, связано с инициацией апоптозо-некрозного каскада в клетке при гипоксии. Димерная структура tmErbB2, tmErbB4, tmEphAl, tmEphA2 свидетельствует об их активном участии в функционировании соответствующих рецепторов и хорошо согласуется с предложенным в литературе поворотно-связанным механизмом передачи сигнала в клетку.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа является частью разработанного в Лаборатории инженерии белка и Отделе структурной биологии ИБХ РАН комплексного подхода, направленного на определение структурно-динамических характеристик ТМ доменов МБ. Комплексный подход органически объединяет разнообразные современные физико-химические методы исследования белков, не имеет аналогов в мире и уникален тем, что на основе синтеза экспериментальных и теоретических методик (биоинженерия, молекулярное моделирование, ЯМР и оптическая спектроскопия) позволяет изучать пространственную структуру и внутримолекулярную динамику гомо- и гетеродимеров ТМ а-спиралей в средах, имитирующих мембранное окружение (мицеллы детергентов, липидные бицеллы).

В данной работе с учетом принципов оптимизации процесса выделения целевых пептидов выбирали оптимальные ТМ фрагменты исследуемых белков, включающие внутримембранный гидрофобный сегмент с прилегающими к нему внемембранными гидрофильными участками. На следующем этапе проводили разработку и оптимизацию бактериальных систем экспрессии и очистки выбранных ТМ пептидов с последующим получением рекомбинантных целевых белков, меченых изотопами С- и Ж После поиска оптимальных методик реконструкции ТМ пептидов в мембраноподобное окружение осуществляли подбор приемлемых условий получения ЯМР-спектров образцов. Для отнесения !Н-, 13С- и резонансов, расчета пространственной структуры и описания внутримолекулярной динамики применяли современные методики гетероядерной спектроскопии ЯМР. Результирующие модели пространственных структур димерных комплексов ТМ пептидов помещали в явно заданный липидный бислой для проведения итоговой энергетической релаксации методом молекулярной динамики с использованием экспериментально полученных конформационных ограничений. Это позволило получить детальную информацию о взаимодействиях белок-белок и белок-липид на атомном уровне. Для изучения роли конкретных аминокислотных остатков в димеризации ТМ сегментов белков на основании системы Тох!1 создан экспериментальный протокол, предназначенный для количественной оценки степени ассоциации ТМ спиралей в мембране Е.соН.

После получения точной структурно-динамической информации о конформации ТМ пептидов в дальнейшем предполагается моделирование новых видов прототипов лекарственных препаратов, так называемых «пептидов-перехватчиков», связывающихся с а-спиральным ТМ доменом белка для изменения (нарушения) его димеризационной способности в клеточной мембране. При этом выбор самых активных пептидов предполагается осуществлять с помощью имеющихся методов анализа и ТохК. системы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Гончарук, Марина Валерьевна, 2008 год

1. Y. Shai (1995) Molecular recognition between membrane-spanning polypeptides. Trends Biochem. Sci., 20(11), 460 464.

2. J.P. Overington, B. Al-Lazikani, A.L. Hopkins (2006) How many drug targets are there? Nat. Rev. Drug. Discov., 5(12), 993 996.

3. A.R. Curran, D.M. Engelman (2003) Sequence motifs, polar interactions and conformational changes in helical membrane proteins. Curr. Opin. Struct. Biol., 13(4), 412-417.

4. P. Геннис (1997) Биомембраны. Молекулярная структура и функции. Мир, Москва, Россия.

5. J.L. Popot, D.M. Engelman (2000) Helical membrane protein folding, stability and evolution. Ann. Rev. Biochem., 69, 881— 922.

6. J.U. Bowie (1997) Helix packing in membrane proteins. J. Mol. Biol, 272, 780 789.

7. G. von Heijne (1999) Recent advances in the understanding of membrane protein assembly and structure. O. Rev. Biophys., 32, 285 307.

8. A.H. Delcour (2002) Structure and function of pore-forming betabarrels from bacteria. J. Mol. Microbiol. Biotechnol., 4, 1 — 10.

9. R. Koebnik, K.P. Locher, P. Van Gelder (2000) Structure and function of bacterial outer membrane proteins: barrels in a nutshell. Mol. Microbiol., Ъ1, 239-253.

10. M.E. binder, A.G. Gilman (1992) G protein. Sci. Am., 267, 36 43.

11. K.E. Onagari, J. Teissie, H. Benoist (1995) Glycophorin A protects K562 cells from natural killer cell attack. J. Biol. Chem., 270(45), 26970 26975.

12. Л.И. Иржак (2001) Состав и функции крови. С.О.Ж., 7(2), 11-19.

13. M.T. Young, M.J.A. Tanner (2003) Distinct regions of human glycophorin A enhance human red cell anion exchanger (Band 3; AE1) transport function and surface trafficking. J. Biol. Chem., 278(35), 32954 -32961.

14. K.R. MacKenzie, J.H. Prestegard, D.H. Engelman (1997) A transmembrane helix dimer: structure and implications. Science, 276, 131 — 133.

15. I.G. Janausch, I. Garsia-Moreno, G. Unden (2002) Function of DcuS from Escherichia coli as a fumarate-stimulated histidine protein kinase in Vitro. J. Biol. Chem., 277(42), 39809 39814.

16. M.A. Lemmon, H.R. Treutlein, P.D. Adams, A.T. Brunger, D.M. Engelman (1994) A dimerization motif for transmembrane a—helices. Struct. Biol., 1(3), 157- 163.

17. C. Vande Velde, J. Cizeau, D. Dubik, J. Alimonti, T. Brown, S. Israels, R. Hakem, A.H. Greenberg (2000) BNIP3 and genetic control of necrosis-like cell death through the mitochondrial permeability transition pore. Mol. Cell. Biol., 20(15), 5454-5468.

18. G. Chen, J. Cizeau, C. Vande Velde, J.H. Park, G. Bozek, J. Bolton, L. Shi, D. Dubik, A. Greenberg (1999) Nix and Nip3 form a subfamily of pro-apoptotic mitochondrial proteins. J. Biol. Chem., 274(1), 7- 10.

19. M. Yasuda, P. Theodorakis, T. Subramanian, G. Chinnadurai (1998) Adenovirus E1B-19K/BCL-2 interacting protein BNIP3 contains a BH3domain and a mitochondrial targeting sequence. J. Biol. Chem., 273(20), 12415- 12421.

20. R. Zaraora, L. Alarcon, Y. Vodovotz, B. Betten, P.K.M. Kim, K.F. Gibson, T.R. Billiar (2001) Nitric oxide suppresses the expression of Bcl-2 binding protein BNIP3 in hepatocytes. J. Biol. Chem., 276(50), 46887 46895.

21. E.S. Sulistijo, T.M. Jaszewski, K.R. MacKenzie (2003) Sequence-specific dimerization of the transmembrane domain of the "BH3-only" protein BNIP3 in membranes and detergent. J. Biol. Chem., 278(51), 51950 51956.

22. J. Schlessinger (2000) Cell signaling by receptor tyrosine kinases. Cell, 103(2), 211 -225.

23. M.A. Olayioye, R.M. Neve, H.A. Lane, N.E. Hynes (2000) The ErbB signaling network: receptor heterodimerization in development and cancer. EMBOJ., 19(13), 3159-3167.

24. T. Rajkumar, W.J. Gullick (1994) The type I growth factor receptors in human breast cancer. Breast Cancer Res. Treat., 29(1), 3-9.

25. H. Toyoda, T. Komurasaki, D. Uchida, Y. Takayama, T. Isobe, T. Okuyama, K. Hanada (1995) Epiregulin. A novel epidermal growth factor with mitogenic activity for rat primary hepatocytes. J. Biol. Chem., 270(13), 7495 7500.

26. K.L. Carraway, S.J. Burden (1995) Neuregulins and their receptors. Curr. Opin. Neurobiol, 5(5), 606 612.

27. K.G. Tanner, J. Kyte (1999) Dimerization of the extracellular domain of the receptor for epidermal growth factor containing the membrane-spanning segment in response to treatment with epidermal growth factor. J. Biol. Chem., 274(50), 35985 35990.

28. T. Moriki, H. Maruyama, I.N. Maruyama (2001) Activation of preformed EGF receptor dimers by ligand-induced rotation of the transmembrane domain. J. Mol. Biol., 311(5), 1011 1026.

29. J.R. Woodburn (1999) The epidermal growth factor receptor and its inhibition in cancer therapy. Pharmacol. Ther., 82, 241 250.

30. M.A. Lemmon, Z. Bu, J.E. Ladbury, M. Zhou, D. Pinchasi, I. Lax, D.M. Engelman, J. Schlessinger (1997) Two EGF molecules contribute additively to stabilization of the EGFR dimer. EMBO J., 16(2), 281 294.

31. R.V. Aroian, M. Koga, J.E. Mendel, Y. Ohshima, P.W. Sternberg (1990) The let-23 gene necessary for Caenorhabditis elegans vulval induction encodes a tyrosine kinase of the EGF receptor subfamily. Nature, 348(6303), 693 699.

32. J.D. Wasserman, M. Freeman (1997) Control of EGF receptor activation in Drosophila. Trends Cell Biol., 7(11), 431 436.

33. W.H. Daughaday, T.F. Deuel (1991) Tumor secretion of growth factors. Endocrinol. Metab. Clin. North Am., 20(3), 539 — 563.

34. M.J. Hayman, P.J. Enrietto (1991) Cell transformation by the pidermal growth factor receptor and v-erbB. Cancer Cells, 3(8), 302 307.

35. D.S. Salomon, R. Brandt, F. Ciardiello, N. Normanno (1995) Epidermal growth factor-related peptides and their receptors in human malignancies. Crit. Rev. Oncol. HematoL, 19(3), 183 232.

36. B.A. Бурлев, A.C. Гаспаров, H.C. Аванесян, Н.И. Волков, Д.А. Стыгар (1998) Факторы роста и их роль в регуляции репродуктивной функции у больных с синдромом поликистозных яичников. Пробл. Репрод., 3, 17-25.

37. D. Harari, Y. Yarden (2000) Molecular mechanisms underlying ErbB2/HER2 action in breast cancer. Oncogene, 19, 6102 6114.

38. L.N. Klapper, H. Waterman, M. Sela, J. Yarden (2000) Tumor-inhibitory antibodies to HER-2/ErbB-2 may act by recruiting c-Cbl and enhancing ubiquitination ofHER-2. Cancer Res., 60, 3384 3388.

39. R. Mass (2000) The role ofHER-2 expression in predicting response to therapy in breast cancer. Semin. Oncol., 27, 46 52.

40. S.A. Prigent, N.R. Lemoine, C.M. Hughes, G.D. Plowman, C. Selden, W.J. Gullick (1992) Expression of the c-erbB-3 protein in normal human adult and fetal tissues. Oncogene, 7(7), 1273 1278.

41. N.R. Lemoine, D.M. Barnes, D.P. Hollywood, C.M. Hughes, P. Smith, E. Dublin, S.A. Prigent , W.J. Gullick, H.C. Hurst (1992) Expression of the ERBB3 gene product in breast cancer. Br. J. Cancer., 66(6), 1116 1121.

42. F.E. Jones, J.P. Golding, M. Gassmann (2003) ErbB4 signaling during breast and neural development: novel genetic models reveal unique ErbB4 activities. Cell Cycle, 2(6), 555 -559.

43. T.Y. Kew, J.A. Bell, S.E. Pinder, H. Denley, R. Srinivasan, W.J. Gullick, R.I. Nicholson, R.W. Blarney, I.O. Ellis (2000) c-erbB-4 protein expression in human breast cancer. Br. J. Cancer, 82(6), 1163 -1170.

44. N.L. Barnes, S. Khavari, G.P. Boland, A. Cramer, W.F. Knox, N.J. Bundled (2005) Absence of HER4 expression predicts recurrence of ductal carcinoma in situ of the breast. Clin. Cancer Res., 11(6), 2163 -2168.

45. G.A. Vidal, D.E. Clark, L. Marrero, F.E. Jones (2007) A constitutively active ERBB4/HER4 allele with enhanced transcriptional coactivation and cell-killing activities. Oncogene, 26(3), 462 466.

46. M.P. Junier (2000) What role(s) for TGFalpha in the central nervous system? Prog. NeurobioL, 62(5), 443 473.

47. D. Graus-Porta, R.R. Beerli, J.M. Daly, N.E. Hynes (1997) ErbB-2, the preferred heterodimerization partner of all ErbB receptors, is a mediator of lateral signaling. EMBO J., 16(7), 1647-1655.

48. A. Bennasroune, M. Fickova, A. Gardin, S. Dirrig-Grosch, D. Aunis, G. Cremel, P. Hubert (2004) Transmembrane peptides as inhibitors of ErbB receptor signaling. Mol. Biol. Cell, 15(7), 3464 3474.

49. J.P. Duneau, A.P. Vegh, J.N. Sturgis (2007) A dimerization hierarchy in the transmembrane domains of the HER receptor family. Biochemistiy, 46(7), 2010-2019.

50. J.M. Mendrola, M.B. Berger, M.C. King, M.A. Lemmon (2002) The single transmembrane domains of ErbB receptors self-associate in cell membranes. J. Biol. Chem., 277(7), 4704 4712.

51. K.R. Mackenzie (2006) Folding and stability of alpha-helical integral membrane proteins. Chem Rev., 106(5), 1931 1977.

52. V.C. Dodelet, E.B. Pasquale (2000) Eph receptors and ephrin ligands: embryogenesis to tumorigenesis. Oncogene, 19(49), 5614 5619.

53. J.P. Himanen, D.B. Nikolov (2003) Eph receptors and ephrins. Int. J. Biochem. Cell Biol., 35(2), 130 134.

54. S. Hanna., C.M. Patrick, S. Ravi (2004) The role of ephrins and Eph receptors in cancer. Cytokine & Growth Factor Reviews, 15,419 — 433.

55. R. Gerlai (2001) Eph receptors and neural plasticity. Nat. Rev. Neurosci., 2(3), 205 209.

56. J. Toth, T. Cutforth, A.D. Gelinas, K.A. Bethoney, J. Bard, C.J. Harrison (2001) Crystal structure of an ephrin ectodomain. Dev. Cell, 1(1), 83 92.

57. J.P. Himanen, N. Saha, D.B. Nikolov (2007) Cell-cell signaling via Eph receptors and ephrins. Curr. Opin. Cell Biol., 19, 534 542.

58. M.G. Coulthard, J.D. Lickliter, N. Subanesan, K. Chen, G.C. Webb, A.J. Lowiy, S. Koblar, C.D. Bottema, A.W. Boyd (2001) Characterization of the Ephal receptor tyrosine kinase: expression in epithelial tissues. Growth Factors, 18(4), 303-317.

59. B. de Saint-Vis, C. Bouchet, G. Gautier, J. Valladeau, C. Caux, P. Garrone (2003) Human dendritic cells express neuronal Eph receptor tyrosine kinases: role of EphA2 in regulating adhesion to fibronectin. Blood, 102(13), 4431 -4440.

60. C. Hafher, B. Becker, M. Landthaler T. Vogt (2006) Expression profile of Eph receptors and ephrin ligands in human skin and downregulation of EphAl in nonmelanoma skin cancer. Modern Pathol., 19, 1369 1377.

61. C. Haiher, G. Schmitz, S. Meyer, F. Bataille, P. Hau, T. Langmann, W. Dietmaier, M. Landthaler, T. Vogt (2004) Differential gene expression of Eph receptors and ephrins in benign human tissues and cancers. Clin. Chem., 50(3), 490 499.

62. B.P. Fox, R.P. Kandpal (2004) Invasiveness of breast carcinoma cells and transcript profile: Eph receptors and ephrin ligands as molecular markers of potential diagnostic and prognostic application. Biochem. Biophys. Res. Commun., 318(4), 882 892.

63. I. Konstantinova, G. Nikolova, M. Ohara-Imaizumi, P. Meda, T. Kucera, K. Zarbalis, W. Wurst, S. Nagamatsu, E. Lammert (2007) EphA-Ephrin

64. A-mediated beta cell communication regulates insulin secretion from pancreatic islets. Cell, 129(2), 359 370.

65. A.I. Ivanov, A.A. Romanovsky (2006) Putative dual role of ephrin-Eph receptor interactions in inflammation. IUBMB Life., 58(7), 389 394.

66. L.E. Fisher, D.M. Engelman (2001) High-yield synthesis and purification of an a-helical transmembrane domain. Anal. Biochem., 293, 102 — 108.

67. C. Klammt, D. Schwarz, F. Lohr, B. Schneider, V. Dötsch, F. Bernhard (2006) Cell-free expression as an emerging technique for the large scale production of integral membrane protein. FEBS J., 273(18), 4141 4153.

68. C. Klammt, F. Lohr, B. Schäfer, W. Haase, V. Dötsch, H. Rüterjans, C. Glaubitz, F. Bernhard (2004) High level cell-free expression and specific labeling of integral membrane proteins. Eur J Biochem., 271(3), 568 580.

69. B. Miroux, J.E. Walker (1996) Over-production of proteins in Escherichia coli: mutant hosts that allow synthesis of some membrane proteins and globular proteins at high levels. J. Mol. Biol, 260, 289 — 298.

70. С. Montigny, F. Penin, С. Lethias, P. Falson (2003) Overcoming the toxicity of membrane peptide expression in bacteria by upstream insertion of Asp-Pro sequence. Biochem. Biophys. Acta, 1660, 53 — 65.

71. S.C. Makrides (1996) Strategies for achieving high-level expression of genes in Escherichia coli. Microbiol Rev., 60(3), 512 — 538.

72. A.H. Вульфсон, P.B. Тихонов, C.E. Печёнов (2001) Общий подход к ренатурации рекомбинантных белков, продуцируемых в составе тел включения. Доклады академии наук, 380(3), 400 — 403.

73. A. Mitraki, J. Kling (1989) Protein folding intermediates and inclusion body formation. Biotechnology, 7, 690 — 697.

74. D.L. Wilkinson, R.G. Harrison (1991) Predicting the solubility of recombinant proteins in Escherichia coli. Biotechnology, 9(5), 443 448.

75. Y. Shirano, D. Shibata (1990) Low temperature cultivation of Escherichia coli carrying a rice lipoxygenase L-2 cDNA produces a soluble and active enzyme at a high level. FEBS Lett., 271, 128 130.

76. C.H. Schein (1989) Production of soluble recombinant proteins in bacteria. Biotechnology, 7, 1141 1149.

77. S. Cabilly (1989) Growth at sub-optimal temperatures allows the production of functional, antigen-binding Fab fragments in Escherichia coli. Gene, 85, 553 557.

78. М.П. Кирпичников, M.B. Гончарук, Я.С. Ермолюк, С.А. Гончарук, A.A. Шульга, И.В. Масленников, A.C. Арсеньев (2005) Структурная биология мембранных пептидов. Технология живых систем, 2(1-2), 20 — 27.

79. S. Peng, L.P. Liu, A.Q. Emili, C.M. Deber (1998) Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator: expression and helicity of a double membrane-spanning segment. FEBS Lett., 431(1), 29 33.

80. S.C. Lee, P.O. Olins (1992) Effect of overproduction of heat shock chaperones GroESL and DnaK on human procollagenase production in

81. Escherichia coli. J. Biol. Chem., 267(5), 2849 2852.

82. T. Yasukawa, C. Kanei-Ishii, T. Maekawa, J. Fujimoto, T. Yamamoto, S. Ishii (1995) Increase of solubility of foreign proteins in Escherichia coli by coproduction of the bacterial thioredoxin. J. Biol. Chem., 270(43), 25328-25331.

83. J.R. Blackwell, R. Horgan (1991) A novel strategy for production of a highly expressed recombinant protein in an active form. FEBS Lett., 295, 10 12.

84. F. Baneyx (1999) Recombinant protein expression in Escherichia coli. Curr. Opin. Biotechnol., 10, 411 —421.

85. D.B. Smith, K.S. Johnson (1988) Singles-step purification of polypeptides expressed in Escherichia coli as fusions with glutathione S-transferase. Gene, 67(1), 31 -40.

86. X. Zuo, S. Li, J. Hall, M.R. Mattern, H. Tran, J. Shoo, R. Tan, S.R. Weiss, T.R. Butt (2005) Enhanced expression and purification of membrane proteins by SUMO fusion in Escherichia coli. J. Struct. Funct. Genomics., 6(2-3), 103 111.

87. R. Grisshammer, J Little, D. Aharony (1994) Expression of rat NK-2 (neurokinin A) receptor in E. coli. Receptors Channels, 2, 295 302.

88. A.K. Mohanty, М.С. Wiener (2004) Membrane protein expression and production: effects of polyhistidine tag length and position. Protein Expr. Purif., 33,311 -325.

89. P.-A. Nygren, S. Stahl, M. Uhlen (1994) Engineering proteins to facilitate bioprocessing. Trends Biotechnol., 12, 184- 188.

90. Y. Fujiyoshi (1998) The structural study of membrane proteins by electron crystallography. Adv. Biophys., 35, 25 — 80.

91. K. Murata, K. Mitsuoka, T. Hirai, T. Waltz, P. Agre, J.B. Heymann, A. Engel, Y. Fujiyoshi (2000) Structural determinants of water permeation through aquaporin-1. Nature, 407(6804), 599 605.

92. J.L. Rubinstein (2007) Structural analysis of membrane protein complexes by single particle electron microscopy. Methods, 41, 409 416.

93. T. Wagenknecht, M. Samso (2002) Three-dimensional reconstruction of ryanodine receptors. Front. Biosc., 7, 1464— 1474.

94. E.B. Кудряшова, A.K. Гладилин, A.B. Левашов (2002) Белки в надмолекулярных ансамблях: исследование структуры методом разрешено-временной флуоресцентной анизотропии. Успехи биологической химии, 42, 257 — 294.

95. B.N. Giepmans, S.R. Adams, М.Н. Ellisman, R.Y. Tsien (2006) The fluorescent toolbox for assessing protein location and function. Science, 312(5771), 217-224.

96. N. Hayes, E. Howard-Cofield, W. Gullick (2004) Green fluorescent protein as a tool to study epidermal growth factor receptor function. Cancer Lett., 206, 129-135.

97. J.E. Com, P.J. Pease, G.L. Hura, J.M. Berger (2005) Crosstalk between primase subunits can act to regulate primer synthesis in trans. Mol. Cell, 20, 391 -401.

98. L.E. Fisher, D.M. Engelman, J.N Sturgis (1999) Detergents modulate dimerization, but not helicity, of the glycophorin A transmembrane domain. J. Mol. Biol., 293(3), 639 -651.

99. R.G. Efremov, P.E. Volynsky, D.E. Nolde, A.S. Arseniev (2001) Implicit two-phase solvatation model as a tool to assess conformation and energetics of proteins in membrane-mimetic media. Theor. Chem. Acc., 106, 48 54.

100. D. Langosch, B. Brosig, H. Kolmar, H.J. Fritz (1996) Dimerisation of the glycophorin A transmembrane segment in membranes probed with the ToxR transcription activator. J. Mol. Biol., 263(4), 525 530.

101. B. Brosig, D. Langosch (1998) The dimerization motif of the glycophorin A transmembrane segment in membranes: importance of glycine residues. Protein Sei., 7(4), 1052 1056.

102. W.P. Russ, D.M. Engelman (1999) TOXCAT: a measure of transmembrane helix association in a biological membrane. Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 96(3), 863 868.

103. R. Gurezka, D. Langosch (2001) In vitro selection of membrane-spanning leucine zipper protein-protein interaction motifs using POSSYCCAT. J. Biol. Chem., 276(49), 45580 45587.

104. A. Bennasroune, A. Gardin, С. Auzan, Е. Clauser, S. Dirrig-Grosch, M. Meira, A. Appert-Collin, D. Aunis, G. Cremel, P. Hubert (2005) Inhibition by transmembrane peptides of chimeric insulin receptors. Cell Mol. Life Sci., 62(18), 2124-2131.

105. L. Roth, C. Nasarre, S. Dirrig-Grosch, D. Aunis, G. Cremel, P. Hubert, D. Bagnard (2008) Transmembrane domain interactions control biological functions of neuropilin-1. Mol. Biol. Cell., 19(2), 646 654.

106. D. Schneider, D.M. Engelman (2003) GALLEX, a measurement of heterologous association of transmembrane helices in a biological membrane. J. Biol. Chem., 278(5), 3105 3111.

107. Т. Маниатис, Э. Фрич, Д. Сембрук (1984) Молекулярное клонирование. Мир, Москва, Россия.

108. А.В. Lee, Т.А. Cooper (1995) Improved direct PCR screen for bacterial colonies: wooden toothpicks inhibit PCR amplification. Biotechniques, 18(2), 225-226.

109. H. Inoue, H. Nojima, H. Okayama (1990) High efficiency transformation of Escherichia coli with plasmids. Gene, 96, 23 28.

110. U.K. Laemmli (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 227(259), 680 685.

111. H. Schagger, G. von Jagow (1987) Tricine-sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis for the separation of proteins in the range from 1 to 100 kDa. Anal. Biochem., 166(2), 368 379.

112. M.E. Gasparian, V.G. Ostapchenko, A.A. Schulga, D.A. Dolgikh, M.P. Kirpichnikov (2003) Expression, purification, and characterization of human enteropeptidase catalytic subunit in Escherichia coli. Protein Expr. Purif., 31, 133- 139.

113. J. Cavanagh, W.J.Fairbrother, A.G. Palmer, N.J. Skelton (2006) Protein NMR spectroscopy: principles and practice, 2nd ed., Academic Press, San-Diego, USA.

114. Т. Маниатис, Э. Фрич, Д. Сембрук (1984) Молекулярное клонирование. Мир, Москва, Россия.

115. E. Lindahl, B. Hess, D. van der Spoel (2001) GROMACS 3.0: A package for molecular simulation and trajectory analysis. J. Mol. Mod., 7, 306 -317.

116. Дж. Миллер (1976) Эксперименты в молекулярной генетике. Мир, Москва, Россия, 324 328.

117. N. Sreerama, R.W. Woody (2000) Estimation of protein secondary structure from circular dichroism spectra: comparison of CONTIN, SELCON, and CDSSTR methods with an expanded reference set. Anal. Biochem., 287(2), 252 260.

118. Ю.Е. Пустовалова (2006) Исследование пространственной структуры трансмембранного домена проапоптозного белка BNip3 методом спектроскопии ЯМР. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, Москва, Россия.