Влияние неорганического фосфата и кофермента на термостабильность нефосфорилирующей глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.04, кандидат биологических наук Арутюнов, Денис Юрьевич

• Арутюнов, Денис Юрьевич
• кандидат биологических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Арутюнов, Денис Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Часть 1. Концепция разобщения окисления и фосфорилирования на стадии гликолитической оксидоредукции.

Часть 2. Общая характеристика фосфатаз 1,3-Дифосфоглицерата.

Полисубстратная ацилфосфатаза.

Фосфорилирующая дегидрогеназа фосфоглицеринового альдегида, содержащая остаток сулъфеновой кислоты в активном центре.

Часть 3. Структурно-функциональные особенности нефосфорилирующих дегидрогеназ 3-ФГА.

Ферредоксин-зависимые нефосфорширующие дегидрогеназы фосфоглицеринового альдегида.

NAD(P)-3aeucuMbie нефосфорширующие дегидрогеназы фосфоглицеринового альдегида: происхождение, распространение, структура и функция.

Реакция окисления 3-ФГА, катализируемая GAPN, субстраты и ингибиторы фермента.

Структура NAD(P)-3aBHCHMofi нефосфорилирующей глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназы.

Распространение и происхождение нефосфорилирующей ФГАдегидрогеназы.

Физиологическая роль GAPN у различных организмов.

Особенности строения активного центра и механизм катализа NADP-зависимой нефосфорилирующей дегидрогеназы 3фосфоглицеринового альдегида из Streptococcus mutans.

Структура апо- и холо-фермента по данным кристаллографических исследований.

Влияние различных мутаций в области активного центра на каталитические свойства GAPN S. mutans.

Гипотетическая схема катализа, осуществляемого GAPN S. mutans.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

Выделение GAPN Streptococcus mutans.

Получение цитоплазматической фракции ферментов из мышц крысы

Аналитические методы.

Определение точных концентраций некоторых реагентов.

Определение концентраций белков.

Определение концентрации лактата в мышечном экстракте.

Определение ферментативной активности ГАФД и GAPN.

Определение фосфата в препаратах GAPN.

Модификация сульфгидрильных групп ГАФД и GAPN, при помощи

ДТНБ.

Инактивация ГАФД и GAPN реагентами на сульфгидрильные группы.

Электрофорез белков в полиакриламидном геле.

Дифференциальная сканирующая калориметрия.

Регистрация спектров кругового дихроизма.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

Часть 1. Индуцированный анионами переход между двумя формами нефосфорилирующей глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназы.

Обнаружение двух форм апофермента дикого типа, различающихся по термостабильности и электрофоретической подвижности . 74 Влияние рН среды на характер термограмм апофермента GAPN дикого типа.

Возможный участок связывания аниона с молекулой GAPN.

Свойства ano-GAPN в глициновом буфере.

Независимая термоденатурация формы В.

Влияние фосфата на доступность остатков цистеина GAPN к химической модификации.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние неорганического фосфата и кофермента на термостабильность нефосфорилирующей глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы»

Нефосфорилирующая глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа (КФ 1.2.1.9) (GAPN) катализирует необратимую реакцию окисления глицеральдегид-3-фосфата в 3-фосфоглицерат с одновременным восстановлением NAD(P): 3-ФГА + NAD(P)+ + Н20 3-ФГ + NAD(P)H + 2¥t. Этот фермент найден во всех высших растениях, водорослях и ряде микроорганизмов. GAPN является членом большого суперсемейства альдегидегидрогеназ и не имеет гомологии с фосфорилирующей глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназой (ГАФД). Альдегиддегидрогеназы играют важную роль в таких процессах, как канцерогенез, детоксикация ксенобиотиков, рост и дифференцировка клеток (Lindahl, 1992; Yoshida et al., 1998; Vasiliou et al., 2000). Следовательно, выяснение механизмов работы, регуляции и метаболической роли этой группы ферментов важно не только для фундаментальной энзимологии, но и для фармакологии и медицины. NADP-зависимая GAPN из бактерии Streptococcus mutans является одной из наиболее исследованных альдегиддегидрогеназ (Habenicht, 1997; Marchal et al., 2001). Этот фермент обладает строгой субстратной специфичностью, и его физиологические субстраты хорошо известны -это NADP и 3-ФГА. Многие другие альдегиддегидрогеназы способны окислять целый ряд альдегидов, при этом их физиологические субстраты остаются неизвестными. Таким образом, GAPN S. mutans представляет собой весьма привлекательную модель для изучения ферментативного окисления альдегидов.

Другой аспект, придающий изучению GAPN особую актуальность -это роль фермента в регуляции гликолиза. Наличие системы окисления фосфоглицеринового альдегида с гидро-, а не фосфоролитическим расщеплением ацил-ферментного интермедиата могло бы приводить к эффективному протеканию гликолиза, даже при дефиците ADP и Pi в цитоплазме. Когда реакция, катализируемая ГАФД, ингибирована из-за недостатка ADP и/или Pi, то поток субстратов мог бы направляться по шунту с участием GAPN и образованием фосфоглицериновой кислоты, минуя фосфоглицераткиназу.

Исходя из сказанного выше, в данной работе преследовались две цели:

Исследование влияния низкомолекулярных лигандов на физико-химические и функциональные свойства фермента;

Изучение влияния нефосфорилирующей глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы на протекание гликолиза в модельной системе.

В соответствии с целями были сформулированы задачи:

1. Изучить воздействие неорганического фосфата (как аналога субстрата) на термостабильность апо-фермента нефосфорилирующей глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы S. mutans;

2. Выявить характер конформационных изменений при связывании кофактора с молекулой апо-фермента;

3. Оценить могут ли такие конформационные изменения быть общими для других альдегиддегидрогеназ;

4. Продемонстрировать возможность ускорения гликолиза при дефиците ADP, если в систему добавлена GAPN.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Арутюнов, Денис Юрьевич

выводы

1. Обнаружено существование в растворе двух форм нефосфорилирующей глицеральдегид-3 -фосфатдегидрогеназы, отличающихся по термостабильности и по электрофоретической подвижности. Соотношение двух форм зависит от концентрации анионов в среде.

2. Доказано, что при связывании анионов в центре связывания субстрата нефосфорилирующей глицеральдегид-3 -фосфатдегидрогеназы термостабильность фермента снижается, причем дестабилизирующий эффект лиганда возрастает в ряду цвиттер-ион глицина<хлорид<ацетат<сульфат<фосфат.

3. Показано, что NADP стабилизирует лабильную фосфат-содержащую форму фермента, а у стабильной формы кофермент, напротив, снижает температуру максимального теплопоглощения.

4. Показано, что термоинактивация фермента замедляется как в присутствии кофактора, так и в присутствии фосфата, несмотря на то, что при образовании холофермента или в присутствии высокой концентрации фосфата температура максимального теплопоглощения препарата резко снижается.

5. Показано, что ни NAD, ни NADP не обладают термодестабилизирующим эффектом по отношению к другому представителю суперсемейства альдегиддегидрогеназ -ретинальдегидрогеназе.

6. Продемонстрировано ускорение гликолиза при добавлении нефосфорилирующей глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы в модельную систему, дефицитную по ADP и в систему, где вместо ADP присутствует АТР.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Арутюнов, Денис Юрьевич, 2003 год

1. Муронец В.И., Фокина К.В., Шмальгаузен Е.В. (1999) Роль глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназы в регуляции гликолиза. Успехи биол. химии XXXIX: 77-103

2. Наградова Н.К. (2001) Изучение свойств фосфорилирующей D-глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназы. Биохимия 66(10): 13231335

3. Цоу Ч.-Л. (1998) Роль гибкости активного центра в ферментативном катализе. Биохимия 63(3): 300-307

4. Allison W.S., and Connors M.J. (1970) The activation and inactivation of the acyl phosphatase activity of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Arch. Biochem. Biophys. 136: 383-391

5. Arnon D.I., Rosenberg L.L., Whatley F.R. (1954) A new glycerol dehyde-3-phospate dehydrogenase from photosynthetic tissues. Nature 173: 11321134

6. Bamberger E.S., Ehrlich B.A. and Gibbs M. (1975) The glyceraldehyde-3-phosphate and glycerate-3-phosphate shuttle and carbon dioxide assimilation in intact spinach chloroplasts. Plant Physiol 55: 1023-1030

7. Boyd D.A., Cvitkovitch D.G., Hamilton I.R. (1995) Sequence, expression and function of the gene for the non-phosphorylating, NADP-dependent glyceraldehyde-3-phospate dehydrogenase of Streptococcus mutans. J. Bacteriol. 177 (10): 2622-2627

8. Brown A.T., Wittenberger C.L. (1971) The occurrence of multiple glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenases in cariogenic streptococci. Biochem. Biophys. Research Communications 43(1): 217-224

9. Casati D.F.G., Sesma J.I., Iglesias A.A. (2000) Structural and kinetic characterization of NADP-dependent non-phosphorylating glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from celery leaves. Plant Science 154: 107-115

10. Chiarugi P., Degl'Innocenti D., Raugei G., Fiaschi Т., Ramponi G. (1997) Differential migration of acylphosphatase isoenzymes from cytoplasm to nucleus during apoptotic cell death. Biochem. Biophys. Res. Commun. 231(3): 717-21

11. Chiarugi P., Raugei G., Marzocchini R., Fiaschi Т., Ciccarelli C., Berti A. et al. (1995) Differential modulation of expression of the two acylphosphatase isoenzymes by thyroid hormone. Biochem. J. 311: 567573

12. Chiti F., Taddei N., Stefani M., Dobson C.M., Ramponi G. (2001) Reduction of the amyloidogenicity of a protein by specific binding of ligands to the native conformation. Protein Sci. 10(4): 879-86

13. Chiti F., Webster P., Taddei N., Clark A., Stefani M., Ramponi G., Dobson C.M. (1999) Designing conditions for in vitro formation of amyloid protofilaments and fibrils. Proc. Nat. Acad. Sci. USA 96(7): 3590-4

14. Cobessi, D., Tete Favier, F., Marchal, S., Azza, S., Branlant, G., Aubry, A. (1999) Apo and holo crystal structures of a NADP-dependent aldehyde dehydrogenase from Streptococcus mutans. J. Mol. Biol. 290: 161-173

15. Cobessi, D., Tete Favier, F., Marchal, S., Branlant, G., Aubry, A. (2000) Structural and biochemical investigations of the catalytic mechanism of an NADP-dependent aldehyde dehydrogenase from Streptococcus mutans. J. Mol. Biol. 300: 141-152

16. Cogan E.B., Birrell G.B., Griffith O.H. (1999) A robotics-based automatic assays for inorganic and organic phosphates. Anal. Biochem. 271(1): 29-35

17. Crow V.L., Wittenberger С. L. (1979) Separation and properties of NAD-and NADP-dependent glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenases from Streptococcus mutans. J. Biol. Chem. 254: 1134-1142

18. D'Amico S., Gerday C., and Feller G. (2001) Structural determinants of cold adaptation and stability in a large protein. J. Biol. Chem. 276(28): 25791-25796

19. Damaschun G., Damaschun H., Gast K., Zirwer D. (1999) Proteins can adopt totally different folded conformations. J. Mol. Biol. 291: 715-725

20. Farres J., Wang T.T., Cunningham S.J., Weiner H. (1995) Investigation of the active site cysteine residue of rat liver mitochondrial aldehyde dehydrogenase by site-directed mutagenesis. Biochemistry 34(8): 2592-8

21. Farres J., Wang T.T.Y., Cunningam S.J., Weiner H. (1995) Investigation of the active site cysteine residue of rat liver mitochondrial aldehyde dehydrogenase by site directed mutagenesis. Biochemistry 34: 2592-2598

22. Fedor L.R., Bruice T.C. (1964) Nucleophilic displacement reactions at the thiolester bond. II. Hydrazinolysis and morpholinolysis in aqueous solutions. J. Am. Chem. Soc. 86: 4117-4123

23. Feher V.A., Cavanagh J. (1999) Millisecond-timescale motions contribute to the function of the bacterial response regulator protein SpoOF. Nature 400(6741): 289-93

24. Forman-Kay J.D. (1999) The "dynamics" in the thermodynamics of binding. Nature Struct. Biol. 6(12): 1086-7

25. Gerday C., Aittaleb M., Arpigny J.L., Baise E., Chessa J-P., Garsoux G., Petrescu I., Feller G. (1997) Psychrophilic enzymes: a thermodynamic challenge. Biochim. Biophys. Acta 1342: 119-131

26. Giannoni E., Cirri P., Paoli P., Fischi Т., Camici G., Manao G., Raugei G., Ramponi G. (2000) Acylphosphatase is a strong apoptosis inducer in HeLa cell line. Moll. Cell. Biol. Res. Commun. 3(5): 264-70

27. Habenicht A., Hellman U., Cerff R. (1994) Non-phosphorylating GAPDH of higher plants is a member of the aldehyde dehydrogenase superfamily with no sequence homology to phosphorylating GAPDH. J. Mol. Biol. 237(1): 165-71

28. Habenicht A. (1997) The non-phosphorylating glyceraldehyde-3-phospate dehydrogenase: biochemistry, structure, occurence and evolution. Biological chemistry 378: 1413-1419

29. Habenicht A., Quesada A., Cerff R. (1997) Sequence of the non-phosphorylating glyceraldehyde-3-phospate dehydrogenase from Nicotiana plumbaginifolia and phylogenetic origin of the family. Gene 198(1-2): 237-243

30. Hammen P.K., Allali-Hassani A., Hallenga K., Hurley T.D., Weiner H. (2002) Multiple conformations of NAD and NADH when bound to human cytosolic and mitochondrial aldehyde dehydrogenase. Biochemistry 41(22): 7156-68

31. Harary I. (1957) The hydrolysis of 1,3-diphosphoglyceric acid by acylphosphatase. Biochim. Biophys. Acta 26: 434-436

32. Hempel J., Perozich J., Chapman Т., Rose J., Boesch J.S., Liu Z.J., Lindahl R., Wang B.C. (1999) Aldehyde dehydrogenase catalytic mechanism. A proposal. Adv. Exp. Med. Biol. 463: 53-9

33. Hensel R., Laumann S., Lang J., Heumann H., and Lottspeich F. (1987) Characterization of two D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenases from the extremely thermophilic archaebacterium Thermoproteus tenax. Eur. J. Biochem. 170: 325-333

34. Hokin L.E., Sastry P.S., Galsworthy P.R. and Yoda A. (1965) Evidence that a phosphorylated intermediate in a brain transport adenosine triphosphatase is an acylphosphate. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 54: 177— 184

35. Hu Y., Faham S., Roy R., Adams M.W.W. and Rees D.C. (1999) Formaldehyde ferredoxin oxidoreductase from Pyrococcus furiosus: the 1.85 A resolution crystal structure and its mechanistic implications. J. Mol. Biol. 286: 899-914

36. Hurley T.D., Steinmetz C.G., Weiner H. (1999) Three-dimensional structure of mitochondrial aldehyde dehydrogenase. Mechanistic implications. Adv. Exp. Med. Biol. 463: 15-25

37. Hurley T.D., Weiner H. (1999) Evaluation of the roles of the conserved residues of aldehyde dehydrogenase. Adv. Exp. Med. Biol. 463: 45-52

38. Iglesias A.A, Losada M. (1988) Purification and kinetic and structural properties of spinach leaf NADP-dependent nonphosphorylating glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Arch. Biochem. Biophys. 260(2): 830-40

39. Iglesias A.A., Serrano A., Guerrero M.G. and Losada M. (1987) Purification and properties of NADP-dependent non-phosphorylating glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from the green alga Chlamydomonas reinhardtii. Biochim. Biophys. Acta 925: 1-10

40. Johansson K., El-Ahmad M., Ramaswamy S., Hjelmqvist L., Jornvall H., Eklund H. (1998) Structure of betaine aldehyde dehydrogenase at 2.1A resolution. Protein Sci. 7: 2106-2117

41. Kelly G.J. and Gibbs M. (1973a) Nonreversible D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase of plant tissue. Plant Physiol. 52: 111-118

42. Kelly G.J. and Gibbs M. (1973b) A mechanism of the indirect transfer of photosynthetically reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate from the chloroplast to the cytoplasm. Plant Physiol. 52: 674-676

43. Kengen S.W.M., de Vos W.M., Stams A.J.M. (1996) Sugar metabolism ofhyperthermophiles. FEMS Microbiology reviews 18: 119-137

44. Kengen S.W., Tuininga J.E., de Bok F.A., Stams A.J., de Vos W.M. (1995) Purification and characterization of a novel ADP-dependent glucokinase from the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus furiosus. J. Biol. Chem. 270(51): 30453-7

45. Khoroshilova N.A., Muronetz V.I., Nagradova N.K. (1992) Interaction between D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and 3phosphoglycerate kinase and its functional consequences. FEBS Lett. 297(3): 247-9

46. Kitson T.M. and Kitson K.E. (1996) A comparison of nitrophenyl esters and lactones as substrates of cytosolic aldehyde dehydrogenase. Biochem. J. 316: 225-232

47. Kitson T.M. and Kitson K.E. (1997) Studies of the esterase activity of cytosolic aldehyde dehydrogenase with resorufm acetate as substrate Biochem. J. 322: 701-708

48. Kuzminskaya E.V., Asryants R.A., Nagradova N.K. (1991) Rabbit muscle tetrameric D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase is locked in the asymmetric state by chemical modification of a single arginine per subunit. Biochim. Biophys. Acta 1075: 123-130

49. Laemmli U.K. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227: 680-685

50. Lamb A.L., Newcomer M.E. (1999) The structure of retinal dehydrogenase type II at 2.7 A resolution: implications for retinal specificity. Biochemistry 38(19): 6003-11

51. Liguri G., Cecchi C., Latorraca S., Pieri A., Sorbi S., Degl'In-nocenti D. et al. (1996) Alteration of acylphosphatase levels in familial Alzheimer'sdisease fibroblasts with presenilin gene mutations. Neurosci. Lett. 210: 153-156

52. Lindahl R. (1992) Aldehyde dehydrogenases and their role in carcinogenesis. Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 27(4-5): 283-335

53. Lipmann F. (1946) Acetylphosphate. Adv. Enzymol. 6: 231-267

54. Loh A.P., Guo W., Nicholson L.K., Oswald R.E. (1999) Backbone dynamics of inactive, active, and effector-bound Cdc42Hs from measurements of (15)N relaxation parameters at multiple field strengths. Biochemistry 38(39): 12547-57

55. Loh A.P., Pawley N., Nicholson L.K., Oswald R.E. (2001) An increase in side chain entropy facilitates effector binding: NMR characterization of the side chain methyl group dynamics in Cdc42Hs. Biochemistry 40(15): 4590-600.

56. Lonhienne Т., Gerday C., Feller G. (2000) Psychrophilic enzymes: revisiting the thermodynamic parameters of activation may explain local flexibility. Biochim. Biophys. Acta 1543: 1-10

57. Mann C.J., Weiner H. (1999) Differences in the roles of conserved glutamic acid residues in the active site of human class 3 and class 2 aldehyde dehydrogenases. Protein Sci. 8(10): 1922-9

58. Mann K. and Mecke D. (1979) Inhibition of spinach glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenases by pentalenolactone. Nature 282: 535-536

59. Mann C.J., Weiner H. (1999) Differences in the roles of conserved glutamic acid residues in the active site of human class 3 and class 2 aldehyde dehydrogenase. Protein Sci. 8: 1922-1929

60. Marchal S., Cobessi D., Rahuel-Clermont S., Tete-Favier F., Aubry A., Branlant G. (2001) Chemical mechanism and substrate binding sites of NADP-dependent aldehyde dehydrogenase from Streptococcus mutans. Chemico-Biological Interactions 130-132: 15-28

61. Marchal S. and Branlant G. (2001) Engineered nonphosphorylating glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase at position 268 binds hydroxylamine and hydrazine as acyl acceptors. Eur. J. Biochem. 268: 5764-5770

62. Marchal S. and Branlant G. (2002) Characterization of the amino acids involved in substrate specificity of non-phosphorylating glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from Streptococcus mutans. J. Biol. Chem. 277(42): 39235-42

63. Marchal S., Branlant G. (1999) Evidence for the chemical activation of essential Cys-302 upon cofactor binding to nonphosphorylating glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase from Streptococcus mutans. Biochemistry 38: 12950-12958

64. Marchal S., Rahuel-Clermont S., Branlant G., (2000) The role of Glu268 in the catalytic mechanism of non-phosphorylating glyceraldehyde dehydrogenase from Streptococcus mutans. Biochemistry 39: 3327-3335

65. Mateos M.I. and Serrano A. (1992) Occurense of phosphorylating and non-phosphorylating NADP-dependent glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenases in photosynthetic organisms. Plant Science 84: 163-170

66. Mateos M.I., Serrano A. (1992) Occurence of phosphorylating and nonphosphorylating NADP-dependent glyceraldehyde-3-phospate dehydrogenases in photosynthetic organisms. Plant Science 84: 163-170

67. Meyerhof O. (1994 1948.) New investigations on enzymatic glycolysis and phosphorylation. Experientia 50: 382-389

68. Michels S., Scagliarini S., Delia Seta F., Carles C., Riva M., Trost P., Branlant G. (1994) Arguments against a close relationship between nonphosphorylating and phosphorylating glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenases. FEBS Lett. 339(1-2): 97-100

69. Moore S.A., Baker H.M., Blythe T.J., Kitson K.E., Kitson T.M., Baker E.N. (1998) Sheep liver cytosolic aldehyde dehydrogenase: the structure reveals the basis for the retinal specificity of class 1 aldehyde dehydrogenases. Structure 6(12): 1541-51

70. Moore S.A., Baker H.M., Blythe T.J., Kitson K.E., Kitson T.M., Baker E.N. (1998) Sheep liver cytosolic aldehyde dehydrogenase: the structure reveals the basis for the retinal specificity of class 1 aldehyde dehydrogenases. Structure 6: 1541-1551

71. Mukund S., and Adams M.W.W. (1995) Glyceraldehyde-3-phosphate ferredoxin oxidoreductase, a novel tungsten-containing enzyme with a potential glycolytic role in the hyperthermophilic archaeon, Pyrococcus furiosus. J. Biol. Chem. 270: 8389-8392

72. Muronetz V.I., Wang Z.X., Keith T.J., Knull H.R., Srivastava D.K. (1994) Binding constants and stoichiometrics of glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase-tubulin complexes. Arch. Biochem. Biophys. 313(2): 253-60

73. Nakano M.M., Zhu Y., Haga K., Yoshikawa H., Sonenshein A.L. and Zuber P. (1999) A mutation in the 3-phosphoglycerate kinase gene allows anaerobic growth of Bacillus subtilis in the absence of ResE kinase. J. Bacterid. 181(22): 7087-7097

74. Nassi P., Liguri G., Landi N., Berti A., Stefani M., Pavolini B. et al. (1985) Acylphosphatase from human skeletal muscle: purification, some properties and levels in normal and my-opathic muscles. Biochem. Med. 34:166-175

75. Nassi P., Liguri G., Nediani C., Taddei N., Piccinni P., Degl'Innocenti D. et al. (1989) Increased acylphosphatase levels in erythrocytes from hyperthyroid patients. Clin. Chim. Acta 183: 351-358

76. Nassi P., Marchetti E., Nediani C., Liguri G. and Ramponi G. (1993) Acylphosphatase induced modifications in the fimc-tional properties of erythrocyte membrane sodium pump. Biochim. Biophys. Acta 1147: 1926

77. Nassi P., Nediani C., Fiorillo C., Marchetti E., Liguri G. And Ramponi G. (1994) Modifications induced by acylphosphatase in the functional properties of heart sarcolemma Na К + pump. FEBS Lett. 337: 109-113

78. Nassi P., Nediani C., Liguri G., Taddei N. and Ramponi G. (1991) Effects of acylphosphatase on the activity of erythro-cyte membrane Ca2+ pump. J. Biol. Chem. 266: 10867-10871

79. Nediani C., Fiorillo C., Marchetti E., Pacini A., Liguri G. and Nassi P. (1996) Stimulation of cardiac sarcoplasmic reticulum calcium pump by acylphosphatase. J. Biol. Chem. 271: 19066-19073

80. Ni L., Sheikh S., Weiner H. (1997) Involvement of glutamate 399 and lysine 192 in the mechanism of human liver mitochondrial aldehyde dehydrogenase. J. Biol. Chem. 272(30): 18823-6

81. Ouellet M., Shoubridge E.A. (1992) Phosphocreatine-dependent protein phosphorylation in rat skeletal muscle. Biochem. J. 284 (Pt 1): 115-22

82. Paoli P., Camici G., Manao G., Giannoni E., Ramponi G. (2000) Acylphosphatase possesses nucleoside triphosphatase and nucleoside diphosphatase activities. Biochem. J. 349 (Ptl): 43-9

83. Parker D.J., and Allison W.S. (1969) The mechanism of inactivation of glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase by tetrathionate, o-iodozobenzoate, and iodine monochloride. J. Biol. Chem. 244: 180-189

84. Pastore A., Saudek V., Ramponi G. and Williams R.J.P. (1992) Three-dimensional structure of acylphosphatase. Refinement and structure analysis. J. Mol. Biol. 224: 427-440

85. Рек S.B., Usami M., Bilir N., Fischer-Bovenkerk C., Ueda T. (1990) Protein phosphorylation in pancreatic islets induced by 3-phosphoglycerate and 2-phosphoglycerate. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87(11): 4294-8

86. Pohl E., Brunner N., Wilmanns M., Hensel R. (2002) The crystal structure of the allosteric non-phosphorylating glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from the hyperthermophilic archaeum Thermoproteus tenax. J. Biol. Chem. 277(22): 19938-45

87. Ramponi G., Liguri G., Nediani C., Stefani M., Taddei N., Nassi P. (1988) Acylphosphatase increases the rate of ethanol production from glucose in cell-free extracts of Saccharomyces cerevisiae. Biotechnol. Appl. Biochem. 10(5): 408-13

88. Ramponi G. (1975) 1,3-diphosphoglycerate phosphatase. Methods Enzymol. 42: 409-426

89. Raugei, G., Modesti, A., Magherini, F., Marzocchini, R., Vecchi, M., and Ramponi, G. (1996) Expression of acylphosphatase in Saccharomyces cerevisiae enhances ethanol fermentation rate. Biotechnol. Appl. Biochem. 23: 273-278

90. Ravichandran V., Seres Т., Moriguchi Т., Thomas J.A., and Johnston R.B., Jr. (1994) S-Thiolation of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase induced by the phagocytosis-associated respiratory burst in blood monocytes. J. Biol. Chem. 269: 25010-25015

91. Rosenberg L.L., Arnon D.I. (1955) The preparation and properties of a new glyceraldehyde-3-phospate dehydrogenase from photosynthetic tissues. J. Biol. Chem. 217: 361-371

92. Saudek V., Atkinson R.A., Williams R.J.P. and Ramponi G. (1989) Identification and description of a-helical regions in horse muscle acylphosphatase by .H nuclear magnetic reso-nance spectroscopy. J. Mol. Biol. 205: 229-239

93. Saudek V., Williams R.J.P. and Ramponi G. (1988) Secondary structure of acylphosphatase from rabbit skeletal muscle. A nuclear magnetic resonance study. J. Mol. Biol. 199: 233-237

94. Saudek V., Wormald M.R., Williams R.J.P., Boyd J., Stefani M. and Ramponi G. (1989) Identification and description of (3-structure in horse muscle acylphosphatase by nuclear magnetic resonance spectroscopy. J. Mol. Biol. 207: 405-415

95. Scagliarini S., Trost P., Valenti V., Pupillo P. (1990) Glyceraldehyde-3-phosphate: NADP+ reductase of spinach leaves. Plant Physiol. 94: 1337-1344

96. Schmalhausen E.V., Muronetz V.I., Nagradova N.K. (1997) Rabbit muscle GAPDH: non-phosphorylating dehydrogenase activity induced by hydrogen peroxide. FEBS Lett. 414(2): 247-52

97. Schmalhausen E.V., and Muronetz V.I. (1997) An uncoupling of the processes of oxidation and phosphorylation in glycolysis. Biosci. Rep. 17: 521-527

98. Schmalhausen E.V., Nagradova N.K., Boschi-Muller S., Branlant G., and Muronetz V.I. (1999) Mildly oxidized GAPDH: the coupling of the dehydrogenase and acyl phosphatase activities. FEBS Lett. 452: 219-222

99. Schuppe-Koistinen I., Moldeus P., Bergman Т., and Cotgreave I.A. (1994) S-Thiolation of human endothelial cell glyceraldehyde-3 -phosphate dehydrogenase after hydrogen peroxide treatment. Eur. J Biochem. 221: 1033-1037

100. Schweins Т., Geyer M., Scheffzek K., Warshel A., Kalbitzer H. R. and Wittinghofer A. (1995) Substrate-assisted catalysis as a mechanism for GTP hydrolysis of p21 ras and other GTP-binding proteins. Nature Struct. Biol. 2: 36-44

101. Schweins Т., Langen R. and Warshel A. (1994) Why have mutagenesis studies not located the general base in ras p21? Nature Struct. Biol. 1: 476-484

102. Scopes R.K., and Stoter A. (1982) Purification of all glycolytic enzymes from one muscle extract. Methods in Enzymology 90: 479-491

103. Servaites J.C., Geiger D.R., Tucci M.A., Fondy D.R. (1989) Leaf carbon metabolism and metabolite levels during a period of sinusoidal light. Plant Physiol 89: 403-408

104. Sheikh S., Ni L., Hurley T.D., Weiner H. (1997) The potential roles of the conserved amino acids in human liver mitochondrial aldehyde dehydrogenase. J. Biol. Chem. 272(30): 18817-22

105. Sheikh S, Ni L., Weiner H. (1997) Mutation of the conserved amino acids of mitochondria aldehyde dehydrogenase. Role of the conserved residues in the mechanism of reaction. Adv. Exp. Med. Biol. 414:195-200

106. Siebers В., Klenk H.P., Hensel R. (1998) PPi-dependent phosphofructokinase from Thermoproteus tenax, an archaeal descendant of an ancient line in phosphofructokinase evolution. J. Bacterid. 180(8): 2137-43

107. Solti M., Friedrich P. (1979) The "enzyme-probe" method for characterizating metabolite pools. The use of NAD-glycohydrolase in human erythrocyte sonicate as a model system. Eur. J. Biochem. 95: 551559

108. Sophos N.A., Pappa A., Ziegler T.L., Yasiliou V. (2001) Aldehyde dehydrogenase gene superfamily: the 2000 update. Chemico-Biological Interactions 130-132: 323-337

109. Stefani M. and Ramponi G. (1995) Acylphosphate phospho-hydrolases. Life Chem. Rep. 12: 271-301

110. Stefani M., Taddei N. and Ramponi G. (1997) Insights into acylphosphatase structure and catalytic mechanism. Cell. Mol. Life Sci. 53:141-151

111. Steinmetz C.G., Xie P., Weiner H., Hurley T.D. (1997) Structure of mitochondrial aldehyde dehydrogenase: the genetic component of ethanol aversion. Structure 5(5): 701-11

112. Steinmetz C.G., Xie P., Weiner H., Hurley D.T. (1997) Structure of mitochondrial aldehyde dehydroge-nase: the genetic component of ethanol aversion. Structure 5: 701-711

113. Stock A. (1999) Biophysics. Relating dynamics to function. Nature 400(6741): 221-2

114. Szewczuk K., Wolny H., Baranowsky T. (1961) Nova metoda otrzyzmywania D-glyceraldehydo-fosforany. Acta Bioch. Polon. 8: 201209

115. Taddei N., Stefani M., Magherini F., Chiti F., Modesti A., Raugei G. et al. (1996) Looking for residues involved in the muscle acylphosphatase catalytic mechanism and structural stabilization: role of Asn41, Thr42 and Thr46. Biochemistry 35: 7077-7083

116. Thomas S.M. and Rees T. (1972) Glycolysis during gluconeogenesis in cotyledons of Cucurbita pepo. Phytochemistry 11: 2187-2194

117. Thunnissen M.M., Taddei N., Liguri G., Ramponi G., Nordlund P. (1997) Crystal structure of common type acylphosphatase from bovine testis. Structure 5(1): 69-79

118. Tisdale E.J. (2002) Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase is phosphorylated by protein kinase CiJX and plays a role in microtubule dynamics in the early secretory pathway. J. Biol. Chem. 277(5): 33343341

119. Tsou C.L. (1993) Conformational flexibility of enzyme active sites. Science. 262(5132): 380-1

120. Ueda Т., Plagens D.G. (1987) Phosphoglycerate-dependent protein phosphorylation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84(5): 1229-33

121. Valenti V., Scagliarini S., Pupillo P. (1986) The distribution of some NADP-linked dehydrogenases in photosynthetic tissues of maize leaves. J. Experimental Botany 37: 606-614

122. Vasiliou V., Pappa A., Petersen D. R. (2000) Role of aldehyde dehydrogenases in endogenous and xenobiotic metabolism. Chemico-Biological Interactions 129: 1-19

123. Vedadi M., Meighen E. (1997) Critical glutamic acid residues affecting the mechanism and nucleotide specificity of Vibrio harveyi aldehyde dehydrogenase. Eur. J. Biochem. 246(3): 698-704

124. Verhees C.H., Tuininga J.E., Kengen S.W., Stams A.J., van der Oost J., de Vos W.M. (2001) ADP-dependent phosphofructokinases in mesophilic and thermophilic methanogenic archaea. J. Bacteriol. 183(24): 7145-53.

125. Wang X., Weiner H. (1995) Involvement of glutamate 268 in the active site of human liver mitochondrial (class 2) aldehyde dehydrogenase as probed by site-directed mutagenesis. Biochemistry 34(1): 237-43

126. Wang X., Weiner H. (1995) Involvement of glutamate 268 in the active site of human liver mitochondrial (class 2) aldehyde dehydrogenase as probed by site-directed mutagenesis. Biochemistry 34: 237-243

127. Yoshida A., Rzhetsky A., Hsu C. and Chang C. (1998) Human aldehyde dehydrogenase gene family. Eur. J. Biochem. 251: 549-557

128. Zidek L., Novotny M.V., Stone M.J. (1999) Increased protein backbone conformational entropy upon hydrophobic ligand binding. Nature Struct. Biol. 6(12): 1118-211. Благодарности

129. Благодарю свою семью и отдельно супругу (также сотрудницу отдела) Вишнивецкую (Арутюнову) Елену Ивановну за постоянное внимание и помощь.

130. Кроме того, я благодарю сотрудников отдела физических методов измерений НИИ ФХБ им. Белозерского МГУ Орлова В.Н., Мичурину В.Н. и Копылова С.А. за помощь в выполнении экспериментов по сканирующей калориметрии.

131. Спасибо также Крамаровой Т.В. (Stockholm University, Sweden) за помощь в получении ряда полных текстов статей.