ИСТИНА

Ингибирование АТФазной активности протон-зависимой АТФ-синтазы комплексом MgАДФ является универсальной чертой данного фермента. Этот феномен обнаружен и охарактеризован биохимически для бактериальных АТФ-синтаз, а также для фермента хлоропластов и митохондрий. Сохранение этого ингибирования в процессе эволюции у различных организмов указывает на его важную физиологическую роль. Однако экспериментальных подтверждений такой роли, насколько нам известно, до настоящего времени не получено. Детальный механизм ингибирования также остается неясным. Целью данного проекта является 1) прояснение деталей механизма ингибирования АТФ-синтазы из Escherichia coli и Bacillus subtilis комплексом MgАДФ и 2) выяснение физиологической роли этого феномена. Для решения первой задачи планируется детально охарактеризовать мутантный вариант АТФ-синтазы, в котором MgАДФ-ингибирование значительно усилено или ослаблено по сравнению с диким типом. Для решения второй задачи планируется сравнить рост штаммов Bacillus subtilis, экспрессирующих АТФ-синтазу с сильно выраженным MgАДФ-ингибированием и с ослабленным с помощью мутации MgАДФ-ингибированием. Сканируя различные условия роста, предполагается установить, в каких условиях MgАДФ-ингибирование может играть физиологически важную роль.

Ингибирование АТФазной активности протон-зависимой АТФ-синтазы комплексом MgАДФ (далее - АДФ-ингибирование) является универсальной чертой данного фермента. Этот феномен обнаружен и охарактеризован биохимически для бактериальных АТФ-синтаз, а также для фермента хлоропластов и митохондрий. Сохранение этого ингибирования в процессе эволюции у различных организмов указывает на его важную физиологическую роль. Однако экспериментальных подтверждений такой роли, насколько нам известно, до настоящего времени не получено. Детальный механизм ингибирования также остается неясным. В ходе работ по данному проекту в 2014 г мы показали, что замена Gln на Leu в положении 259 субъединицы бета АТФ-синтазы Bacillus subtilis значительно ослабляет АДФ-ингибирование. В экспериментах по совместному вырашиванию мутанта и штамма дикого типа последний вытеснял мутанта, что указывает на наличие определенных преимуществ, которые дает АДФ-ингибирование в стандартных условиях роста. Кроме того, неожиданным результатом работ 2014г оказался обнаруженный эффект низкой температуры на мутантный фермент. Инкубация при температуре 0-5 градусов Цельсия приводила к потере активности мутантного фермента, но не влияла на таковую в диком типе. Мутантные бактерии также оказались чувствительны к пониженной температуре и погибали при инкубации на холоду, в отличие от штамма дикого типа.