Institute of Molecular Biology and Genetics Institute of Molecular Biology and Genetics
UKRAINIAN ENGLISH

Відділ ензимології білкового синтезу

 

Завідувач відділу

заступник директора з наукової роботи,
доктор біологічних наук, професор,
старший науковий співробітник
Тукало Михайло Арсентійович

Тел: (38 - 044) 526-55-89;
факс: (38 - 044) 526-07-59;
E-mail: mtukalo@imbg.org.ua

Науковий напрямок:

Вивчення структурних основ РНК-білкового впізнавання та ферментативного каталізу.

Поточні наукові дослідження:

Наші дослідження спрямовані на вивчення специфічного впізнавання аміноацил-тРНК синтетазами гомологічних амінокислот і тРНК, механізмів каталізу і редагування.

З використанням біохімічних методів, методів генної інженерії та рентгеноструктурного аналізу робота проводиться на різних прокаріотичних (включаючи патогенні бактерії Enterococcus faecalies, Мусobacterium tuberculosis and Streptococcus pneumoniae), еукаріотичних та архебактеріальних системах.

В продовж останніх років, в співробітництві з доктором С.Кусаком із Європейської молекулярно-біологічної лабораторії (ЄМБЛ), було вивчено просторові структури шести синтетаз (серил-, лізил-, гістидил-, пролил-, лейцил- і тирозил-тРНК синтетаз) і їхніх комплексів з різними комбінаціями субстратів, включаючи п’ять комплексів з тРНК.

Структури комплексів СерРС, ТирРС і ЛейРС з гомологічними тРНК надали першу інформацію про структуру тРНК з догою варіабельною гілкою та виявили деталі про те як ці ферменти взаємодіють з гомологічними тРНК та дискримінують гетеро логічні.

Метою одного з проектів є вивчення молекулярних механізмів корекції помилок в процесі синтезу аміноацил-тРНК для аміноацил-тРНК синтетаз двох різних структурних класів: лецил- ( 1-й структурний клас) та проліл-тРНК синтетаз (2-й структурний клас).

Різниця в структурах синтетаз людини і прокаріот використовується для розробки нового класу антибіотиків проти Enterococcus faecalis і Mycobacterium tuberculosis.

Вибрані публікації

  1. Fujinada, M., Berthet-Colominas, C., Yaremchuk, A.D., Tukalo, M.A. and Cusack S. Refined crystal structure of the seryl-tRNA synthetase from Thermus thermophilus at 2.5 Å resolution / J .Mol.Biol. (1993) 234, 222-233.
  2. Biou, V., Yaremchuk, A., Tukalo, M., Cusack, S. The crystal structure of a complex between seryl-tRNA synthetase and tRNASer from Thermus thermophilus at 2.9 Å resolution. / Science (1994) 263. 1404-1410.
  3. Cusack, S., Yaremchuk, A., Krikliviy, I. and Tukalo, M. tRNApro anticodon recognition by Thermus thermophilus prolyl-tRNA synthetase./ Structure (1998) 6, 101-108
  4. Egorova, S.P., Yaremchuk, A.D., Kriklivyi, I.A. and Tukalo, M. A. Comparative analysis of interaction sites of Thermus thermophilus and Escherichia coli tRNATyr with homologous aminoacyl-tRNA synthetases by means of chemical modification and nuclease hydrolysis. / Bioorg . Khim. (1998) 24,593-600.
  5. Kovalenko, O.P., Petrushenko, Z.M., Kriklivyi, I.A., Yaremchuk, A.D. and Tukalo, M.A. A comparative study of phosphate reactivities in tRNASer and tRNALeu from Thermus thermophilus. / Bioorg. Khim. (1999) 25, 768-773
  6. Cusack, S., Yaremchuk, A. and Tukalo, M. The 2Å crystal structure of leucyl-tRNA synthetase and its complex with a leucyl-adenylate analogue / EMBO J. (2000) 19, 2351-2361.
  7. Yaremchuk, A., Cusack, S. and Tukalo, M. The crystal structure of a eukaryote/archaeon-like prolyl-tRNA synthetase and its complex with tRNAPro(CGG). / EMBO J. (2000) -19, 4745-4758
  8. Yaremchuk, A., Tukalo, M., Grotli, M. and Cusack, S. A succession of substrate induced conformational changes ensures the amino acid specificity of Thermus thermophilus prolyl-tRNA synthetase: comparison with histidyl-tRNA synthetase./ J. Mol Biol. (2001) 309, 989-1002
  9. Yaremchuk, A., Kriklivyi, I., Tukalo, M. and Cusack, S. Class I tyrosyl-tRNA synthetase has a class II mode of cognate tRNA recognition. / EMBO J. (2002) 15, 3829-3840.
  10. Lincecum, T.L, Tukalo, M., Yaremchuk, A., Mursinna, R.S., Williams, A.M., Sproat, B.S., Van Den Eynde, W., Link, A., Van Calenbergh ,S,, Grotli, M., Martinis, S.A., and Cusack, S. Structural and Mechanistic Basis of Pre- and Posttransfer Editing by Leucyl-tRNA Synthetase. / Molecular Cell. (2003) 11, 951-963.
  11. Kobayashi, T., Nureki, O., Ishitani, R., Yaremchuk, A., Tukalo, M., Cusack, S., Sakamoto, K. and Yokoyama, S. Structural basis for orthogonal tRNA specificities of tyrosyl-tRNA synthetases for genetic code expansion. / Nature Struct. Biol. (2003) 10, 425-432
Institute of molecular biology and genetics 2004