К 70-летию академика юнусова марата сабировича

ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ СТРУКТУРИРОВАНИЯ
ПРИ УЧАСТИИ ГУАНИДИНОВЫХ ГРУПП АРГИНИНА
ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ТЕЧЕНИЕ
ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА В ПОПУЛЯЦИИ E. COLI 
 
Т.С. Тропынина, Г.Х. Вафина, Э.А. Иванова 
Институт биологии Уфимского научного центра РАН,
450054, Россия, Уфа,пр. Октября, 69
[e-mail] 
В 1992 году журнал “Science” назвал аргинин «Молекулой года». Мотивом для такого 
признания послужили работы, в которых было показано, что аргинин регулирует содержа-
ние в крови окиси азота, ответственного за управление кровотоком, иммунной функцией, 
коммуникацией между нервными клетками, работой печени, сворачиванием крови. Разуме-
ется, аргинин действует не только как предшественник окиси азота. Подобно другим строи-
тельным блокам белка, аргинин участвует в поддержании мышечной и нежировой ткани те-
ла. Структурной особенностью аргинина является наличие реакционно-активной в дельта 
положении гуанидиновой группы. В настоящее время, в связи с многочисленными проекта-
ми представленными в области нано-технологий, уделяется особое внимания полиалкилен-
гуанидинам (ПАГам), как экологически безопасным биоцидным полимерам. Гуанидиновые 
группы особенно прочно внедряются в нано-технологических разработках на микро- и мак-
роорганизменном уровне. Около 1,8 миллиона человек ежегодно гибнут от кишечных ин-
фекций, большинство из них дети в возрасте до 5 лет. Агрессивные микроорганизмы, вы-
шедшие из-под контроля, только и ждут возможности завоевать новые пространства. Для 
того, чтобы грамотно построить системную защиту от такого нашествия необходимо знать 
физиолого-биохимические особенности структурирования жизненного цикла бактерий с це-
лью выяснения биоцидного действия ПАГов и их конструирования путем целенаправленной 
химической модификации.
Наше внимание к гуанидиновым группам аргинина связано с тем, что протеом генети-
ческих структур про- и эукариот обогащен белками богатыми аргинином. Удобной моделью 
для анализа динамики процессинга белков по связям Арг-X является жизненный цикл попу-
ляции E. coli. При работе с протеомом прокариотической клетки использовался штамм E. 
coli JC-158 (Hfr PO1, thi, serA, lacI22, relA1) (любезно предоставленный нашими коллегами 
И.В. Ступак и Е.Э. Ступак). Клетки E. coli JC-158 выращивали на богатой питательной среде 
LB (Лурия-Бертани) до остановки роста популяции клеток. Протеом E. coli фракционирова-
ли на основе разрыва слабых и сильных взаимодействий надмолекулярных структур. Коли-
чество белка в надмолекулярных структурах определяли методом Бредфорд. Арг-X актив-
ность оценивали по расщеплению Арг-X связей в аргинин богатом белке – протамине 
(«Merk»). 
Известно, что в условиях стационарной фазы жизненного цикла бактерий происходит 
индукция экспрессии генов, обеспечивающих синтез белков, которые необходимы для их 
устойчивости к неблагоприятным условиям. В этот период отмечается высокая непрерывная 
активность Арг-X процессинга на уровне «цитоскелета» клетки. Знание механизмов регуля-
ции экспрессии генов в разных фазах роста клеток позволит найти способы целенаправлен-
ной модификации гуанидиновых групп необходимой для нано-технологических конструк-
ций.

---

75