Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Фенотипическое проявление гена SUP35 Pichia methanolica и прионизация его продукта в дрожжах Saccharomyces cerevisiae

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Задорский, Сергей Павлович

Обозначения и сокращения.

Введение.

1. Терминация трансляции: генетический и эпигенетический контроль и эволюционная консервативность (обзор литературы).

1.1. Структура и функции факторов терминации трансляции.

1.2. Генетическое изучение факторов терминации трансляции eRFl и eRF3 у дрожжей-сахаромицетов.

1.3. Эпигенетический контроль терминации трансляции у Saccharomyces cerevisiae. Система SUP35 - [PS./*].

1.4. Эволюционная консервативность факторов терминации трансляции эукариот и процесса прионизации eRF3.

1.5. Постановка задачи работы.

2. Материалы и методы.

2.1. Штаммы и плазмиды, используемые в работе.

2.1.1. Штаммы дрожжей Saccharomyces cerevisiae.

2.1.2. Штаммы Esherichia coli.

2.1.3. Плазмиды.

2.2. Среды и условия культивирования.

2.3. Генетические методы.

2.3.1. Учет фенотипов.

2.3.2. Стандартные генетические методы.

2.3.3. Элиминация [PiST"1"] и [РЗГ^-подобных факторов.

2.3.4. Определение P/TV-статуса штаммов.

2.3.5. Количественное определение частоты индукции [PS/*] или [РЯ/*]-подобных факторов.

2.4. Статистическая обработка результатов.

2.5. Методы генной инженерии.

2.6. Методы микроскопирования.

3. Результаты.

3.1. Получение центромерных и многокопийных плазмид, содержащих гены SUP35P, C-SUP35P, SUP35SP, SUP35PS.

3.2. Получение плазмид, использованных для замещения гена SUP35S в хромосоме S.cerevisiae генами SUP35P, CSUP35P, SUP35SP, SUP35PS.

3.3. Изучение жизнеспособности трансгенных штаммов с замещением гена SUP35S генами SUP35P, C-SUP35P, SUP35PS или SUP35SP.

3.4. Получение трансгенных штаммов S. cerevisiae с замещением в хромосоме собственного гена SUP35 генами SUP35P, C-SUP35P, SUP35PS и SUP35SP.

3.5. Нонсенс-супрессия в трансгенных штаммах S. cerevisiae с замещением собственного гена SUP35 генами SUP35P, CSUP35P, SUP35SP или SUP35PS.

3.6. Определение [P/A^j-статуса трансгенных штаммов.

3.7. Нонсенс-супрессия у трансформантов нетрансгенных штаммов S.cerevisiae центромерными или многокопийными плазмидами с SUP35P, SUP35S и созданными на их основе гибридными и делеционными конструкциями.

3.8. Нонсенс-супрессия в трансгенных штаммах S. cerevisiae при введении генов SUP35S, SUP35P и созданных на их основе гибридных и делеционных конструкций на центромерных или многокопийных плазмидах.

3.8.1. Нонсенс-супрессия у трансформантов трансгенных штаммов S.cerevisiae с геном SUP35P в хромосоме.

3.8.2. Нонсенс-супрессия у трансформантов трансгенных штаммов S.cerevisiae с геном SUP35PS в хромосоме.

3.8.3. Нонсенс-супрессия у трансформантов трансгенных штаммов S.cerevisiae с геном SUP35SP в хромосоме.

3.8.4. Нонсенс-супрессия у трансформантов трансгенных штаммов S.cerevisiae с геном C-SUP35P в хромосоме.

3.9. Изучение гетерологичной прионизации eRF3 в системах, содержащих гены SUP35SnSUP35P.

3.9.1. Индукция [PSf] при амплификации SUP35 P.methanolica в нетрансгенных штаммах S. cerevisiae.

3.9.2. Изучение гетерологичной прионизации белка Sup35 при помощи тетрадного анализа.

3.10. Идентификация и изучение фактора [PSIp+] - прионной формы белка

Sup3 5 Pichia methanolica

3.10.1. Индукция фактора [Р57р+] в штаммах с SUP35P в хромосоме в результате амплификации генов SUP35P или SUP35PS.

3.10.2. Генетический анализ наследования фактора [PSIp+].

3.10.3. Повторная индукция фактора [P*S7/>+].

3.10.4. Изучение агрегации eRF3 в трансгенных штаммах с SUP35P в хромосоме

3.10.5. Индукция [PSIp ]: количественная оценка и зависимость от фактора [Р/Л^]

3.10.6. Изучение механизмов индукции [PSt] и [Р57р+] при амплификации

SUP35P или SUP35PS в штаммах \piri].

3.11. Прионизация Sup35p в штаммах, содержащих гены SUP35Sи SUP35SP.

3.11.1. Индукция нестабильного [/557+]-подобного фактора в штаммах, содержащих гены SUP35S и SUP35SP.

3.11.2. Генетический анализ взаимодействия аллели SUP35SP и фактора [PSI*].

4. Обсуждение.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Фенотипическое проявление гена SUP35 Pichia methanolica и прионизация его продукта в дрожжах Saccharomyces cerevisiae"

Терминация трансляции - заключительная стадия синтеза белка - интенсивно изучается как у прокариот, так и у эукариот. Значительные успехи достигнуты в изучении терминации трансляции у низших эукариот, в особенности дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Дрожжи-сахаромицеты предоставляют удобную генетическую модель супрессии нонсенс-мутаций, позволяющую эффективное изучение генетического контроля терминации трансляции in vivo. Для S. cerevisiae показано наличие генетической системы, контролирующей точность терминации трансляции в зависимости от внешних условий и включающей гены SUP35 и SUP45, мутации в которых приводят к омнипотентной нонсенс-супрессии (Инге-Вечтомов, 1964; Инге-Вечтомов, Андрианова, 1970; Инге-Вечтомов, Андрианова, 1972). Гены SUP35 и SUP45 кодируют эукариотические белковые факторы терминации трансляции eRF3 и eRPl, соответственно (Zhouravleva et al., 1995; Frolova et al., 1994).

Гомологи факторов терминации трансляции eRF3 и eRFl S. cerevisiae выявлены в различных систематических группах эукариот (Chernoff et al., 1992; см. Инге-Вечтомов и др., 1994). Многочисленные исследования выявили значительную эволюционную консервативность первичных структур как eRFl, так и eRF3, что может говорить о принципиальном сходстве процессов терминации трансляции у эукариотических организмов из различных систематических групп. Некоторые данные свидетельствуют также и о частичной функциональной гомологии как белков eRFl, так и белков eRF3 из различных эукариотических организмов. Дальнейшее исследование степени функциональной взаимозаменяемости различных гомологов eRFl и eRF3 может иметь большое значение для выяснения вопроса о степени консервативности механизмов терминации трансляции у различных групп эукариот.

Одним из механизмов контроля точности терминации трансляции является эпигенетическая модификация фактора терминации трансляции eRF3, опосредованная возможностью перехода этого белка в специфическую прионную конформацию, поддерживающуюся автокаталитически. Данный механизм является практически доказанным для дрожжей S. cerevisiae, у которых был открыт цитоплазматический детерминант [PSI*] (Сох, 1965), наличие которого зависит от присутствия в клетке и уровня экспрессии гена SUP35 (Ter-Avanesyan et al., 1994; Chernoff et al., 1993; Derkatch et al., 1996) и определяется переходом белка Sup35 (eRF3) в прионную форму, стабильно поддерживающуюся в ходе клеточных делений (Wickner, 1994; Wickner et al., 1995). Прионизация Sup35 (возникновение и поддержание фактора [PS/*]) является аналогом описанного у млекопитающих, в т.ч. у человека, процесса прионизации белка Ргр, приводящего к развитию неизлечимых нейродегенеративных заболеваний (см. Prusiner et al., 1998).

Ключевую роль в прионизации белка Sup35 (eRF3) S.cerevisiae играет его N-терминальный домен (Ter-Avanesyan et al., 1994; Derkatch et al., 1996). Первичная структура этого участка eRF3 значительно варьирует у различных эукариотических организмов, хотя особенности аминокислотного состава и, по-видимому, вторичной структуры сохранены, по крайней мере, у низших эукариот. До последнего времени не было ясно, присуща ли способность к эпигенетической модификации точности терминации трансляции путем прионизации eRF3 только дрожжам-сахаромицетам, или этот механизм консервативен среди эукариот.

Настоящая работа была посвящена изучению степени функциональной гомологии фактора терминации трансляции eRF3 метилотрофных дрожжей Pichia methanolica при экспрессии гена, кодирующего этот белок, в дрожжах S .cerevisiae. Мы получили ряд трансгенных штаммов S. cerevisiae с замещением гена SUP35 S. cerevisiae его гомологом из P. methanolica или рекомбинантными конструкциями, созданными на основе генов SUP35 S. cerevisiae и P. methanolica. В ходе работы показано, что гомологичные гены SUP35 P. methanolica и S. cerevisiae являются частично функционально взаимозаменяемыми при их экспрессии в дрожжах-сахаромицетах. Результаты данной работы свидетельствуют также о способности белка SUP35 Р. methanolica к прионному превращению в клетках S. cerevisiae. Необычные свойства [Р5Г]-подобных факторов, возникающих в штаммах, содержащих ген SUP35 Р. methanolica или химерные гены P. methanolica / S. cerevisiae, позволяют искать подходы к идентификации этапов генерации [PSf] и генетических факторов, участвующих в контроле этого процесса.

Работа выполнена в лаборатории физиологической генетики Биологического НИИ СПбГУ. Отдельные эксперименты выполнены в лаборатории молекулярной биологии Университета штата Иллинойс (Чикаго, США).

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Задорский, Сергей Павлович

162 Выводы.

1. Ген SUP35 Pichia methanolica (SUP35P), его 5'-укороченный вариант, кодирующий С-домен eRF3 (C-SUP35P), и гибридные гены 5'SUP35P.m.::3'SUP35S.C. (SUP35PS) и 5'SUP35S.c.::3'SUP35P.m. (SUP35SP) способны к частичному функциональному замещению аутентичного гена SUP35 в дрожжах S. cerevisiae: обеспечивают жизнеспособность, но не обеспечивают эффективную терминацию трансляции.

2. Гены SUP35P и SUP35PS являются рецессивными супрессорами, аллельными мутациям sup35, в дрожжах S. cerevisiae. Гены SUP35SP и С-SUP35P являются полудоминантными нонсенс-супрессорами в дрожжах S. cerevisiae.

3. Показана способность белка Sup35 P. methanolica к прионному превращению в дрожжах S. cerevisiae.

4. Индукция прионной формы eRF3 P. methanolica является частично [PIN*] -независимой.

5. Показано наличие межвидового барьера при прионной конверсии между белками eRF3, содержащими гетерологичные прионизующие домены eRF3 S. cerevisiae и P. methanolica.

6. Получены данные о влиянии структуры С-домена eRF3 на прионизующие свойства NM-доменов eRF3 S. cerevisiae и P. methanolica, в т.ч. на степень преодолимости межвидового барьера при амплификации eRF3.

7. Показано летальное взаимодействие гена SUP35SP и фактора [PST^] -прионной формы белка Sup35 S.cerevisiae.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Задорский, Сергей Павлович, Санкт-Петербург

1. Борхсениус А.С., Инге-Вечтомов С.Г. О роли генов SUP35 и SUP45 в контроле клеточного цикла дрожжей-сахаромицетов. // Докл. Акад. Наук, 1997. Т. 353, с. 553556.

2. Борхсениус А.С. Общий генетический контроль терминации трансляции и клеточного цикла у дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Канд. дисс. С-Пб. 2000. 127 с.

3. Борхсениус А.С., Саснаускас К., Гедвилайте А., Инге-Вечтомов С.Г. Химерные прионы дрожжей с нестабильным наследованием. // Генетика, 2002 (в печати).

4. Волков К.В., Куришко К., Инге-Вечтомов С.Г., Миронова Л.Н. Полиморфизм гена SUP35 и его продукта у дрожжей Saccharomyces cerevisiae. // Генетика, 2000. Т. 35, с. 1-4.

5. Глотов Н.В., Животовский JI.A., Хованов Н.В., Хромов-Борисов Н.Н. Биометрия. Учебное пособие. // Л.: Изд-во ЛГУ, 1982. 264 с.

6. Деркач И.Л. Гиперэкспрессия гена SUP35 Saccharomyces cerevisiae индуцирует возникновение экстрахромосомного фактора psi+. Канд. дисс. С-Пб. 1995. 228 с.

7. Захаров И.А., Кожин С.А., Кожина Т.Н., Федорова И.В. Сборник методик по генетике дрожжей-сахаромицетов. // Л.:Наука, 1984. 144 с.

8. Инге-Вечтомов С.Г. Реверсии к прототрофности у дрожжей, нуждающихся в аденине. // Вестник ЛГУ. Сер.З: Биол. 1964. №2, с. 112-116.

9. Инге-Вечтомов С.Г. Супрессоры потребности в аденине у дрожжей.// Генетика, 1965. №2, с.22-26.

10. Ю.Инге-Вечтомов С.Г., Симаров Б.В. Связь супрессии и межаллельной комплементациии в локусе ADE2 у Saccharomyces cerevisiae. // Исследования по генетике, 1967. Т.З, с.127-148.

11. Инге-Вечтомов С.Г., Андрианова В.М. Рецессивные супрессоры у дрожжей. // Генетика, 1970. Т.6, №11, с.103-115.

12. Инге-Вечтомов С.Г. Идентификация некоторых групп сцепления у Петергофских генетических линий дрожжей. // Генетика, 1971. Т.7, с.113-124.

13. Инге-Вечтомов С.Г., Андрианова В.М. Новый тип супрессоров у дрожжей (в сб.: Молекулярные механизмы клеточных процессов). // М., Наука. 1972. С. 189-195.

14. Инге-Вечтомов С.Г. Влияние источника углерода и митохондриального генома на рибосомную супрессию в цитоплазме у дрожжей-сахаромицетов. // Исследования по генетике. Под ред. С.Г.Инге-Вечтомова. Л., 1986. Вып.10, с.60-65.

15. Инге-Вечтомов С.Г., Карпова Т.С., Тиходеев О.Н., Кашкин П.К., Трофимова М.В. Летальное взаимодействие \|/-фактора и рибосомных супрессоров у дрожжей. V съезд ВОГиС им.Н.И.Вавилова. Тезисы докладов. М., 1987. Т.5, с,38.

16. Инге-Вечтомов С.Г., Тиходеев О.Н., Карпова Т.С. Селективные системы для получения рецессивных рибосомных супрессоров у дрожжей-сахаромицетов. // Генетика, 1988. Т. 24, с. 1159-1165.

17. Инге-Вечтомов С.Г., Миронова Л.Н., Тер-Аванесян М.Д. Неоднозначность трансляции: версия эукариот?//Генетика, 1994. Т.ЗО, с.1022-1035.

18. Инге-Вечтомов С.Г., Миронова Л.Н., Аленин В.В., Борхсениус А.С. Прионы, синтез белка и клеточный цикл. // Вестник СпбГУ, 1999. Т.З, с. 22 30.

19. Инге-Вечтомов С.Г. Прионы дрожжей и центральная догма молекулярной биологии. // Вестник РАН, 2000. Т.70, № 4, с.299-306.

20. Киселев Л.Л. Терминация белкового синтеза у прокариот и эукариот существенно различается. // Молекулярная биология, 1999. Т.ЗЗ, № 6, с.1054-1062.

21. Киселев Л.Л., Фролова Л.Ю. Терминация трансляции у эукариот: новые результаты и новые гипотезы. // Биохимия, 1999. Т.64, № 3, с. 14-24

22. Лечвард К., Золниерович С., Хеммингс Б.А. Эукариотический фактор терминации трансляции eRFl связывается с фосфатазой 2А // Биохимия, 1999. Т.64, с. 1628-1637.

23. Миронова Л.Н., Журавлева Г.А., Куликов В.Н., Самсонова М.Г., Соом М.Я. Взаимодействие мутаций в гене SUP45 (SUP1) у дрожжей-сахаромицетов и их влияние на структуру белка.// Докл. Акад. Наук, 1993. Т.ЗЗ, №5, с.658-660.

24. Самбук Е.В., Тер-Аванесян М.Д. Восстановление активности кислой фосфатазы I и фосфорибозиламиноимидазол карбоксилазы в результате супрессии мутаций в генах phol и ade2 у дрожжей Saccharomyces cerevisiae.// Генетика, 1980. Т.16, № 5, с.832-839.

25. Сопова Ю.В. Изучение прионизации белка Sup35 Pichia methanolica и химерных белков Sup35 Pichia methanolica / Saccharomyces cerevisiae в дрожжах-сахаромицетах. Диссертация на соискание степени магистра биологии. С-Пб, 2001.

26. Сургучев А.П., Телков М.В., Смирнов В.Н., Брейнинг П., Пиперсберг В. Нуклеотидная последовательность мутантной аллели и аллели дикого типа гена SUP1 и сравнение транскриптов генов SUP1 и SUP2Л Молекулярная биология, 1987. Т.21, вып.2, с.347-358.

27. Телков М.В., Сургучев А.П., Дагкесаманская А.Р., Тер-Аванесян М.Д, Выделение фрагмента ДНК, содержащего ген SUP2. II Генетика, 1986. Т.22, №1, с. 17-25.

28. Тер-Аванесян М.Д., Дагкесаманская А.Р. Нулевые аллели генов SUP1 и SUP2: взаимодействие с цитоплазматическими детерминантами. // Докл. Акад. Наук, 1989. Т.308, с. 1472-1475.

29. Терентьев П.В., Ростова Н.С. Практикум по биометрии. // JL: Изд. ЛГУ, 1977. 152 с.

30. Тиходеев О.Н. Генетические характеристики нехромосомных супрессорных детерминант у дрожжей-сахаромицетов. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. биол. наук. // Л., 1990. 187 с.

31. Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинских исследованиях. // М., Медицина. 1975. 296 с.

32. Чернов Ю.О., Деркач И.Л., Дагкесаманская А.Р., Тихомирова В.Л., Тер-Аванесян М.Д., Инге-Вечтомов С.Г. Нонсенс-супрессия при амплификации гена, кодирующего белковый фактор трансляции.// Докл. Акад. Наук, 1988. Т.301, с.1227-1229.

33. Anderson R.M., Donnelly С.А., Ferguson N.M., Woolhouse M.E.J., Watt C.J., Udy H.J., MaWhinney S., Dunstan S.P., Southwood T.R.E., Wilesmith J.W. et al. Transmission dynamics and epidemiology of BSE in British cattle. // Nature, 1996. V.382, p.779-788.

34. Basu J., Williams B.C., Li Z., Williams E.V., Goldberg M.L. Depletion of a Drosophila homolog of yeast Sup35p disrupts spindle assembly, chromosome segregation, and cytokinesis during male meiosis. // Cell Motil. Cytoskeleton, 1998. V.39, p. 286-302.

35. Bertram G, Bell HA, Ritchie DW, Fullerton G, Stansfield I. Terminating eukaryote translation: domain 1 of release factor eRFl functions in stop codon recognition. // RNA, 2000. V.6, p. 1236-1247.

36. Bessen RA, Marsh RF. Identification of two biologically distinct strains of transmissible mink encephalopathy in hamsters. // J. Gen. Virol., 1992. V.73 (2), p. 329-334.

37. Birnboim H.C., Doly Y. A rapid alkaline extraction procedure for screening recombinant plasmid DNA. // Nucl. Acids Res., 1979. V.7, p.1513-1524.

38. Bonneaud N., Ozier-Kalogeropoulos O., Li G., Labaiesse M., Minvielle-Sebastia L., Lacroute F. A family of low and high copy replicative, integrative and single-stranded S.cerevisiae/E.coli shuttle vectors. // Yeast, 1991. V.7, p.609-615.

39. Borchsenius A.S., Tchourikova A.A., Inge-Vechtomov S.G. Recessive mutations in SUP35 and SUP45 genes coding for translation release factors affect chromosome stability in Saccharomyces cerevisiae. 11 Curr. Genet., 2000. V.37, p. 285-291.

40. Borchsenius AS, Wegrzyn RD, Newnam GP, Inge-Vechtomov SG, Chernoff YO. Yeast prion protein derivative defective in aggregate shearing and production of new "seeds". // EMBO J., 2001. V.20, p. 6683-91

41. Breining P., Pipersberg W. Yeast omnipotent suppressor SUP I (SUP45) nucleotide sequence of the wild type and amutant gene.// Nucl.Acids.Res., 1986. V.14, p.5187-5197.

42. Broach J.R., Strathern J.N., Hicks J.B. Transformation in yeast: development of a hybrid cloning vector and isolation of CAN1 gene. // Gene, 1979. V.8, p.121-133.

43. Buckingham RH, Grentzmann G, Kisselev L. Polypeptide chain release factors. // Mol. Microbiol., 1997. V.24, p. 449-456.

44. Capecchi M.R. Polypeptide chain termination in vitro: isolation of a release factor. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1967. V. 58, № 3, p.l 144-1151.

45. Cesarini G., Murray J.A. Plasmid vectors carrying the replication origin of filamentous single-stranded phages. // In: Genetic engineering: principles and methods. Ed. J.K.Setlow. 1987. V.9, p.135-154.

46. Chernoff Y.O., Ptyushkina M.V., Samsonova M.G., Sizonenko G.I., Pavlov Y.I., Ter-Avanesyan M.D., Inge-Vechtomov S.G. Conservative system for dosage dependent modulation of translation fidelity in eukaryotes. // Biochimie, 1992. V.74, p.455-461.

47. Chernoff Y.O., Derkach I.L., Inge-Vechtomov S.G. Multi-copy SUP35 gene induses de-novo appearance of psi-like factors in yeast Saccharomyces cerevisiae. И Curr. Genet., 1993. V.34, p. 268-270.

48. Chernoff, Y.O., Lindquist, S.L., Ono, B.-I., Inge-Vechtomov, S.G., and Liebman, S.W. Role of the chaperone protein Hspl04 in propagation of the yeast prion-like factor psi+., H Science, 1995. V.268, p. 880-884.

49. Chernoff YO, Newnam GP, Kumar J, Allen K, Zink AD. Evidence for a protein mutator in yeast: role of the Hsp70-related chaperone ssb in formation, stability, and toxicity of the PSI. prion. // Mol. Cell. Biol., 1999. V.19, p. 8103-8112.

50. Chernoff Y.O., Galkin A.P., Lewitin E., Chernova T.A., Newnam G.P., Belenkiy S.M. Evolutionary conservation of prion-forming abilities of the yeast Sup35 protein. // Mol. Microbiol., 2000. V.35, p. 865-876.

51. Chernoff YO. Mutation processes at the protein level: is Lamarck back? // Mutat. Res., 2001. V. 488, p. 39-64.

52. Cox B.S. Psi, a cytoplasmic suppressor of super-suppression in yeast.// Heredity, 1965. V.20, p.505-521.

53. Crouzet M., Izgu C.H., Grant C.M., Tuite M.F. The allosuppressor gene sal4 encodes a protein important for maintaining translational fidelity in Saccharomyces cerevisiae. И Curr.Genet, 1988. V.14, p.537-543.

54. DePace A.H., Santoso A., Hillner P. and Weissman J.S. A critical role for amino-terminal glutamine/asparagine repeats in the formation and propagation of a yeast prion. // Cell, 1998. V.93, p.1241-1252.

55. Derkatch I.L., Chernov Y.O., Kushnirov V.V., Inge-Vechtomov S.G., Liebman S.W. Genesis and variability of PSI\ prion factors in Saccharomyces cerevisiae. II Genetics, 1996. V.144, p. 1375-1383.

56. Derkatch I.L., Bradley M.E., Zhou P., Chernoff Y.O., Liebman S.W. Genetic and environmental factors affecting the de novo appearance of the PS/f. prion in Saccharomyces cerevisiae. // Genetics, 1997. V. 147, p. 507-519.

57. Derkatch I.L., Bradley M.E., Liebman S.W. Overexpression of the SUP45 gene encoding a Sup35p-binding protein inhibits the induction of the de novo appearance of the AS7+. prion. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998. V.95, p. 2400-2405.

58. Derkatch I.L., Bradley M.E., Zhou P., Liebman S.W. The PNM2 mutation in the prion protein domain of SUP35 has distinct effects on different variants of the PSI*. prion in yeast. // Curr Genet., 1999. V.35, p. 59-67.

59. Derkatch I.L., Bradley M.E., Masse S.V., Zadorsky S.P., Polozkov G.V., Inge-Vechtomov S.G., Liebman S.W. Dependence and independence of PST4. and [PIN*]: a two-prion system in yeast? // EMBO J., 2000. V.19, p.1942-1952.

60. Derkatch I.L., Bradley M.E., Hong Y.J., Liebman S.W. Prions affect the appearance of other prions: the stoiy of PIN". // Cell, 2001. V.106, p.171-182.

61. Didichenko S.A., Ter-Avanesyan M.D., Smirnov V.N. Ribosome-bound EF-la-like protein of yeast Saccharomyces cerevisiae. // Eur.J.Biochem., 1991. V.198, p.705-711.

62. Doel S.M., McCready S.J., Nierras C.R., Cox B.S. The dominant PNM2 mutation which eliminates the psi factor of Saccharomyces cerevisiae is the result of missence mutation in the SUP35 gene. // Genetics, 1994. V.137, p.1-12.

63. Eaglestone SS, Cox BS, Tuite MF. Translation termination efficiency can be regulated in Saccharomyces cerevisiae by environmental stress through a prion-mediated mechanism. // EMBO J., 1999. V. 18, №7, p. 1974-1981.

64. Eurwilaichitr L., Graves F.M., Stansfield I., Tuite M.F. The C-terminus of eRFl defines a functionally important domain for translation termination in Saccharomyces cerevisiae. II Mol. Microbiol., 1999. V.32, № 3, p. 485-496.

65. Frolova L., Le-Goff X., Zhouravleva G., Davydova E., Philippe M., Kisselev L. Eukaryotic polypeptide chain release factor eRF3 is an eRFl and ribosome-dependent guanosine triphosphatase. // RNA, 1996. V.2, p. 334-341.

66. Frolova L.Y., Merkulova T.I., Kisselev L.L. Translation termination in eukaryotes: polypeptide release factor eRFl is composed of functionally and structurally distinct domains. // RNA, 2000. V.6, № 3, p. 381-390.

67. Gangy B. and Silar P. Identification of the genes encoding the cytosolic translation release factors from Podospora anserina and analysis of their role during the life cycle. // Genetics, 1998. V.149, p. 1763-1775.

68. Gerlach W.L. Genetic properties of some amber-ochre suppressors in Saccharomyces cerevisiae. // Mol.Gen.Genet., 1975. V.138, p.53-63.

69. Gerlach W.L. Mutational properties of supP amber-ochre supersuppressors in Saccharomyces cerevisiae. //Mol.Gen.Genet., 1976. V.144, p.213-215.

70. Glover, J.R., Kowal, A.S., Schirmer, E.C., Patino, M.M., Liu, J.J., and Lindquist, S. Self-seeded fibers formed by Sup35, the prion determinant of PS/4"., a heritable prion-like factor of S. cerevisiae. // Cell, 1997. V. 89, p. 811-819.

71. Golgfarb L.G., Petersen R.B., Tabaton M. Fatal familial insomnia and familial Creuztfeld-Jacob desease: desease phenotype determined by a DNA polymorphism. // Science, 1992. V.258, p. 806 808.

72. Goldstein J.L., Beaudet A.L., Caskey C.T. Peptide chain termination with mammalian release factor. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1970. V. 67, № 1, p. 99-106.

73. Gordenin D.A., Trofimova M.V., Shaburova O.N., Pavlov Y.I., Chernoff Y.O., Chekuolene Y.O., Proscyavichus Y.Y., Sasnauskas K.V., Yanulaitis A.A. Precise excision of bacterial transposon Tn5 in yeast. // Mol.Gen.Genet, 1988. V.213, p.388-392.

74. Grenett HE, Bounelis P, Fuller GM. Identification of a human cDNA with high homology to yeast omnipotent suppressor 45. // Gene, 1992. V. 110, № 2, p. 239-243.

75. Grentzmann G., Brechemier-Baey D., Heurgue V., Mora L., Buckingham R.H. Localization and characterization of the gene encoding release factor RF3 in Escherichia coll // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1994. V.91, № 13, p.5848-5852.

76. Grentzmann G., Kelly P.J., Laalami S., Shuda M., Firpo M.A., Cenatiempo Y., Kaji A. Release factor RF-3 GTPase activity acts in disassembly of the ribosome termination complex. // RNA, 1998. V.4, № 8, p.973-983.

77. Hawthorne D.C., Leupold U. Suppressor mutations in yeast. // Curr.Top.Microbiol.Immunol., 1974. V.64, p. 1-47.

78. Himmelfarb H., Maicas E., Friesen J. Isolation of the SUP45 omnipotent suppressor gene of Saccharomyces cerevisiae and characterization of its gene product. // Mol.Cell.Biol., 1985. V.5,p.816-822.

79. Horiuchi M, Caughey B. Prion protein interconversions and the transmissible spongiform encephalopathies. Structure Fold. Des., 1999. V.7, № 10, p.R231-240.

80. Ito К, Ebihara К, Uno M., Nakamura Y. Conserved motifs in prokaryotic and eukaryotic polypeptide release factors: tRNA-protein mimicry hypothesis. // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A, 1996. V.93, № 11, p. 5443-5448.

81. Ito K, Ebihara K, Nakamura Y. The stretch of C-terminal acidic amino acids of translational release factor eRFl is a primary binding site for eRF3 of fission yeast. // RNA, 1998. V.4, № 8, p. 958-972.

82. Ito K, Uno M, Nakamura Y. A tripeptide 'anticodon' deciphers stop codons in messenger RNA. // Nature, 2000. V.403, № 6770, p. 680-684.

83. Jakobsen,C.G., Soegaard,T.M.M., Frolova,L. and Justesen,J. Identification of a second active human polypeptide chain release factor 3, eRF3b. GenBank database, 1999. CAB91089.

84. Janosi L., Shimizu I., Kaji A. Ribosome recycling factor (ribosome releasing factor) is essential for bacterial growth. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1994. V.91, № 10, p. 42494253.

85. Jean-Jean O., Le Goff X., Philippe M. Is there a human \psi.7 // C. R. Acad. Sci., 1996. V.319, № 6, p. 487-492.

86. Jensen MA, True HL, Chernoff YO, Lindquist S. Molecular population genetics and evolution of a prion-like protein in Saccharomyces cerevisiae. II Genetics, 2001. V. 159, №2, p. 527-535.

87. Karamyshev A.L., Ito K., Nakamura Y. Polypeptide release factor eRFl from Tetrahymena thermophila: cDNA cloning, purification and complex formation with yeast eRF3. // FEBS Lett., 1999. V.457, № 3, p. 483-488.

88. Karimi R, Pavlov MY, Buckingham RH, Ehrenberg M. Novel roles for classical factors at the interface between translation termination and initiation. // Mol. Cell., 1999. V.3, № 5, p. 601-609.

89. Kawakami K, Inada T, Nakamura Y. Conditionally lethal and recessive UGA-suppressor mutations in the prfB gene encoding peptide chain release factor 2 of Escherichia coli. II J. Bacteriol., 1988. V.170, № 11, p. 5378-5381.

90. Kikuchi Y., Shimatake H., Kikuchi A. A yeast gene recuired for Gl-to-S transition encodes a protein containing an A-kinase target site and GTP-ase domain. EMBO J., 1988. V.7, p. 1175-1182.

91. King C.Y., Tittmann P., Gross H., Gebert R., Aebi M. and Wuthrich K. Prion-inducing domain 2-114 of yeast Sup35 protein transforms in vitro into amyloid-like filaments. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997. V. 94, p. 6618-6622.

92. King CY. Supporting the structural basis of prion strains: induction and identification of PSZ. variants. // J. Mol. Biol., 2001. V. 307, № 5, p. 1247-1260.

93. Konecki D.S., Aune K.C., Tate W., Caskey C.T. Characterization of reticulocyte release factor. // J. Biol. Chem., 1977. V.252, № 13, p. 4514-4520.

94. Kushnirov V.V., Ter-Avanesyan M.D., Surguchov A.P., Smirnov V.N., Inge-Vechtomov S.G. Localization of possible functional domains in SUP2 gene product of the yeast Saccharomyces cerevisiae. IIFEBS Lett., 1987. V.215, p.257-260.

95. Kushnirov V.V., Ter-Avanesyan M.D., Telkov M.V., Surguchov A.P., Smirnov V.N., Inge-Vechtomov S.G. Nucleotide sequence of the SUP2 (SUP35) gene of Saccharomyces cerevisiae. II Gene, 1988. V.66, p.45-54.

96. Kushnirov V.V. and Ter-Avanesyan M.D. Structure and Replication of Yeast Prions. // Cell, 1998. V.94, p. 13-16.

97. Kushnirov V.V., Kryndushkin D.S., Boguta M., Smirnov V.N., Ter-Avanesyan M.D. Chaperones that cure yeast artificial PS7+. and their prion-specific effects. Curr. Biol., 2000a. V.10, № 22, p. 1443-1446.

98. Kushnirov V.V., Kochneva-Pervukhova N.V., Chechenova M.B., Frolova N.S., Ter-Avanesyan M.D. Prion properties of the Sup35 protein of yeast Pichia methanolica. II EMBO J., 2000. V.19, № 3, p. 324-331.

99. Le Goff X., Philippe M., Jean-Jean O. Overexpression of human release factor 1 alone has an antisuppressor effect in human cells. // Mol. Cell. Biol., 1997. V.17, № 6, p. 31643172.

100. Li L., Lindquist S. Creating a protein-based element of inheritance. // Science, 2000. V.287, № 5453, p.661-664.

101. Liebman S.W., Sherman F. Extrachromosomal y/+ determinant suppresses nonsense mutations in yeast. // J.Bacteriol, 1979. V.139, p. 1068-1071.

102. Liu, J.J., and Lindquist, S. Oligopeptide-repeat expansions modulate "protein-only" inheritance in yeast. // Nature, 1999. V.400, p.573-576.

103. Masison D.C., Wickner R.B. Prion-inducing domain of yeast Ure2p and protease resistance of Ure2p in prion-containing cells. // Science, 1995. V.270, № 5233, p.93-95.

104. Merkulova T.I., Frolova L.Y., Lazar M., Camonis J., Kisselev L.L. C-terminal domains of human translation termination factors eRFl and eRF3 mediate their in vivo interaction. // FEBS Lett., 1999. V.443, № 1, p.41-47.

105. Mikuni O., Ito K., Moffat J., Matsumura K., McCaughan K., Nobukuni Т., Tate W., Nakamura Y. Identification of the prfC gene, which encodes peptide-chain-release factor 3 of Escherichia coli. II Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1994. V.91, p. 5798-5802.

106. Milman G., Goldstein J., Scolnick E., Caskey T. Peptide chain termination. 3. Stimulation of in vitro termination. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1969. V.63, № 1, p. 183-90.

107. Mironova L.N., Provorov N.A., Ter-Avanesyan M.D., Inge-Vechtomov S.G., Smirnov V.N., Surguchov A.P. The effect of paromomycin on the expression of ribosomal suppressor in yeast. // Curr.Genet., 1982. V.5, p.149-152.

108. Mironova L.N., Samsonova M.G., Zhouravleva G.A., Kulikov V.N., Soom M.J. Reversions to respiratory competence of omnipotent sup45 suppressor mutants may be caused by secondary sup45 mutations. // Curr Genet., 1995. V.27, № 3, p.195-200.

109. Morley S.J., Curtis P.S., Pain V.M. eIF4G: translation's mystery factor begins to yield its secrets. // RNA, 1997. V.3, p. 1085-1104.

110. Mugnier P., Tuite M.F. Translation termination and its regulation in eukaryotes: recent insights provided by studies in yeast. // Biochemistry (Mosc), 1999. V. 64, № 12, p.1360-1366.

111. Nakamura Y., Ito K., Matsumura K., Kawazu Y., Ebihara K. Regulation of translation termination: conserved structural motifs in bacterial and eukaryotic polypeptide release factors. //Biochem. Cell. Biol., 1995. V.73, № 11-12, p. 1113-1122.

112. Nakayashiki Т., Ebihara К., Bannai H., Nakamura Y. Yeast PSI4. "prions" that are crosstransmissible and susceptible beyond a spesies barrier through a quasi-prion state. // Mol. Cell, 2001. V.7, p. 1121-1130.

113. Newnam G.P., Wegrzyn R.D., Lindquist S.L., Chernoff Y.O. Antagonistic interactions between yeast chaperones Hspl04 and Hsp70 in prion curing. // Mol. Cell. Biol., 1999. V.19, p. 1325-1333.

114. Parham S.N., Resende C.G., Tuite M.F. Oligopeptide repeats in the yeast protein Sup35p stabilize intermolecular prion interactions. // EMBO J., 2001. V.20, № 9, p.2111-2119.

115. Parsell D.A., Kowal A.S., Singer M.A., Lindqwist S. Protein disaggregation mediated by heat-shock protein Hspl04. //Nature, 1994. V.372, p. 475-478.

116. Patino M.M., Liu J.J., Glover J.R., Lindquist S. Support for the prion hypothesis for inheritance of a phenotypic trait in yeast. II Science, 1996. V.273, p. 622-626.

117. Paushkin S.V., Kushnirov V.V., Smirnov V.N., Ter-Avanesyan M.D. Propagation of the yeast prion-like psi+. determinant is mediated by oligomerization of the SUP35-Qncoded polypeptide chain release factor. // EMBO J., 1996. V.15, p. 3127 3137.

118. Paushkin S.V., Kushnirov V.V., Smirnov V.N. and Ter-Avanesyan M.D. In vitro propagation of the prion-like state of yeast Sup35 protein. // Science, 1997b. V.277, p. 381383.

119. Pavlov M.Y., Freistroffer D.V., MacDougall J., Buckingham R.H., Ehrenberg M. Fast recycling of Escherichia coli ribosomes requires both ribosome recycling factor (RRF) and release factor RF3. //EMBO J., 1997. V.16, № 13, p.4134-4141.

120. Pel H.J., Moffat J.G., Ito K., Nakamura Y., Tate W.P. Escherichia coli release factor 3: resolving the paradox of a typical G protein structure and atypical function with guanine nucleotides. // RNA, 1998. V.4, № 1, p.47-54.

121. Polaina J., Adam A.C. A fast procedure for yeast DNA purification. // Nucl. Acids Res., 1991. V.19, p.5443.

122. Prusiner S.B., Scott M.R., DeArmond S.J., Cohen F.E. Prion protein biology. // Cell, 1998. V.93, p.337-348.

123. Ryden SM, Isaksson LA. A temperature-sensitive mutant of Escherichia coli that shows enhanced misreading of UAG/A and increased efficiency for some tRNA nonsense suppressors. // Mol. Gen. Genet., 1984. V.193, № 1, p. 38-45.

124. Rose M.D., Winston F., Hieter P. Methods in yeast genetics. // NY: CSHL Press. 1990. 198 p.

125. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual. 2nd edition. // Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, 1989.

126. Samsonova M.G. and Inge-Vechtomov S.G. Sup2 proteins: the relation to elongation factors EF-Tu (EF-la) and the role of N-terminal extention. // J. Gen. Res., 1994. V.l, p. 279-295.

127. Sanchez Y., Taulien J., Borkovich K.A., Lindquist S. Hspl04 requred for tolerance to many forms of stress. // EMBO J., 1992. V.ll, p.2357-2364.

128. Santoso A., Chien P., Osherovich L.Z., Weissman J.S. Molecular basis of a yeast prion species barrier. // Cell, 2000. V.l00, № 2, p.277-288.

129. Scolnick E., Tompkins R., Caskey Т., Nirenberg M. Release factors differing in specificity for terminator codons. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1968. V. 61, № 2, p. 768774.

130. Sherman F. Genetic nomenclature. In: The molecular biology of yeast Saccharomyces. II Eds. J.N.Strathem. E.W.Jones, J.R.Broach. Cold Sping Harbor, 1982. P.463-486.

131. Sherman F., Fink G.R., Hick J.B. Methods in yeast genetics. // Cold Sping Harbor Laboratory. N.Y., Cold Sping Harbor, 1986.

132. Sikorski R.S., Hieter P. A system of shuttle vectors and yeast host strains designed for efficient manipulation of DNA in Saccharomyces cerevisiae. И Genetics, 1989. V.122, p. 19-27.

133. Sondheimer N., Lindquist S. RNQJ: an epigenetic modifier of protein function in yeast. // Mol.Cell, 2000. V.5, p.163 172.

134. Sondheimer N., Lopez N., Craig E.A., Lindquist S. The role of Sisl in the maintenance of the prion. // EMBO J., 2001. V.20, № 10, p.2435-2442.

135. Sparrer H.E., Santoso A., Szoka F.C. Jr, Weissman J.S. Evidence for the prion hypothesis: induction of the yeast PS/1-. factor by in vitro converted Sup35 protein. // Science, 2000. V. 289, p. 595-599.

136. Stansfield I., Eurwilaichitr L., Akhmaloka, Tuite M.F. Depletion in the levels of the release factor eRFl causes a reduction in the efficiency of translation termination in yeast. // Mol. Microbiol., 1996. V.20, №6, p. 1135-1143.

137. Surguchov A.P., Telkov M.V., Smirnov V.N. Absence of structural homology between supl and sup2 genes of yeast Saccharomyces cerevisiae and identification of their transcripts. //FEBS Lett., 1986. V.206, №1, p.147-150.

138. Tate W.P., Caskey C.T. The mechanism of peptide chain termination. // Mol. Cell. Biochem., 1974. V.5, № 3, p. 115-126.

139. Tikhomirova V.L., Inge-Vechtomov S.G. (1996). Sensitivity of sup35 and sup45 mutants in Saccharomyces cerevisiae to antimicrotubule drug benomyl. // Curr. Genet.,1996. V.30, p. 44-49.

140. True H.L., Lindquist S.L. A yeast prion provides a mechanism for genetic variation and phenotypic diversity. // Nature, 2000. V.407, № 6803, p. 477-483.

141. Tuite M.F., Mundy C.R., Cox B.R. Agents that cause a high frequency of genetic change from \psi+. to psf] in Saccharomyces cerevisiae. II Genetics, 1981. V.98, p. 691-711.

142. Urbero В., Eurwilaichitr L., Stansfield I., Tassan J.P., Le Goff X., Kress M., Tuite M.F. Expression of the release factor eRFl (Sup45p) gene of higher eukaryotes in yeast and mammalian tissues. // Biochimie, 1997. V.79, № 1, p.27-36.

143. Wegrzyn R.D., Bapat K, Newnam G.P., Zink A.D., Chernoff Y.O. Mechanism of prion loss after Hspl04 inactivation in yeast. // Moi. Cell. Biol., 2001. V.21, № 14, p. 46564669.

144. Wickner R.B. URE3. as an altered Ure2 protein: evidence for a prion analog in Saccharomyces cerevisiae. II Science, 1994. V.264, p.566-569.

145. Wickner R.B., Masison D.C., Edskes H.K. PST\ and [URE3. as yeast prions. // Yeast, 1995. V.ll, p.1671-1685.

146. Wilson P.G., Culbertson M.R. SUFI2 suppressor protein of yeast. A fusion protein related to the EF-la family of elongated factors. // J.Mol.Biol., 1988. V.189, p.553-578.

147. Young C.S., Cox B.S. Extrachromosomal elements in a super-suppression system of yeast. I. A nuclear gene, controlling the inheritance of the extrachromosomal elements.// Heredity, 1971. V.26, p.413-422.

148. Zemlyanko O.M., Mironova L.N., Philippe M., Zhouravleva G.A. Expression of X.laevis and H.sapiens genes coding termination translation factor eRF3 (Sup35p) in yeast. (Abstract) // 1998 Yeast Genetics and Molecular Biology Meeting. Maryland, USA. P.330

149. Zhouravleva G., Alenin V., Inge-Vechtomov S., Chernoff Y. To stick or not to stick: Prion domains from yeast to mammals. // Recent Research Developments in Molecular and Cellular Biology (in press)1. Благодарности.

150. Огромное спасибо сотрудникам, аспирантам и студентам лаборатории физиологической генетики БиНИИ СПбГУ, кафедры генетики и селекции СПбГУ за доброжелательное отношение, помощь и поддержку на всех этапах работы, творческуюатмосферу работы и общения.