ТУКАЛО
Михайло Арсентійович

українська версія
english version

Дата народження: 2 червня 1951 року. Освіта: Київський національний університет імені Т.Г. Шевченка, 1973 рік. Вчений ступінь: доктор біологічних наук. Рік присудження вченого ступеню: 1989. Вчене звання: старший науковий співробітник. Рік присудження вченого звання: 1988.

Основне місце роботи: Інститут молекулярної біології і генетики НАН України. Посада: завідувач відділу ензимології білкового синтезу.

Звання та нагороди: Державна премія УРСР в галузі науки і техніки, 1986 рік.

Міжнародні гранти: 1992-1995, Міжнародний науковий грант НАТО; 1995-2000, Міжнародний науковий грант інституту імені Говарда Хьюза, США; 2001-2003, Міжнародний науковий грант INTAS.

Основні наукові інтереси полягають у вивченні структурних основ РНК-білкового впізнавання та ферментативного каталізу. Дослідження останніх років спрямовані на визначення структурних основ декодування генетичної інформації. На даний час працює над вивченням специфічного впізнавання аміноацил-тРНК синтетазами своїх гомологічних амінокислот і тРНК, механізмів каталізу і редактування. З використанням біохімічних методів, сайт-спрямованого мутагенезу і рентгеноструктурного аналізу вивчає різні прокаріотичні (в т.ч. і важливі патогенні бактерії - Enterococcus faecalis, Mycobacterium tuberculosis and Streptococcus pneumoniae), еукаріотичні і архе-бактеріальні системи.

У співробітництві з д-ром С. Кусаком з Європейської молекулярно-біологічної лабораторії (ЄМБЛ) були вивчені просторові структури низки АРСаз та їхніх комплексів з різними комбінаціями субстратів, включаючи комплекси з тРНК. Показано, що процес синтезу специфічних продуктів АРСазами супроводжується конформаційними змінами в активному центрі ферментів і за його межами. Одержані дані дозволили висвітлити механізми активації амінокислот та зрозуміти молекулярні механізми впізнавання гомологічних тРНК і їхнього аміноацилювання цими ферментами.

Найвагоміших результатів досягнуто у дослідженні серил-, тирозил- і лейцил-тРНК синтетаз із Thermus thermophylus, які у прокаріотів впізнають тРНК з довгим варіабельним стеблом. Визначення нами структури комплексу СерРС:тРНКSer дало змогу отримати перші відомості про будову тРНК з довгою варіабельною гілкою і прослідкувати яким чином відбувається її взаємодія з ферментом. У підсумку, вивчення просторової структури комплексу ТирРС:тРНКTyr дозволило вперше показати незвичайний (неканонічний), для цього класу ферментів, тип упізнавання тРНК. Тирозил-тРНК синтетаза належить до 1-го структурного класу, але має тип упізнавання, характерний для АРСаз 2-го класу, де тРНК взаємодіє з ферментом з боку довгої варіабельної гілки. Встановлення просторової структури комплексу ЛейРСТТ:тРНКLeu висвітлює повну картину взаємодії синтетаз із тРНК, які мають довгу варіабельну гілку. Виявлені нами відмінності у просторових структурах тРНКSer, тРНКTyr і тРНКLeu методами рентгеноструктурного аналізу та хімічної модифікації дозволяють зрозуміти їхню роль у процесах впізнавання і дискримінації гомологічними АРСазами.

Найближчі плани - вивчення молекулярних механізмів редактування помилкових продуктів лейцил-тРНК синтетазою і проліл-тРНК синтетазою. Виявлення структурних відмінностей між аміноацил-тРНК синтетазами людини і прокаріотів планується використати для розробки принципово нових ліків проти Enterococcus faecalis, Mycobacterium tuberculosis.

Кількість публікацій: 186.

Робочий телефон: (044) 526-55-89. Домашній телефон: (044) 569-21-06. Факс: (044) 526-07-59. E-mail: mtukalo@imbg.org.ua.

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 Е 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 Е 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 2Е 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