Домен холодового шока — один из наиболее консервативных доменов, встречающийся в белках из различных организмов от бактерий до человека. Белки с доменом холодового шока вовлечены в развитие организмов и их адаптацию к неблагоприятным абиотическим факторам окружающей среды.

CSD белки растений относятся к РНК-связывающим белкам. У бактерий CSDP критически необходимы для выживания клетки при пониженной температуре.

У большей части у эукариотических организмов CSDP тоже найдены. У животных CSDP выполняют важные функции в регуляции дифференцировки клеток.

Однако, у растений регуляция экспрессии генов с помощью РНК-связывающих белков изучена очень слабо. В частности, молекулярный механизм функционирования CSD-белков растений остаётся практически неизвестным.

Геном модельного растения Arabidopsis thaliana содержит 4 гена, кодирующих белки с доменом холодового шока, AtCSDP1-4. Для изучения функций этих белков нами применяется подход обратной генетики, который заключается в получении растений с нокаут-мутациями по интересующим генам и изучении их фенотипа. Для введения нокаут-мутаций в гены используется технология CRISPR/Cas9. К настоящему моменту созданы растения с нокаут-мутациями по отдельным генам AtCSDP1-4 и ведётся работа по созданию растений, содержащих нокаут-мутации сразу в двух или четырех генах.

Публикации:

Budkina, K. S., Zlobin, N. E., Kononova, S. V., Ovchinnikov, L. P., & Babakov, A. V. (2020). Cold shock domain proteins: structure and interaction with nucleic acids. Biochemistry (Moscow), 85, 1-19.

Zlobin, N., Evlakov, K., Tikhonova, O., Babakov, A., & Taranov, V. (2018). RNA melting and RNA chaperone activities of plant cold shock domain proteins are not correlated. RNA biology, 15(8), 1040-1046.

Taranov, V. V., Zlobin, N. E., Evlakov, K. I., Shamustakimova, A. O., & Babakov, A. V. (2018). Contribution of Eutrema salsugineum cold shock domain structure to the interaction with RNA. Biochemistry (Moscow), 83, 1369-1379.

Zlobin, N., Evlakov, K., Alekseev, Y., Blagodatskikh, K., Babakov, A., & Taranov, V. (2016). High DNA melting activity of extremophyte Eutrema salsugineum cold shock domain proteins EsCSDP1 and EsCSDP3. Biochemistry and Biophysics Reports, 5, 502-508.