Заключение диссертационного совета (Исследование топологии гидратных оболочек белков)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д 501.002.11,СОЗДАННОГО НА БАЗЕ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГОБЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГОПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА», ПО ДИССЕРТАЦИИНА СОИСКАНИЕ УЧЁНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА НАУКАттестационное дело № _________________Решение диссертационного совета от «17» декабря 2015 г. № 24О присуждении Рубцовой Екатерине Владимировне, гражданке РоссийскойФедерации, учёной степени кандидата физико-математических наук.Диссертация «Исследование топологии гидратных оболочек белков»по специальности 03.01.02 – «Биофизика» принята к защите 9 октября 2015г., протокол №22, диссертационным советом Д 501.002.11, созданным на базеФедерального государственного бюджетного образовательного учреждениявысшего профессионального образования «Московский государственныйуниверситет имени М.В.

Ломоносова», 119991, Российская Федерация,Москва, Ленинские горы, д. 1, в соответствии с приказом о созданиидиссертационного совета No773/нк от 5 ноября 2013г. Министерстваобразования и науки Российской Федерации.Соискатель Рубцова Екатерина Владимировна 1989 года рождения. В2012годуокончилакафедруматематикифизическогофакультетаФедерального государственного бюджетного образовательного учреждениявысшего профессионального образования «Московский государственныйуниверситет имени М.В.

Ломоносова» по специальности «физика». В том жегоду поступила в очную аспирантуру Федерального государственногобюджетного образовательного учреждения высшего профессиональногообразования«Московский государственныйЛомоносова».1университет имени М.В.Диссертация выполнена на кафедре математики физического факультетаФедерального государственного бюджетного образовательного учреждениявысшего профессионального образования «Московский государственныйуниверситет имени М.В. Ломоносова».Научный руководитель:ЛобышевВалентинИванович,докторфизико-математическихнаук,профессор Федерального государственного бюджетного образовательногоучреждениявысшегопрофессиональногообразования«Московскийгосударственный университет имени М.В. Ломоносова».Официальные оппоненты:1. Ермаков Юрий Александрович, доктор физико-математических наук,ведущийнаучныйсотрудникФедеральногогосударственногобюджетного учреждения науки Института электрохимии им.

А.Н.Фрумкина РАН2. Мазо Михаил Абрамович, кандидат физико-математических наук,старшийнаучныйсотрудникФедеральногогосударственногобюджетного учреждения науки Института химическойфизики им.Н.Н. Семенова РАН1. дали положительные отзывы на диссертацию.Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институтмолекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук,119991, ГСП-1, г. Москва, ул. Вавилова, д. 32, ИМБ РАН, в своёмположительномзаключении,подписанномзаведующимлабораториейвычислительных методов системной биологии ИМБ РАН, д.ф.-м.н.,профессором Туманяном Владимиром Гайевичем и ведущим научнымсотрудником лаборатории вычислительных методов системной биологииИМБРАН,к.ф.-м.н.ЕсиповойНатальейположительном заключении указала, что:2Георгиевной,всвоём диссертационная работа Рубцовой Е.В.

«Исследование топологиигидратныхоболочекбелков»являетсяактуальнымнаучнымисследованием в диссертации решены все поставленные задачи автореферат и публикации отражают содержание выполненнойдиссертационной работы сделанные автором выводы вполне обоснованы и достоверны иподтверждаются приведенным в работе фактическим материалом результаты работы могут быть использованы в широком круге научныхисследованийВыбор ведущей организации и оппонентов обосновывается авторитетностьюи компетентностью назначенных оппонентов и широкой известностьюдостижений ведущей организации в тех областях, которые затрагиваетдиссертация.Соискатель имеет 9 опубликованных работ, в том числе по теме диссертации–9работ,опубликованных2,врецензируемых1работарекомендованныхВАК,-соответствующейтемедиссертации.Внаучныхявляетсяглавойматериалахизданиях,вкниге,российскихимеждународных симпозиумов – 6 работ.В опубликованных работах соискателя отражены все основные результатыдиссертации и положения, выносимые на защиту.

Отдельно стоит отметить,что во всех печатных работах соискатель является первым автором.Наиболее значимые научные работы по теме диссертации:1. Рубцова Е., Соловей А., Лобышев В. Статистические характеристикигидратныхоболочек белков. Компьютерное моделирование//Вестник Московского университета. Серия 3. Физика, астрономия. —2015. — № 5. — С.

33–38.2 . Рубцова Е., Соловей А., Лобышев В. Распределение внутренних3параметров структуры гидратной оболочки белков // Биофизика.— 2014. — T. 59, № 6, C. 1071-10783. Rubtcova E., Solovey A., Lobyshev V. Topology and geometry of proteinwater shell by computer modeling // Chemical and BiochemicalTechnology: Materials, Processing, and Reliability. – 2014. – С. 14-33.На автореферат диссертации поступили следующие отзывы:1.

Отдокторасотрудникафизико-математическихИнститутанаук,ТеоретическойиведущегонаучногоЭкспериментальнойБиофизики РАН лаборатории физической биохимии Полозова РобертаВалентиновича: в отзыве отмечено, что в работе представленоконструктивное доказательство существования вполне определённойпространственной сети молекул.2. От доктора химических наук, профессора, заведующего лабораториейструктуры водных растворов ИОНХ им.

Н.С. Курнакова РАН ЛященкоАндрея Кирилловича: в отзыве в качестве рекомендации длядальнейшей работы отмечено, что необходимо провести болеедетальное сравнительное рассмотрение вопроса о структурныхгруппировках воды в растворах и биологических объектах в случаедругих белков.3. Откандидатаматематикифизико-математическихФедеральногообразовательногонаук,доцентагосударственногоучреждениявысшегокафедрыбюджетногопрофессиональногообразования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова» Могилевского Ильи Ефимовича: в отзыве отмеченоприменение в работе численных методов, отвечающих современнымпредставлениям математического моделирования биосистем.4.

От кандидата физико-математических наук, старшего научногосотрудникаФедеральногообразовательногогосударственногоучреждения4высшегобюджетногопрофессиональногообразования «Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова» Хахалина Андрея Владимировича: в отзыве указан рядзамечаний, которые в том числе носят рекомендательный характер.5. От кандидата физико-математических наук, младшего научногосотрудникаНИИ физико-химической биологии им.

А.Н.Белозёрского Нестеренко Алексея Михайловича: в отзыве указан ряднедостатков,связанныхснеполнымотражениемнекоторыхподробностей работы в автореферате.Все отзывы положительные, отмечается актуальность диссертационногоисследования, теоретическая и практическая значимость, научная новизна. Вотзывах присутствуют отдельные замечания относительно оформления иотдельных формулировок.

При этом указывается, что данные неточности неснижаютдостоинствдиссертационнаяработы.работаВовсехпредставляетотзывахсобойотмечается,законченнуючтонаучно-квалификационную работы и удовлетворяет всем критериям, предъявляемымк диссертациям на соискание учёной степени кандидата наук, «Положения оприсужденииученыхстепеней»,утвержденногопостановлениемПравительства РФ от 24 сентября 2013 г. No 842.Диссертационныйсоветотмечает,чтонаоснованиивыполненныхсоискателем исследований:Разработаны:1. Библиотеки для расчёта функции распределения плотности в гидратнойоболочке2. Библиотекидлямолекулярнойдинамикиводныхкластеровсиспользованием потенциала F3C и численных схем интегрированиявысокой точностиПредложен:5Метод быстрого расчёта функций распределений валентных и торсионныхуглов с помощью представления гидратной оболочки как системыгексациклов.Доказано, что: Функцииплотностипериодическуюмолекулструктуру,водывгидратномслоеимеюткачественносовпадаютдлябелковразличных типов. Существуют статистически значимые отличия в распределении угловО-О-О ("валентных" углов) и О-О-О-О ("торсионных" углов) вгидратном слое белков и в объёмной воде.Теоретическая значимость исследования обоснована тем, что:полученныерезультатыхарактеристикахводыразвиваютвсовременныеприбелковомслое,представленияпозволяютотойтиоотпредставлений связанной воды как льдообразной структуры.Применительно к проблематике диссертации результативно (эффективно, тоесть с получением обладающих новизной результатов) использованы: Метод полноатомной молекулярной динамики с использованиемсилового поля CHARMM. Алгоритм поиска циклов в ширину. Критерий остановки итерационного процесса в виде невязки междудвумя функциями по норме пространства h[a, b].Подробно изложены все этапы численных экспериментов моделированияводных кластеров и белков в водных оболочках, а также методика полученияфункций плотности в гидратных оболочках в зависимости от расстояния добелка.6Изученоповедениеводныхкластеров,построенныхврамкахпараметрической модели воды, с учётом нагрева, проведена оценка времёнстабильностейструктур,полученызначенияпотенциальных энергийизучаемых водных кластеров.Проведена модернизация метода молекулярной динамики, реализованного вбольшинстве молекулярно-динамических программных пакетах: в работеиспользованы численные схемы высоких порядков, собственные критерииостановки итерационного процесса, - всё это позволило достичь требуемыхточностей расчёта.Значение полученных соискателем результатов исследования для практикиподтверждается тем, что: Показано, что в гидратной оболочке рассматриваемых молекул белкапрактически все (более 95%) молекул воды принадлежат, по крайнеймере, одному гексациклу. Гексациклыпреимущественносоединяютсяподвумсмежнымвершинам. Показано, что распределение плотности воды в гидратных оболочкахбелковноситпериодическийхарактервплотьдообразованиячетвёртого гидратного слоя.Достоверность результатов исследования обеспечивается: Использованием численных схем интегрирования высоких порядков Стабильностьюизучаемыхструктурнаинтервалевременимоделирования. Сопоставлением результатов для нескольких начальных состоянийодного и того же белка.78.