Отзыв_ведущеи_организации_Рубцова (1102951)
Текст из файла
,боОБКУ"ИИГГОЛ7 'аевъ ИЕ Вд. энгантв ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО НАУЧНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта Российской академии наук ~ИМБ РАН) 119991, г ОПг1, г Москва 8334 ул. Бавилова, 32 Для телеграмм: Москва 8334, ИМБ УЛНс л/с Об319001290 в ОФК ао КЗЗЛО г.Москввб т,ос 40503810300001009007, в Отделении Ие1 Московского ГТУ Баню России г,.Москва 705, БИК 044583001, ИНН.
БЛНКЛ 772418995б ОКНО -02599501, ОКОНХ -95110 тел. 135-23-11. 135-11-бб, факс 135-14 05 На Ме УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора ИМБ РАН фессор Карпов 2015 г. О Т З Ы ',;:. ":,,....: -"- ведущей организации о диссертационной работе Рубцовой Екатерины Владимировны на тему: «Исследование топологии гидратных оболочек белков», представленной на соискание ученой степени кандидата физико- математических наук по специальности 03.03.02 — биофизика.
Актуальность темы диссертации. В проблемах физики белка исследование воды занимает одно из центральных мест: во многих белковых системах молекулы воды играет роль важных функциональных групп, часто ключевых в аспекте функционирования макромолекул. Вода играет важнейшую структурную роль в генезисе фибриллярных структур.
В коллагеновых же системах она не только является по существу частью структуры белка, но и определяет главный параметр термостабильности — температуру перехода: в коллагенах температура фазового перехода соответствует физиологической температуре. Что касается проблемы физических свойств воды, то она ие решена только в рамках биологи, но и фундаментальной физике осталось много нерешенных задач, связанных со структурой и свойствами воды.
Сопоставление физики воды и биологии получает отражение в диссертационной работе Е.В. Рубцовой, где сравниваются статистические характеристики объемной воды и гидратных оболочек белков. Исследуются задачи возможности существования параметрических водных кластеров при 1 ненулевых температурах, нахождения параметрических водных структур в гидратных оболочках различных белков. Тема подобного рода теоретического исследования представляется актуальной, в связи с тем что несмотря на наличие ряда экспериментальных работ, свидетельствующих о различиях в структурах гидратных оболочек белков и объемной воды, интерпретация полученных экспериментальных результатов не приводит к однозначным выводам.
Научная новизна диссертации Научная новизна работы состоит в осуществлении оригинального подхода к анализу топологических особенностей сеток водородных связей в гидратных оболочках белков и объемной воды, тогда как обычно они интерпретируются только с точки зрения статистических усредненных характеристик.
Данный подход дает конкретную информацию о параметрах водородных связей, что позволяет выявить существенные различия в структурах гидратных оболочек белков и объемной воды. Достоверность и обоснованность результатов исследования Достоверность полученных результатов обеспечена использованием в работе комплекса независимых методических подходов: современных программных пакетов, а также оригинальных библиотек, самостоятельно написанных автором, тщательным учетом и подробной оценкой результатов численного моделирования с использованием адекватных методов обработки данных. В целом, использованные методы оказались достаточными для выполнения основной задачи исследования: сравнительного анализа сеток водородных связей в гидратных оболочках различных белков, а также в объемной воде.
В каждой из глав приведены подробные обоснования корректности проведенного моделирования. Основные положения и результаты работы Диссертационная работа состоит из Введения, пяти глав, Результатов и Выводов, Списка литературы, содержащего 94 ссылки на источники. Общий объем работы составляет 97 страниц. Во Введении кратко аргументирована необходимость изучения свойств воды и процессов гидратации биологически важных макромолекул. В первой главе приводится обзор литературы, дано описание существующих распространенных моделей воды от простых, неполно описывающих основные свойства водного слоя, до современных детальных моделей, требующих для их рассмотрения больших компьютерных мощностей в виду использования значительного количества параметров. В обзоре литературы представлены сведения об основных потенциалах, используемых при моделировании белков.
В данной части работы рассмотрены популярные методы моделирования биосистем, обсуждено понятие топологии, применяемое по отношению к сеткам водородных связей. В конце главы сформулированы цели диссертационной работы. Вторая глава посвящена исследованию динамики водных кластеров. В главе приведено подробное описание используемых методов моделирования (параметров моделирования, а также методов численного интегрирования уравнений движений), представлены исследуемые водные кластеры. Показано, что водные кластеры остаются стабильными в течение времени, которое на несколько порядков превышает период самых быстрых колебаний в структуре димера воды. В третьей главе приводятся результаты анализа топологии, связанной с белком воды. В работе проведено сравнение гидратных оболочек белков и твистгексациклов с точки зрения топологии связанных структур.
Показано, что сеть водородных связей может быть представлена как структура гексациклов, проведена классификация найденных гексациклов в соответствии с параметрической моделью связанной воды. В четвертой главе выполнен подробный сравнительный анализ распределений «валентных» и торсионных углов в гидратных оболочках белков, проведена оценка вклада топологически различных частиц ' в функцию распределения «валентных» углов. Обозначены качественные особенности в рассмотренных статистических характеристиках структур, приведены гипотезы, объясняющие обнаруженные различия. Пятая глава посвящена анализу функций плотности и электростатического потенциала в гидратных оболочках белков.
Приведено подробное описание метода получения соответствующих статистических характеристик, установлена периодичность в распределениях плотности молекул воды в гидратных оболочках белков. Выводы диссертации отражают и резюмируют полученные автором результаты численных экспериментов, соответствуют поставленным в работе задачам, обоснованы и достоверны. Замеченные недостатки Работа, в целом производящая благоприятное впечатление, не свободна от некоторых недостатков. Так, на стр.
39 приведены графики зависимостей температуры и диаметра кластера, но не указывается величина временного шага, который был применен в моделировании, данный вопрос лишь обсужден в неявном виде ранее; на стр. 43 обсуждается процесс нагрева кластера, в то же время алгоритм процедуры нагрева кластеров описан недостаточно полно; на рисунках 41, 42 1стр. 53) приведены иллюстрации гидратных оболочек тройной спирали фрагмента коллагена в различных проекциях, однако необходимые подробности, характеризующие вид проекции, не указаны, Приведенные замечания не носят принципиального характера и ни в коей мере не снижают общей положительной оценки работы.
Заключение Диссертационная работа Е.В. Рубцовой «Исследование топологии гидратных оболочек белков» является актуальным научным исследованием, в результате проведения которого удалось установить принципиальное отличие первого гидратного слоя, непосредственно примыкающего к макромолекуле, от структурных и динамических свойств ансамблей Заведующий Лабораторией вычислительных методов системной биологии ИМБ РАН доктор физико-математических ~фк, профессор ~специальность 03.01.02 — «Биробу~ Туманян Владимир Гайевич Ведущий научный сотрудник Л вычислительных методов систе кандидат физико-математических наук (специальность 03.01.02 — «Биофизика») и ИМБ РАН Есипова Наталия Георгиевна г~-с~Л Контактная информация: 119991, ГСП-1, г.
Москва, ул. Вавилова, д. 32, ИМБ РАН Тел.: 8(499)135-23-11, 8(499)135-11-60 объемной воды. Диссертация Е.В. Рубцовой является завершенным научно- квалификационной работой, выполненной на высоком научно- методологическом уровне с использованием современных методов исследования, что позволило обеспечить достоверность полученных результатов и объективность выводов. Результаты работы доложены на нескольких конференциях, в том числе международных конференциях, и семинарах и представлены в девяти научных публикациях.
Автореферат и публикации отражают содержание выполненной диссертационной работы. Сделанные автором выводы вполне обоснованы и достоверны и подтверждаются приведенным в работе фактическим материалом. Теоретическая значимость работы и ее высокий методический уровень, позволяют сделать вывод о том, что диссертация Е.В. Рубцовой «Исследование топологии гидратных оболочек белков» соответствует критериям, установленным «Положением о присуждении ученых степеней» (утверждено Постановлением Правительства РФ от 24.09.2013 г. №842), предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, а диссертант заслуживает присуждения искомой степени по специальности 03.01.02 — биофизика.
Отзыв обсужден и одобрен на заседании научного коллоквиума Лаборатории вычислительных методов системной биологии 14-го ноября 2015 г, протокол № 7. .
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
