Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (1145985), страница 2

Файл №1145985 Автореферат (Молекулярное моделирование механизма активации протеинкиназы А Ia) 2 страницаАвтореферат (1145985) страница 22019-06-29СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

На первом этапе вответ на связывание лиганда B-конформацию принимает фосфат-связывающаякассета. На втором этапе происходит смещение N3A-мотива, поворот B/Cспирали и формирование в ее структуре витка π-спирали. На третьем,заключительном, этапе на месте витка π-спирали образуется излом, которыйразделяет B/C-спираль на отдельные B- и С-спирали.Теоретическая и практическая значимость работы. Результатынастоящего исследования важны для фундаментальной биохимии, так как ониобъясняют механизм конформационного перехода А-домена RIα какпредставителя большого семейства цАМФ-связывающих и родственных имдоменов.

Практическая значимость работы связана с тем, что белки,содержащие эти домены, выполняют важные функции в клетках, и изменениеих активности часто сопровождает собой патологические состояния илиприводит к ним. В этой связи полученные данные могут быть использованы длянаправленного поиска новых эффективных блокаторов и активаторов цАМФсвязывающих белков для дальнейшего их использования в медицине.Апробация результатов исследования.

Материалы диссертации былипредставлены на следующих конференциях: Политехнический симпозиум«Молодые Ученые – промышленности Северо-Западного региона» (СанктПетербург, 2006); Двенадцатая Санкт-Петербургская ассамблея молодыхученых и специалистов (Санкт-Петербург, 2007); The Second Saint-PetersburgInternational Conference on NanoBioTechnologies NanoBio`08 (St.

Petersburg,2008); Научное наследие академика Л. А. Орбели. Структурные ифункциональные основы эволюции функций, физиологии экстремальныхсостояний. Всероссийская конференция, посвященная 125-летию со днярождения академика Л. А. Орбели (Санкт-Петербург, 2008); Тринадцатая СанктПетербургская ассамблея молодых ученых и специалистов (Санкт-Петербург,2008); 6-ая Всероссийская конференция «Молекулярное моделирование»(Москва, 2009); Moscow conference on computational molecular biologyMCCMB`09 (Moscow, 2009); «Современная химическая физика» XXIсимпозиум (Москва–Туапсе, 2009); Third International NanoBio Conference(Zurich, 2010); XXI Съезд Физиологического общества имени И. П. Павлова(Москва–Калуга, 2010); Пятнадцатая Санкт-Петербургская ассамблея молодыхученых и специалистов (Санкт-Петербург, 2010); 7-ая Всероссийскаяконференция «Молекулярное моделирование» (Москва, 2011); ПерваяМеждународная Интернет-конференция «Математическое и компьютерноемоделирование в биологии и химии.

Перспективы развития» (Казань, 2012);Международная конференция «Биология – наука XXI века» (Москва, 2012); TheFirst International Conference «Quantitative imaging and spectroscopy inneuroscience» (St. Petersburg, 2012); FEBS Congress (St. Petersburg, 2013);7Moscow conference on computational molecular biology MCCMB`13 (Moscow,2013).Публикации. Результаты диссертации опубликованы в 22 работах, в томчисле в 5 статьях, 4 из которых опубликованы в журналах по перечню ВАК РФ.Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения,шести глав, заключения, выводов, списка литературы и трех приложений (А, Би В). Работа изложена на 141 странице печатного текста, содержит 7 таблиц ииллюстрирована 21 рисунком. В списке цитируемой литературы приведено 112источников.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫМатериалы и методыВсе расчеты проводились на основе структур цАМФ-связывающихдоменов, полученных методом рентгеноструктурного анализа и доступных вбазе PDB.

H-конформация: А-домен – 3FHI (для докинга) и 3PVB (длямоделирования), B-домен – 2QCS с обратной мутацией K333R, возвращающейдикий фенотип. B-конформация: оба домена – 1NE6.Докинг лигандов цАМФ, Rp-цАМФS и Sp-цАМФS осуществлялся всвязывающие сайты обоих доменов в обеих конформациях с помощьюпрограммы Quantum 3.3.0. Квантово-химические расчеты были проведены сиспользованием пакета программ Gaussian методом Хартри–Фока–Рутаана вбазисе 6-31+G(d), без учета влияния среды, T= 0 K.Моделирования методом молекулярной динамики (МД) проводились сиспользованием программы NAMD при следующих условиях: силовое полеCHARMM27, периодические граничные условия, водная среда, учетэлектростатики методом PME (Particle Mesh Ewald). Нативное положение β2β3петли во всех моделированиях поддерживалось при помощи наложениявнешних сил.Динамика β-субдоменов белка дикого типа (в присутствии и отсутствиецАМФ) и с мутационными заменами R209I, R209E, R209G, R209Kисследовалась в NVE ансамбле при средней температуре около 310 K.

Отказ отучета α-субдомена был вызван необходимостью уменьшить время расчетов.Длительность траекторий для каждой из рассматриваемых систем составила 80– 150 нс. Для выявления отдельных конформаций β-субдомена было отобрановосемь коллективных переменных. По ним проводилась кластеризация.Для моделирования перехода А-домена из H- в В-конформацию былапредложена оригинальная методика.

На первом этапе комплекс,представляющий собой А-домен в H-конформации с цАМФ в связывающемсайте, нагревался до температуры близкой к 350 K, а затем моделировался вNVE ансамбле до перехода цАМФ-связывающего сайта, представленногофосфат-связывающей кассетой (ФСК), в В-конформацию. На втором этапеметодом классической МД моделировались события, относящиеся к работе8гидрофобного «переключателя». Как только последние можно было считатьсовершившимися, начинался третий этап моделирования, отличающийся отвторого применением ускоренной МД. Цель этого этапа состояла в полученииπ-спирального фрагмента в составе B/C-спирали.

Четвертый этапмоделирования проводился методом классической МД и длился до тех пор,пока на границе B- и С-спиралей не начинал формироваться излом. Передпятым этапом моделирования мы производили мутационные замены K240A иR239A, устраняющие препятствия к быстрому переходу А-домена в Вконформацию. Моделирование на этом этапе также осуществлялось методомклассической МД. Последние четыре этапа моделирования были предприняты вNVT ансамбле при температуре 300 K, поддерживаемой постоянной сиспользованием динамики Ланжевена. Всего было получено тринадцатьтраекторий – путей перехода А-домена из H- в В-конформацию (из нихдвенадцать для домена белка дикого типа и одна для домена с мутационнойзаменой R209K).

В рамках предложенной методики среднее время перехода Адомена из H- в В-конформацию составляло приблизительно 30 нс. Дляописания механизма этого перехода было отобрано двадцать шестьколлективных переменных. Их изменения во времени исследовалисьпоследовательно методами факторного и кросскорреляционного анализов.Результаты и обсужденияАнализ взаимодействия лигандов со связывающими сайтами А- и Bдоменов ПКА Iαα. В соответствии с предпринятыми исследованиями былоустановлено, что:1) цАМФ-связывающий сайт А-домена RIα доступен для лигандов, дажеесли R-субъединица связана с С-субъединицей. цАМФ, Sp-цАМФS и RpцАМФS связываются с цАМФ-связывающими доменами, находящимися как вВ-, так и в H-конформации, причем комплексы всех названных лигандов сдоменами в B-конформации характеризуются большей устойчивостью.

Этотфакт (в совокупности с тем, что в RC комплексе А-домен находится в Hконформации) говорит в пользу преимущественного протекания активацииПКА Iα по пути индуцированного соответствия. Механизм обратного агонизмаRp-цАМФS при этом должен заключаться в блокировании перехода А-доменаиз H- в В-конформацию.2) при связывании лигандов с А-доменом, находящимся в H-конформации, реализуются все водородные связи, известные по данным рентгеноструктурного анализа, кроме связи между экзоциклическим экваториальныматомом лиганда и амидной группой A202.

Причина отсутствия этой связизаключается в большом расстоянии между участвующими в ее образованиитяжелыми атомами. На этом основании предложено, что именно смещениеамидной группы A202 должно приводить к изменению структуры ФСК, аследовательно запускать конформационный переход всего домена. Возможный9механизм обратного агонизма Rp-цАМФS лежит в создании препятствиясмещению данной амидной группы.3) для водородной связи между экзоциклическим атомом кислородацАМФ и амидной группой белка характерны энергия –7,7 ккал/моль и длина3,0 Ǻ (данные квантово-химических расчетов). Rp-цАМФS образует аналогичную водородную связь, энергия которой –4,7 ккал/моль, а длина 3,9 Ǻ.Моделирование перехода β-субдомена А-домена из H- в В-конформацию.

По результатам исследования показано, что:1) амидная группа А202 в Н-конформации входит в остов 310-спиралиФСК и образует водородную связь с карбонильной группой G199. При этом порезультатам докинга расстояние между атомом азота амидной группы A202 иэкзоциклическим экваториальным атомом кислорода цАМФ составляет ~5,2 Ǻ.Переход в В-конформацию инициируется процессом образования водороднойсвязи с участием этих двух атомов.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
748,02 Kb
Предмет
Высшее учебное заведение

Список файлов диссертации

Молекулярное моделирование механизма активации протеинкиназы А Ia
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее