Главная » Просмотр файлов » Автореферат

Автореферат (1145985), страница 3

Файл №1145985 Автореферат (Молекулярное моделирование механизма активации протеинкиназы А Ia) 3 страницаАвтореферат (1145985) страница 32019-06-29СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

В результате остаток A202 смещается, связьA202(N-H)–G199(O) разрушается, и спираль ФСК переходит из 310- в α-форму.Достигнутое положение спирали ФСК закрепляется образованием водороднойсвязи A202(O)–T207(N-H). Разрыв и образование указанных связей показан нарисунке 1.А.Б.А – H-конформация; Б – B-конформация.Рисунок 1 – цАМФ-связывающий сайт А-домена RIα, представленныйфосфат-связывающей кассетой (ФСК)2) Rp-цАМФS препятствует смещению амидной группы A202, чтоследует из установленной в главе 3 длины водородной связи между атомомсеры Rp-цАМФS и амидной группой белка, а также обнаруженных методомдокинга различий в положениях Rp-цАМФS и цАМФ в связывающем сайте Адомена.

В таком случае поведение Rp-цАМФS как обратного агониста10подтверждает ключевую роль смещения амидной группы A202 при переходе Адомена из H- в В-конформацию.3) переход 310-спирали ФСК в α-форму приводит к смещению остаткаL203 и «упаковыванию» его боковой цепи в гидрофобный карман,образованный β2β3-петлей. В соответствии с литературными данными этособытие является начальной стадией работы гидрофобного «переключателя»L203–Y229.4) в В-конформации образуется ионная связь между боковыми цепямиD170 и R209. Однако активное участие электростатического «переключателя»R209–D170–R226 в конформационном переходе А-домена проведенные намирасчеты не подтверждают.Динамика β-субдомена белка дикого типа и с мутационнымизаменами остатка R209. С использованием кластерного анализа выявленошесть конформаций, принимаемых β-субдоменом: B, B1, B2 и B3 –конформации B-типа и H, H1 – конформации H-типа.

Две из них, а именно H иB, характерны для любого цАМФ-связывающего домена, независимо отмутаций в β-субдомене и присутствия α-субдомена. Показано, что природаостатка в положении 209 и лиганд в связывающем сайте не оказывают влиянияна структуру выявленных конформаций, однако сказываются на ихзаселенности. Соотношение конформаций для разных β-субдоменовсоставляет:1) β-субдомен белка дикого типа (+цАМФ): B – 25%, B2 – 74% и H – 1%.2) β-субдомен белка дикого типа (-цАМФ): B – 16%, B2 – 79% и H – 5%.3) R209I (+цАМФ): B – 54%, B2 – 43% и H – 3%.4) R209E (–цАМФ): B – 39%, B1 – 6%, B2 – 7%, H – 48%.5) R209G (–цАМФ): B – 26%, B1 – 8%, B2 – 22%, H – 44%.6) R209K (–цАМФ): B – 14%, B1 – 12%, B2 – 24%, H1 – 22%, H – 28%.7) R209K (+цАМФ): B – следовые количества, B2 – 72%, H – 28%.8) R209K2 (+цАМФ): B – 13%, B3 – 40%, B2 – 47%.На основании полученных данных сделаны следующие выводы:1) B-конформация β-субдомена выгодней H-конформации примерно на2,9 кДж/моль.

Это отличает β-субдомен от целого А-домена, у которогосвободные энергии образования этих конформаций примерно равны, исвидетельствует в пользу участия α-субдомена в смещении равновесия всторону H-конформации. Тем не менее это влияние умеренно, и β-субдоменможет быть использован в качестве модели для изучения конформационнойдинамики соответствующего цАМФ-связывающего домена.2) электростатический «переключатель» R209–D170–R226 не задействован в конформационном переходе А-домена из H- в В-конформацию. В пользу2В этом эксперименте положение боковой цепи K209 поддерживалось близким к нативномуположению боковой цепи R209 при помощи наложения внешних сил.11отсутствия у него такой функции свидетельствуют: а) переход в Вконформацию домена с мутационной заменой R209I; б) восстановлениеспособности домена с мутацией R209K к H→B конформационному переходукак результат фиксации положения β2β3-петли и боковой цепи K209.

Согласнонашим представлениям роль электростатического «переключателя» R209–D170–R226 сводится к дополнительной стабилизации B- и Н-конформаций Адомена с помощью водородных связей R209–D170 и R226–D170соответственно.3) остаток в положении 209 выполняет ряд важных функций, не связанных с его участием в электростатическом «переключателе» R209–D170–R226. Кэтим функциям относятся: (а) фиксация лиганда в связывающем сайте; (б)поддержание конформации β2β3-петли; (в) создание стерически благоприятныхусловий для размещения A202 в положении, характерном для B-конформации,и стабилизация этого положения путем образования взаимодействия междубоковыми цепями A202 и R209. R209 наилучшим образом совмещаетвыполнение всех перечисленных функций, что способствует появлениюустойчивого энергетического минимума, соответствующего B-конформации.Другие рассмотренные нами остатки оказываются неспособными квыполнению той или иной из обозначенных функций, вследствие чего Bконформация становится менее устойчивой.

Сила их дестабилизирующеговлияния на B-конформацию в присутствии цАМФ увеличивается в рядуI<K<E(G), а в отсутствие цАМФ – в ряду I<E<G<K. Сопоставление этих рядовс экспериментальными данными по активации ПКА Iα дает основание полагать,что склонность к формированию B-конформации определяет биологическикорректное функционирование как отдельных цАМФ-связывающих доменов,так и целого белка.Механизм перехода А-домена RIαα из H- в В-конформацию. На основании данных, полученных методом молекулярной динамики и обработанных спомощью факторного и кросскорреляционного анализов, предложена схеманаиболее вероятного пути перехода А-домена из H- в В-конформацию,представленная в виде частично детерминированной последовательностивыделенных нами событий: 1) Б, 2) В1, Г1, 3) Д, 4) Г2[В2], Е, 5) И.Очередности пунктов приведенной схемы соответствует реализацияпроцесса конформационного перехода во времени.

События, указанные водном пункте, могут наступать в произвольной последовательности, в томчисле одно на фоне другого. Напротив, для событий, указанных в разныхпунктах, действует определенный порядок: каждое из событий последующегопункта может наступать одновременно с событиями предыдущего пункта, но неранее их.Событие Б (рисунок 2) представляет собой переход ФСК из H- в Вконформацию, включая упаковывание боковой цепи L203 в гидрофобныйкарман. Главным участникам этого события: амидной группе A202,12карбонильной группе G199 и экваториальному атому кислорода лиганда – мыдали название электростатического «переключателя» цАМФ(O6)–A202(N-H)–G199(C=O).

Посредством этого «переключателя» цАМФ передает информациюо своем связывании на гидрофобный «переключатель» L203–Y229 и запускаеттаким образом конформационный переход А-домена.Событие В (рисунок 3) заключается в смещении N3A-мотива в сторону отФСК, событие Г – в повороте B/C-спирали (рисунок 4), а событие Д – вувеличении энергии взаимодействия остатка Y229 с β-субдоменом (рисунок 4).События В и Г, вследствие большой длительности, имеют тенденциюосуществляться в два этапа, для указания на которые введены метки "1" и "2".На втором этапе протекание события Г определяется событием В, чтообозначено как Г2[В2].А.Б.А – H-конформация; Б – B-конформация.

Лентой оранжевого цвета выделена ФСК, лентойфиолетового цвета – β2β3-петля. Лиганд не показан.Рисунок 2 – Событие Б. Переход ФСК в В-конформациюА.Б.А – H-конформация; Б – B-конформация. Лентой желтого цвета выделена ФСК, фиолетового– β2β3-петля, розового – N3A-мотив, пурпурного – фрагмент B/C-спирали. Стрелкой указанонаправление смещения N3A-мотива.Рисунок 3 – Событие В. Смещение N3A-мотива от ФСК13А.Б.А – H-конформация; Б – конформация, реализовавшаяся после завершения событий Г и Д.Цветовые обозначения надвторичных структур А-домена те же, что и на рисунке 3.Рисунок 4 – События Г и Д.

Поворот B/С-спирали и увеличение энергиивзаимодействия остатка Y229 с β-субдоменомСовокупность событий Б, Г1 и Д соответствует переключениюгидрофобного «переключателя» L203–Y229 в состояние, характерное для Bконформации, что подтверждает его ключевую роль в конформационномпереходе А-домена. Тем не менее существующая модель гидрофобного«переключателя» не является полной. На основании данных, полученных входе моделирования, мы внесли в нее следующие дополнения:1) смещение боковой цепи L203 происходит вследствие переключениявзаимодействий в описанном нами электростатическом «переключателе»цАМФ(O6)–A202(N-H)–G199(C=O);2) движущей силой поворота B/C-спирали является на первых этапахсохранение взаимодействия между остатками Y229 и L203, а затем повышениеэнергии взаимодействия остатка Y229 с β-субдоменом в целом;3) частичное смещение N3A-мотива по направлению от ФСК являетсяобязательным условием поворота B/C-спирали, без выполнения которогоснятие блока с гидрофобного «переключателя» не является полным.

Этодополнение справедливо для всех цАМФ-связывающих доменов, кромедоменов белка EPAC, у которых N3A-мотив в H- и В-конформации занимаетодно и то же положение относительно ФСК и не блокирует поворот B/Cспирали.Завершающие переход события Е и И специфичны для А-доменовпротеинкиназ А и B-доменов белков EPAC. В основе события Е (рисунок 5)лежит переход фрагмента B/С-спирали из α- в π-форму, сопровождаемыйповоротом боковой цепи L233 к N3A-мотиву, а боковой цепи M234 к ФСК, чтоприводит к увеличению энергии взаимодействия между этими структурами.Событие И (рисунок 6) заключается в образовании излома B/C-спирали наместе фрагмента π-спирали, а также в фиксации этого излома с помощьюэлектростатического взаимодействия R241–E200 и в меньшей степени –вандерваальсового взаимодействия L238–I204.14А.Б.А – фрагмент А-домена перед совершением события Е; Б – фрагмент А-домена послесовершения события Е. Серым цветом выделен виток B/C-спирали, претерпевающийпереход в π-форму.

Остальные обозначения те же, что и на рисунке 3.Рисунок 5 – Событие Е. Переход фрагмента B/C-спирали в π-формуА.Б.А – А-домен перед совершением события И; Б – А-домен после совершения события И (Bконформация). Лентой бирюзового цвета показана часть β-субдомена, не участвующая вH↔B переходе. Остальные обозначения те же, что и на рисунке 3.Рисунок 6 – Событие И.

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
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий 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