Диссертация (1145986)
Текст из файла
Министерство образования и науки Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего профессионального образованияСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ(ФГБОУ ВПО СПбГУ)Кафедра БиохимииНа правах рукописиРогачева Ольга НиколаевнаМОЛЕКУЛЯРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМА АКТИВАЦИИПРОТЕИНКИНАЗЫ А Iα03.01.04 («Биохимия»)Диссертацияна соискание ученой степеникандидата биологических наукНаучный руководитель:кандидат биологических наукВ. Е. СтефановНаучный консультант:кандидат химических наукБ. Ф. ЩеголевСанкт-Петербург 20152ОГЛАВЛЕНИЕОГЛАВЛЕНИЕ ................................................................................................................................... 2ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................................................
61. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................................................ 111.1 Протеинкиназа А. Общие сведения.......................................................................................... 111.2.
Доменная структура RIα субъединицы .................................................................................. 121.3. цАМФ-связывающие домены .................................................................................................. 141.3.1. Строение цАМФ-связывающих доменов................................................................................. 141.3.2 Модели конформационного перехода цАМФ-связывающих доменов..................................
171.3.3. Лиганды цАМФ-связывающих доменов.................................................................................. 191.4. Диссоциация RIα:C комплекса при цАМФ-индуцированной активации ПКА Iα ............. 211.5. Заселенность конформаций отдельных цАМФ-связывающих доменов и R-субъединицы............................................................................................................................................................ 241.6.
Константы, характеризующие активацию ПКА Iα................................................................ 261.6.1. Значения констант, характеризующих активацию ПКА Iα ................................................... 261.6.2. Обсуждение приведенных значений констант, характеризующих активацию ПКА Iα ..... 301.6.2.1. Константы диссоциации RC комплекса на свободные R- и С-субъединицы ....... 301.6.2.2. Константы диссоциации цАМФ из цАМФ-связывающих сайтов R-субъединицы.................................................................................................................................................... 321.6.2.3.
Константы активации RC комплекса ........................................................................ 341.7. Связь настоящего исследования с литературными данными ............................................... 342. МЕТОДЫ ...................................................................................................................................... 362.1. Докинг лигандов в цАМФ-связывающие сайты А- и В-домена RIα ................................... 362.2. Квантово-химический анализ параметров водородных связей, образуемыхэкваториальным атомом кислорода (серы) лиганда и амидной группой белка.........................
362.3. Изучение конформационных переходов β-субдомена А-домена RIα, равновесия междуего конформациями и влияния на это равновесие мутационных замен R209 ........................... 372.3.1. Подготовка β-субдомена ........................................................................................................... 382.3.2. Моделирование конформационного равновесия β-субдомена..............................................
382.3.3. Математическая обработка результатов методом кластерного анализа .............................. 402.4. Изучение H→B конформационного перехода А-домена ПКА Iα........................................ 422.4.1. Подготовка А-домена ................................................................................................................ 422.4.2. Моделирование H→B конформационного перехода А-домена ПКА Iα методамимолекулярной динамики...................................................................................................................... 4332.4.2.1 Методика моделирования H→B конформационного перехода А-домена RIα...... 432.4.2.2. Метод ускоренной молекулярной динамики (уМД)................................................
442.4.3. Математическая обработка результатов методами факторного и кросскорреляционногоанализов................................................................................................................................................. 472.5. Дополнительные программы и методики, применяемые при постановке моделирований ианализе их результатов .................................................................................................................... 502.5.1.
Выравнивание пространственных структур цАМФ-связывающих доменов и расчет RMSDмежду ними........................................................................................................................................... 502.5.2. Измерение углов между спиралями ......................................................................................... 512.5.3. Визуализация третичных структур........................................................................................... 513.
АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИГАНДОВ СО СВЯЗЫВАЮЩИМИ САЙТАМИ А- И BДОМЕНОВ ПКА Iα.......................................................................................................................... 523.1 Докинг цАМФ в цАМФ-связывающие сайты А- и B-доменов ПКА.................................... 523.2. Докинг Sp-цАМФS в цАМФ-связывающий сайт B-домена ПКА........................................
543.3. Докинг Rp-цАМФS в цАМФ-связывающий сайт B-домена ПКА Iα................................... 553.4. Квантово-химический анализ параметров водородных связей, образуемыхэкваториальным атомом кислорода (серы) лиганда и амидной группой белка......................... 563.5 Обсуждение результатов ........................................................................................................... 573.5.1. цАМФ-связывающий сайт А-домена R-субъединицы, находящейся в составе RCкомплекса, может связывать цАМФ ..................................................................................................
573.5.2. Rp-цАМФS и Sp-цАМФS могут образовывать стабильные комплексы как со свободной Rсубъединицей, так и с R-субъединицей, входящей в состав RC комплекса .................................. 583.5.3. Смещение амидной группы A202(А326) может запускать конформационный переходцАМФ-связывающих доменов............................................................................................................ 593.5.4 Численная оценка значений констант, характеризующих процесс активации ПКА Iα ......
593.6. Промежуточные выводы .......................................................................................................... 624. МЕХАНИЗМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИГАНДОВ с цАМФ-СВЯЗЫВАЮЩИМ САЙТОМцАМФ-СВЯЗЫВАЮЩИХ ДОМЕНОВ ПКА Iα .......................................................................... 634.1. Взаимодействие цАМФ с цАМФ-связывающим сайтом А-домена ПКА Iα ...................... 634.2. Взаимодействие Rp-цAMPS с цAMP-связывающим сайтом B-домена ПКА Iα ................
664.3. Обсуждение результатов .......................................................................................................... 684.3.1. Переход А-домена ПКА Iα в В-конформацию запускается смещением амидной группыA202 ....................................................................................................................................................... 684.3.2. Экспериментальные подтверждения предложенной модели обратного агонизма RpцАМФS..................................................................................................................................................
7044.4. Промежуточные выводы .......................................................................................................... 725. АМИНОКИСЛОТНЫЙ ОСТАТОК В ПОЛОЖЕНИИ 209 КАК ФАКТОР СТАБИЛИЗАЦИИB-КОНФОРМАЦИИ А-ДОМЕНА ПКА Iα ................................................................................... 735.1. Описание конформаций, принимаемых β-субдоменом А-домена ПКА Iα.........................
735.2. Заселенность конформаций β-субдомена А-домена ПКА Iα ................................................ 755.2.1. β-субдомен белка дикого типа в комплексе с цАМФ и не связанный с лигандом.............. 755.2.2 β-субдомен с точечной заменой R209I в комплексе с цАМФ ................................................ 795.2.3. β-субдомен с точечной заменой R209E, не связанный с лигандом.......................................
805.2.4. β-субдомен с точечной заменой R209G, не связанный с лигандом ...................................... 815.2.5. β-субдомен с точечной заменой R209K, не связанный с лигандом ...................................... 825.2.6. β-субдомен с точечной заменой R209K в комплексе с цАМФ.............................................. 835.3. Обсуждение результатов .......................................................................................................... 875.3.1.
Вопрос применимости данных, полученных на β-субдомене к целому цАМФсвязывающему домену......................................................................................................................... 875.3.2. Роль аминокислотного остатка в положении 209 в функционировании цАМФсвязывающего А-домена ПКА Iα .......................................................................................................
895.3.3. Электростатический «переключатель» R209–D170–R226 как механизм стабилизацииконечных конформаций А-домена ПКА Iα, а не реализации конформационного перехода междуними....................................................................................................................................................... 935.4. Промежуточные выводы ..........................................................................................................
956. ХАРАКТЕРИСТИКА МЕХАНИЗМА ПЕРЕХОДА А-ДОМЕНА R-СУБЪЕДИНИЦЫ ПКА IαИЗ H- В В-КОНФОРМАЦИЮ. РОЛЬ ГИДРОФОБНОГО И ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО«ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ» В ИЗМЕНЕНИИ КОНФОРМАЦИИ цАМФ-СВЯЗЫВАЮЩИХДОМЕНОВ........................................................................................................................................ 976.1. Оценка результатов моделирования H→B конформационного перехода для А-доменовдикого типа и с мутационной заменой R209K ..............................................................................
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}
