Русский

Conference publications

Abstracts

XIV conference

ОЦЕНКА РОЛИ АСПАРТАТНЫХ И ГЛУТАМАТНЫХ АМИНОКИСЛОТНЫХ ОСТАТКОВ В СПИРАЛИЗАЦИИ СТРУКТУРЫ МОДЕЛЬНЫХ И НАТИВНЫХ ОЛИГОПЕПТИДОВ

Kondratiev M.S., Kabanov A.V., Komarov V.M.

Institute of Cell Biophysics RAS, Russia, 142290, Moscow region, Puschchino, Institutskaya street, building 3, lab 166

1 pp.

Изучение влияния состава аминокислотной последовательности на образование того или иного типа вторичной структуры белка является одной из актуальнейших тем как в классической протеомике, так и в разных задачах современной биоинженерии.

Согласно распространенной гипотезе сворачивания полипептидной цепи, так называемой «каркасной модели», считается, что для ранней стадии фолдинга белка существенно наличие в структуре зародышевых форм типа «альфа-спиралей» или «бета-шпилек». Однако, вопрос о том, каким образом на том или ином месте полипептидной цепи формируются такие участки, остается далеко неясным, как остается неясным и собственно сам механизм дальнейшей регуляризации вторичной структуры аминокислотной последовательности.

Цель данной работы заключается в том, чтобы на основе молекулярно-динамических и квантово-химических расчетов дать обоснование возможности организации спиральной формы коротких олигопептидов через включение в качестве затравочных центров двух типов аминокислот - аспартата (Asp) и глутамата (Glu).

Для решения поставленной задачи был использован метод молекулярной механики в варианте силовых полей AMBER99 и CHARMM27 и полуэмпирический квантово-химический подход на основе РМ3 приближения. Была детально проанализирована структура и свойства модельных глициновых, аланиновых, валиновых и фенилаланиновых олигопептидов (DGGGGGGG, DAAAAAAA, DVVVVVVV, DFFFFFFF, EGGGGGGG, EAAAAAAA, EVVVVVVV, EFFFFFFF), а также спиральных последовательностей нативных белков: лизоцима (PDB-код 107L, остатки 1-13) и парвальбумина (PDB-код 4CPV, остатки 59-70), содержащих в своем составе остатки аспирагиновой и глутаминовой кислот, причем как в нейтральной, так и в заряженной формах.

Показано, что появление в начале аминокислотной последовательности аспартата или глутамата, структура остова которых, из-за внутримолекулярной водородной связи исходно напоминает форму витка «α-спирали», весьма эффективно способствует спирализации всей олигопептидной цепи. Проанализирована зависимость этого эффекта от положения Asp и Glu в последовательности. Дана оценка энергетики отдельных этапов процесса спирализации с учетом как энтальпийных, так и энтропийных вкладов.

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533