|
Архив публикацийТезисыXX-ая конференцияГомологичное моделирование пространственной структуры гидрогеназы hydsl пурпурной серной бактерии Thiocapsa roseopersicina BBS142290 Россия, Московская обл., г.Пущино ул.Институтская, 2, Телефон: (007)(4967)73-36-01, Факс: (4967)33-05-32, E-mail: ifpb@issp.serpukhov.su, azatik888@yandex.ru 1 стр. (принято к публикации)Гидрогеназы - ферменты, катализирующие окисление молекулярного водорода или восстановление протонов с образованием водорода. Они рассматриваются многими исследователями как перспективные возобновляемые катализаторы как для получения водорода в живых и искусственных системах, так и для окисления водорода в топливных элементах и биосенсорах. Железоникелевая гидрогеназа HydSL пурпурной серной бактерии Thiocapsa roseopersicina BBS является перспективным заменителем платины в водородных топливных элементах и биосенсорах водорода, поскольку данный фермент обладает высокой термостабильностью и устойчивостью к воздействию каталитических ядов. Для оптимизации работы данной гидрогеназы методом белковой инженерии необходимо знать ее структуру. Поскольку на текущий момент отсутствуют экспериментальные данные о трехмерной структуре гидрогеназы HydSL с атомным разрешением, теоретическое моделирование трехмерной структуры данного фермента является актуальным. Первая гомологичная модель гидрогеназы HydSL Thiocapsa roseopersicina была построена Szilagyi et.al. в 2002 году. В этой работе в качестве шаблона использовалась трехмерная модель гидрогеназы Desulfovibrio gigas (код в базе данных PDB 2FRV). При моделировании в модели не был детально разрешен активный центр. Также в модель не были включены 55 С-концевых аминокислотных остатков малой субъединицы. Целью нашей работы было моделирование структуры гидрогеназы HydSL Thiocapsa roseopersicina BBS с включением всех лигандов и максимального количества аминокислотных остатков, оценка точности построенных моделей и сравнение их с шаблонной структурой, а также анализ внутрисубъединичных и межсубъединичных взаимодействий и внутримолекулярных тоннелей для поиска детерминант термостабильности и устойчивости к кислороду. Моделирование проводилось с использованием структуры гидрогеназы HydSL Chromatium vinosum (PDB-код 3MYR) в программе MODELLER с включением всех кофакторов, однако в полученные модели не включились 48 С-концевых остатков малой субъединицы; они были смоделированы на WEB-сервере QUARK, a затем модели с сервера QUARK использовались как шаблоны для повторного моделирования в MODELLER. Лучшие модели оценивались по z-оценке дискретно оптимизированной энергии, а затем модели больших и малых субъединиц были совмещены методом суперпозиции с шаблоном. Также проводилась оценка моделей на сервере MolProbity. Оценка водородных связей проводилась в программе YASARA Model, ионных пар – на сервере Protein Interaction Calculator, картирование внутримолекулярных тоннелей - на сервере MOLE2.0. В представленной работе показано, полученные модели обладают высоким уровнем доверия. Получено подтверждение, что ионные пары являются детерминантами термостабильности гидрогеназ, а причиной устойчивости гидрогеназы HydSL Thiocapsa roseopersicina к действию кислорода может быть слабо развитая туннельная структура. |
