|
Архив публикацийТезисыXXIII-ая конференцияВлияние липидного состава мембраны и точечных мутаций на конформационное равновесие β2-адренорецептора: молекулярно-динамическое моделированиеМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Химический факультет, Москва, Россия 1 стр. (принято к публикации)Изменение внешних факторов, к которым относится избыток или недостаток содержания различных компонентов билипидного слоя, может in vivo приводить к эффектам, напрямую связанным с дисфункцией внутриклеточных сигнальных каскадов. Так, в случае β2-адренорецептора экспериментальные исследования показали, что в мембранах, насыщенных холестерином, увеличивается термостабильность рецептора. А в ходе моделирования аденозинового A2A рецептора было показано, что, при образовании комплекса с рецептором, холестерин стабилизирует специфическую конформацию внутримембранных спиралей, приводя в итоге к изменению активности рецептора. Согласно исследованиям в β2-адренорецепторе, а так же ряде родственных рецепторов, из семейства родопсин-подобных, присутствует консервативная аминокислотная последовательность, отвечающая за взаимодействие этих белков с холестерином. Однако роль отдельных аминокислотных остатков во взаимодействии рецептора с холестерином, а так же его влияние на динамику белка в целом, до сих пор детально не изучена. Исследовать влияние подобного фактора на функциональное поведение рецептора возможно посредством точечной мутации данных остатков и проведения последующего молекулярно-динамического моделирования мутированного белка. В настоящей работе представлены результаты исследования методом классической молекулярной динамики влияния состава билипидного слоя (наличия или отсутствия холестерина) на конформационную динамику β2-адренорецептора. Нами также было исследовано влияние точечной мутации в консервативной аминокислотной последовательности, отвечающей за взаимодействие с холестерином, на смещение конформационного равновесия. Моделирование было проведено для β2-адренорецептора в модельной мембране на базе суперкомпьютера «Ломоносов» НИВЦ МГУ имени М.В. Ломоносова. Для проведения расчетов использовался программный пакет GROMACS, силовое поле CHARMM36, длина молекулярно-динамических траекторий составила 700 нс. Получено, что присутствие холестерина стабилизирует особое неактивное состояние рецептора, нахождение в котором способствует переходу этого белка в активную форму. Наличие точечной мутации S74A в консервативной аминокислотной последовательности в сайте связывания холестерина способствует смещению динамического равновесия рецептора по направлению к активному состоянию. Данные выводы были получены на модели белка с низкой базальной активностью (вследствие наличия молекулы обратного агониста в сайте связывания). Такие результаты ясно показывают влияние связывания рецептора с холестерином, который выступает в качестве потенциального аллостерического модулятора функционального поведения рецептора – посредством смещения равновесия между ансамблями конформеров. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 14-04-01198-а).
|
