|
ДокладыМоделирование конформации мутантных форм белка OCPМосква, Ленинские горы 1, корп. 12, МГУ, Биологический факультет, кафедра биофизики Оксигенный фотосинтез сопряжен с риском образования активных форм кисло- рода. Избыток энергии возбуждения от антенного комплекса способен переводить хлорофилл P680 в синглетное состояние и приводит к образованию активных форм кислорода. Доказана роль каротиноидов в нефотохимическом тушении флуоресценции и защите фотосинтетического аппарата от повреждений, вызванных АФК [1]. У цианобактерий функцию транспорта каротиноида к антенному комплексу выполняет белок ОСР, реагирующий на свет сине-зеленой спектральной полосы высокой интен- сивности переходом из неактивной оранжевой формы в активную красную. Механизм фотоактивации до конца не ясен. В работах [2] и [3], путем сайт-направленного мутагенеза белка ОСР удалось выяснить, что ряд остактов — R155, Y44, Y203, W290 играют ключевую роль в фотоактивации и их замена приводит нарушению прямого (W290F, Y203F, Y44S) или обратного (R155L, R155E) фотоперехода. Целью исследований in silico было установление конформационных изменений белка ОСР при внесении точечных мутаций, приводящих к нарушению прямой или обратной фотоконверсии. Были поставлены задачи оценить изменение радиуса кри- визны каротиноида при внесении замены Y44S и изменение расстояния между центра- ми масс доменов при внесении замены R155L. Также была поставлена дополнительная задача оценить энергию отрыва молекул воды в составе структуры соляного мостика и предположить их роль в фотоактивации. При анализе молекулярно-динамических траекторий 15-20нс-расчетов было установлено, что расстояние между центрами масс доменов ОСP с заменой R155L уменьшается по отношению к таковому у белка дикого типа вопреки предположениям [1]о расхождении N- и C-концевых доменов, не связанных соляным мостиком. Радиус кривизны каротиноида глобулы OCP с заменой Y44S уменьшается, что согласуется с предположениями [2] об уменьшении радиуса кривизны 3'-гидроксиэхиненона при изменении аминокислотного состава гидрофобного кармана. Энергия отрыва молекул воды в составе соляного мостика составила приблизительно 3.5 кДж/моль, что недостаточно для прочного связывания с соляным мостиком и влияния на структуру ОСР.
|