Молекулярное моделирование пептидов в мембранах : от изучения механизмов связывания с бислоем к направленному изменению активности

Молекулярное моделирование пептидов в мембранах : от изучения механизмов связывания с бислоем к направленному изменению активности

Автор: Полянский, Антон Александрович

Шифр специальности: 03.00.02

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2006

Место защиты: Москва

Количество страниц: 126 с. ил.

Артикул: 3042744

Автор: Полянский, Антон Александрович

Стоимость: 250 руб.

1.3.3. Связывание пептида на поверхности мембраны. Роль гидрофобных соответствий
1.3.4. Мембранный ответ, вызванный встраиванием ФП
1.3.5. Резюме.
II 1.4. Роль специфических контактов остатков пептида с полярными головками
липидов в дестабилизации заряженных и нейтральных мембран.
II 1.4.1. Расчеты МД пенетратина и его аналогов.
1.4.2. Взаимодействие с цвиттерионными ДОФХ и заряженными ДОФС бислоями.
1.4.3. Мембранный ответ, вызываемый пептидом
1.4.4. Взаимодействие аналогов пенетратина с бислоем ДОФС.
Ш.4.5. Влияние гидрофобной организации поверхности мембраны на характер
связывания пептида
1.4.6. Резюме.
1.5. Особенности аминокислотной организации МАП, обусловливающие различные механизмы связывания с мембраной на примере антимикробных пептидов
III. 5.1 Основные результаты моделирования 2 и в мембранах
Эритроциты и Грам
III.5.2. Разработка аналогов 2 с измененной активностью.
1.6. Краткое описание разработанной технологии моделирования МАП
Этап I. Создание и оптимизация теоретических моделей полноатомных
гидратированных мембранимитирующих систем
Этан II. Моделирование периферически связывающихся пептидов в присутствии полноатомных гидратированных мембранных систем
Глава IV. Заключение.
IV. 1. Обзор проведенных исследований и полученных результатов
1V.2. Научнопрактическое значение работы
IV.3. Перспективы
V. Методы
V Используемые теоретические подходы
V. 1.1.Метод молекулярного гидрофобного потенциала МГП.
У.1.2.Метод молекулярной динамики МД явно заданных гидратированных мембранных систем.
V.2. Используемые МАП.
V.3. Вычислительные протоколы.
V.3.I. Получение равновесных структур бислоев и мицелл
V.3.2. МД 2 с мицеллой ДСНбо
V.3.3. МД Е5 с бислоями ДМФХ и ДПФХ.
V.3.4. МД в воде и с бислоями ДОФХ ДОФС.
V.3.5. МД и 2 с бислоями Эритроциты Грам.
V.4. Анализ данных МД
V.4.I. Картирование структурнодинамических свойств на поверхности модельных
мембранИЗ
V.4.2. Расчет основных параметров для пептидов и мембран
V.4.3. Визуализация молекулярных структур
VI. ВЫВОДЫ.
Список литературы


Подобные системы часто используют в экспериментальных исследованиях с помощью методов ЯМР, ЭПР, рентгеноструктурного анализа i, , поэтому сопоставление результатов моделирования и имеющихся экспериментальных данных позволило произвести оптимизацию вычислительных алгоритмов для получения наилучшего согласия между ними. Также была проведена разработка смешанных бислойных систем, по своим физикохимическим свойствам поверхностный заряд, ненасыщенность и пр. Моделирование МАП в различных мембранных системах позволило учесть влияние ряда факторов на процесс их взаимодействия химическая стурктура и заряд полярной головки, насыщенность ацильных цепей, динамическое состояние мембраны и др При этом была создана база данных БД бислосв и мицелл различного липидного состава, разработано новое программное обеспечение ПО на основании стандартного пакета МД i . МД. На основании полученных результатов была создана технология, оптимизирующая задачу моделирования периферически связывающихся пептидов в явно заданных мембраноимитирующих системах см. Рассмотрение МАП, обладающих различной биологической и функциональной активностью, позволило выявить ряд интересных и важных аспектов их взаимодействия с мембранами. Встраивание вглубь интерфейса сопровождается реорганизацией пространственной структуры пептида в соответствии с аминокислотным составом и поверхностным распределением гидрофобных и гидрофильных свойств. Дополнительное влияние на структуру пептида оказывают нсвалентные взаимодействия аминокислотных остатков внутри молекулы и с мембранным окружением. Это придает определенную конформационную подвижность МАП, которая может быть связана с его биологической активностью. Полученные данные расширяют традиционные представления о процессе сворачивания полипептидной цепи на границе полярной и неполярной фаз, основанные исключительно на амфифильных свойствах последовательностей. МЛП имеет локальный характер, то есть изменение структурнодинамических параметров наблюдается только в области контакта пептида с бислоем, зачастую, не влияя на интегральные характеристики мембраны. Для разных МАП действие на мембрану характеризуется наличием как общих черт уменьшение подвижности липидов в области контактов, нарушение характера их упаковки и др. При этом в дестабилизации мембраны ключевую роль часто играют специфические контакты остатков пептидов с липидными молекулами. Указанные эффекты зависят от аминокислотного состава пептидов и химического строения полярных головок липидов. Это позволяет выявлять молекулярные основы селективности МЛП к различным типам клеточных мембран. В целом, широкое рассмотрение проблемы мембранного ответа на действие биологическиактивных пептидов и сравнительное изучение разных мембранных систем, проведенное в рамках настоящей работы, позволило сделать существенный шаг в понимании функционирования липидной составляющей клеточной мембраны, а также расширить представления о механизмах белокмембранных взаимодействий. Полученные результаты могут стать необходимой теоретической базой для направленного дизайна пептидов, обладающих разной биологической активностью АМН, противораковые, переносчики и пр. В частности первые результаты по направленному изменению активности АМП на основании данных молекулярного моделирования были получены в настоящей работе см. Ш.5. Для учета различных эффектов при моделировании МАП была создана БД однокомпонентных липидных бислоев 0 липидов и мицелл 0 молекул детергента с разной химической структурой полярной головки и ацильных цепей. Проведена оптимизация процедур МД явно заданных гидратированных заряженных и нейтральных мембранных систем с применением высокопроизводительных многопроцессорных вычислительных платформ. Показано хорошее согласие теоретических моделей мембранных систем с имеющимися экспериментальными данными. Созданы модели смешанных бислоев, близких по составу к реальным биологическим мембранам эритроцитов человека, грам бактерий. Разработаны новые методики картирования свойств поверхностей модельных мембран распределения гидрофобныхгидрофильных свойств, подвижность полярных головок липидов, характер упаковки липидов, рельеф поверхности.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.199, запросов: 145