Структурно-динамическое моделирование и нейтронная спектроскопия мультимолекулярных комплексов ДНК-трансфераз

• Автор: Швецов, Алексей Валерьевич
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 115 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Структура и функции семейства белков гомологической рекомбинации RccA

1.2. Исследования структуры комплексов белков RecA в растворе с

помощью методов МУРН и НСЭ

1.3. Применение методов молекулярного моделирования к нук-

леопротеидным комплексам

Глава 2. Методы

2.1. Молекулярное моделирование

2.1.1. Моделирование филаментов белка RecA
2.1.1.1. Моделирование гомополимера белков RecA
из E. coli и D. radiodurans
2.1.1.2. Моделирование комплекса
RecA::oнДHK::ATФ из E. coli и D. radiodurans
2.1.1.3. Моделирование комплекса
RecA::днДНК::АТФ из E. coli и D. radiodurans
2.1.1.4. Моделирование комплекса
RecA: :тнДНК ::АТФ из E. coli и D. radiodurans
2.1.2. Моделирование комплексов белка RecX из E. coli
2.1.2.1. Моделирование гомополимера белка RecX из
E. coli
2.1.2.2. Моделирование комплекса RecX::oнДHK
2.1.2.3. Моделирование комплекса
RecA::RecX::oнДHK::ATФ из E. coli

2.2. Молекулярная динамика
2.3. Моделирование спектров МУРН
2.3.1. Расчёт спектра МУРН по одному фрейму траектории
2.3.2. Усреднение спектра МУРН по всей траектории или её
части
2.3.3. Реализация метода в виде модуля §_8апз для ОКОМАСЗ .
2.3.3.1. Реализация параллельного метода Дебая в мо-
дуле g_sans для СЯОМАСЗ
2.3.3.2. Реализация параллельного метода Монте-
Карло в модуле §_5апз для СКОМАСБ
2.4. Моделирование спектров НСЭ
2.4.1. Реализация алгоритма расчета спкетра НСЭ в модуле ^пвевОЛОМАСЗ
2.5. Экспериментальное измерение спектров МУРН нуклеопротеид-
ных комплексов
2.6. Экспериментальное измерение спектров НСЭ нуклеопротеидных
комплексов
Глава 3. Результаты и обсуждения
3.1. Анализ МД траекторий комплексов тримеров белка 11есА
3.1.1. Анализ средней конформационной подвижности комплексов тримеров белков 11есА
3.1.2. Анализ локальной конформационной подвижности комплексов тримеров белков 11есА
3.1.3. Анализ принципиальных компонент движения комплексов тримеров белков 11есА
3.2. Анализ МД траекторий комплексов додекамеров белка ЯесА
3.2.1. Анализ средней конформационной подвижности комплексов додекамеров белков КесА

3.2.2. Анализ локальной конформационной подвижности комплексов додекамеров белков RecA
3.2.3. Анализ динамики изменения шага филамента додекамеров белков RecA
3.3. Анализ МД траекторий комплексов белка RecX
3.3.1. Средняя конформационнная подвижность комплексов белка RecX
3.3.2. Локальная конформационнная подвижность комплексов белка RecX
3.3.3. Взаимодействия белка RecX и онДНК в комплексах белков RecX::oнДHK из E. coli
3.4. Анализ МД траектории комплекса RecA::RecX::oi^HK
3.4.1. Средняя конформационная подвижность комплексов
белков RecA::RecX::oнДHK
3.4.2. Взаимодействия между белком RecX, белком RecA и онДНК в комплексе RecA::RecX::oнДHK из E. coli
3.5. Анализ спектров МУРН комплексов гомополимеров бел-
ков RecA, RecX::oнДHK, RecA::RecX::oнДHK::ATФyS и RecA: :онДНК:: АТФуБ
3.5.1. Анализ спектров МУРН комплексов гомополимеров белков RecA и РесА::онДНК::АТФу5 из E. coli и
D. radiodurans
3.5.2. Анализ спектров МУРН комплексов RecX::oHflHK и
Rec А:: RecX:: онДНК:: АТ Фу S из E. coli
3.6. Анализ спектров НСЭ комплексов гомополимеров белка RecA и
RecA::onQHK::A№yS из D. radiodurans
Основные результаты и выводы

Для моделирования гомополимера белка ЯесХ использовался тот факт, что кристалл РОВ:ЗСЮ [34] содержит димер и имеет симметрию Р2, то есть мономеры ориентированы голова-к-хвосту, но при этом, если построить кристаллических соседей видно, что такие димеры способны образовывать ленты (рис.
Рис. 2.11. Структура модельного комплекса гомополимера белка RecX из E. coli. Вид комплекса сверху и снизу
2.1.2.2. Моделирование комплекса 11есХ::онДНК
RecX из E. coli является белком с распределением зарядов, характерным для ДНК связывающих белков: у него есть поверхность, содержащая преимущественно положительные заряды, которой он может неспецифично связываться с фосфатным остовом нитей ДНК (рис. 2.12). Соответственно, посмотрев на структуру возможных гомополимеров RecX, можно заметить, что все положительно заряженные поверхности находятся на одной стороне (рис. 2.13), соответственно они могут с помощью таких поверхностей образовывать неспецифические контакты с нитями ДНК, обусловленные преимущественно зарядовым взаимодействием.
2.11).