Исследование структур мембраноассоциированных белков и белковых комплексов методами молекулярного моделирования

• Автор: Бакулина, Анастасия Юрьевна
• Шифр специальности: 03.01.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Кольцово
• Количество страниц: 127 с. : ил.

СПИСОК СОКРАЩЕНИИ
Глава 1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Иерархия структурной организаций белков
1.1.1. Первичная структура
1.1.2. Вторичная структура
1.1.3. Супер вторичная структура
1.1.4. Доменная структура
1.1.5. Третичная структура
1.1.6. Четвертичная структура
1.2. Предсказание белковых структур
1.2.1. Общие принципы статистических методов предсказания
1.2.2. Дизайн первичной структуры
1.2.3. Предсказание вторичной структуры
1.2.4. Предсказание супервторичной структуры
1.2.5. Предсказание доменной структуры
1.2.6. Предсказание третичной структуры
1.2.7. Предсказание четвертичной структуры
1.3. Особенности практического применения методов моделирования третичной структуры белков
1.3.1. Автоматизация моделирования
1.3.2. Моделирование мембранных белков
ф 1.3.3. Построение моделей белков и белковых комплексов в сложных
случаях
Глава 2.МЕТОДЫ
Глава 3 .РАЗРАБОТКА. ПРОГРАММЫ FILTREST3D
Глава 4.РЕЗУЛБТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Моделирование структуры гемолизина II Bacillus cereus
4.1.1. Построение модели гептамера Hlyll
4.1.2. Анализ структуры гептамера Hlyll
4.1.3. Построение и анализ моделей структур гексамера и октамера Н1у11
4.1.4. Построение и анализ модели структуры С-концевого домена Н1у11
4.2. Моделирование структуры комплексов металлопротеазы ТАСЕ с субстратами
4.2.1. Выбор оптимального метода для докинга лигандов к ТАСЕ
4.2.2. Построение и анализ структуры комплекса ТАСЕ с фрагментом коллагена XVII типа
4.3. Моделирование структуры OmpF-подобного белка Yersinia pseudotuberculosis

4.3.1. Построение модели структуры OmpF-подобного белка и выбор перспективных антигенных районов
4.4. Моделирование структуры белка EtSAGl Eimeria tenella
4.4.1. Построение модели белка EtSAGl
4.4.2. Анализ модели белка EtSAGl
4.5. Моделирование структур белка ARNO человека и предположительно взаимодействующих с ним белков а2 и ARF6
4.5.1. Построение и анализ моделей структуры белка ARNO
4.5.2. Построение и анализ модели структуры комплекса ARNO с ARF6
4.5.3. Построение и анализ моделей ARNO с экспериментально полученными структурами РВ домена
4.5.4. Построение и анализ модели белка а2
4.5.5. Построение модели структуры комплекса ARNO и a2N
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
Благодарности
Список литературы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
а.о. - аминокислотный остаток РСА - рентгеноструктурный анализ ЯМР - ядерный магнитный резонанс PDB — (Protein Data Bank) база данных белковых структур CASP — (Critical Assessment of protein Structure Prediction) конкурс no слепому предсказанию структур белков
CAPRI — (Critical Assessment of Predicted Interactions) конкурс no слепому предсказанию белковых взаимодействий
GPI - (glycosylphosphatidylinositol) гликозилфосфатидилинозитол
Hlyll - гемолизин II
aHL - альфа-токсин
ФНО — фактор некроза опухолей
ТАСЕ — (TNF-a converting enzyme) ФНО-конвертирующий фермент СК2 - (casein kinase) казеиновая киназа 2 типа
EtSAGl - (Eimeria tenellci surface antigen 1) поверхностный антиген 1 Eimeria tenella
ARNO - (ADP-ribosylation factor nucleotide site opener) активатор факторов АДФ-рибозилирования АТФ - Аденозинтрифосфат АДФ - Аденозиндифосфат ГДФ — Гуанозиндифосфат ГТФ — Гуанозинтрифосфат
ARF - (ADP ribosylation factor) фактор АДФ-рибозилирования
от других аналогичных каналов, и это делает его привлекательной основой для создания биосенсоров (Braha et al., 1997).
Ген hlyll, клонированный из В. cereus, сохраняет свою гемолитическую активность при экспрессии в E. coli (Sinev et al., 1993). Цитотоксические свойства гемолизина II были исследованы ранее (Andreeva et al., 2006). Различными биохимическими и биофизическими методами были изучены взаимодействие Hlyll с мембраной и свойства пор, образованных на мембране. При некоторых экспериментах Hlyll демонстрирует более сложное поведение, чем aHL. В частности, если Hlyll формирует поры при температуре 37 °С, то PEG 600 обладает хорошей протективной активностью против гемолиза (он не превышает 20%), тогда как для пор, сформированных при 4 либо 25 °С, в присутствии PEG 600 происходит полный гемолиз (рис. 9) (Andreeva et al., 2007) Также интересно, что распределение проводимости каналов, сформированных Hlyll в плоском липидном бислое, имеет три пика,
Рисунок 10. Гистограммы проводимости каналов Hlyll в двойном липидном бислое в буферном растворе с pH 7,4 при концентрации КС1 равной 1 моль, Hlyll наносился с цис-стороны мембраны. А - наносились гептамеры Hlyll, полученные в бесклеточной системе экспрессии в присутствии мембран эритроцитов кролика, очищенные с помощью электрофореза в полиакриламидом геле в присутствии додецилсульфата натрия, 180 событий (Рисунок взят из Miles et al., 2002), В - наносились мономеры Blyll, продуцированные в E. coli, 150 событий (Andreeva et al., 2007).