Компьютерное моделирование пространственной структуры цитохрома Р450 2В4 и прогноз изменения свойств поверхности

• Автор: Сеченых, Анна Андреевна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 97 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Краткая характеристика цитохромов Р0.

Суперсемейство цитохромов Р0.

Подсемейство цитохромов Р0 2В

Анализ кристаллической структуры СУР2В4.

Открытая конформация СУР2В4.

Закрытая конформация СУР2В4.

Предпосылки к моделированию пространственной структуры Р0.

Методы моделирования цитохромов Р0
Цели и задачи молекулярного моделирования Р0
Основные этапы моделирования пространственной структуры белка по
гомологии.
Проблемы моделирования Р0 по гомологии
Критерии оценки успешного моделирования Р0 по гомологии.
Методы проверки правильности моделей Р0.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ.
Аппаратное обеспечение.Т
Программное обеспечение.
Информационные ресурсы
Сравнение кристаллических структур СУР2В4 из РОВ
Моделирование пространственной структуры цитохрома СУР2В4.
Уточнение модели СУР2В4.
Верификация модели СУР2В4.
Моделирование известных мутантов СУР2В4.
Моделирование новых мутаций СУР2В4
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ существующих кристаллических структур СУР2В4.
Компьютерное моделирование трехмерной структуры СУР2В4 по гомологии.
Моделирование трехмерной структуры СУР2В4 по гомологии
Верификация модели трехмерной структуры СУР2В4
Сравнение модели с закрытой конформацией СУР2В4
Сравнительное моделирование пространственных структур ми кросом ал ьных
цитохромов Р0
Модели трехмерной структуры СУР2В4.
Модели трехмерной структуры представителей СУР2С.
Модели трехмерной структуры СУРЗА4.
Выявление общих закономерностей среди моделей
Оценка возможных перспектив по моделированию цитохромов Р0 по
существующим прототипам
Прогнозирование изменения сродства СУР2В4 к цитохром Р0 редукгазе при
точеном мутагенезе.
Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Исследование взаимодействия Р0 с белками партнерами требует создания более точных моделей, а так же их надежной верификации. В первую очередь это касается укладки поверхностных наиболее вариабельных участков белковой глобулы. Сложившаяся в последние годы ситуация с пополнением белкового банка i структурами 0 как бактериальных, так и микросомальных позволяет поновому взглянуть на проблему моделирования трехмерной структуры Р0. В настоящей работе сделана попытка анализа известных структур микросомальных Р0, выявления их особенностей и границ применения для них метода моделирования по гомологии. Наличие в мировой научной литературе данных о поверхностных мутациях 24 и влиянии их на взаимодействие с редокспартнсрами, определило выбор данного белка как рабочего молекулярного объекта для построения для моделирования и построения регрессионных уравнений, использование которых позволило бы планировать эксперимент по изменению свойств фермента заданным образом. Опенка границ применимости метода моделирования пространственной структуры цитохромов Р0 по гомологии и использования моделей для прогноза изменения свойств поверхности белков на примере СУР2В4. Провести поиск новых генетических модификаций, которые могут влиять на сродство СУР2В4 к цитохром Р0редуктазе. В результате выполнения работы впервые осуществлен систематический анализ результатов молекулярного моделирования по гомологии при использовании в качестве прототипов Р0 с разной степенью идентичности путем их сопоставления с рентгеноструктурными данными о пространственной структуре микросомального СУР2В4. Удаюсь выявить области систематических расхождений Ыконцевой фрагмент, свободные петли между аспиратями В, В, С и О, сегмент Рв и Ртяж на Сконце, которые одновременно являются наиболее подвижными в белковой глобуле по данным молекулярной динамики и анализа температурного фактора. Показано, что при моделировании СУР2С5, СУР2С8 и СУР2С9 выбор прототипа в пределах данного подсемейства слабо влияет на характеристики конечной модели. Впервые показана возможность построения непротиворечивых регрессионных уравнений, описывающих влияние точечных замен на сродство СУР2В4 к цитохром Р0 редуктазе. Цитохромы Р0 Р0 образуют обширное суперсемейство темсодержащих белков ЕС 1. . . . Представители Р0 обнаруживаются в большинстве эукариотических и прокариотических организмов. Ферментативный цикл Р0 состоит из нескольких этапов связывание субстрата, перенос электрона, присоединение кислорода, активирование и окисление субстрата i . .V. . , . Отличительной особенностью представителей Р0 является многообразие молекулярных механизмов функционирования. Кроме того, широкая субстратная специфичность и перекрестная стереоселективность между семействами затрудняют детальное изучение механизмов функционирования этих ферментов. Одной из причин трудностей изучения механизмов функционирования является отсутствие данных о структуре большинства Р0. Действующая классификация Р0 основывается на гомологии последовательностей отдельных форм . ., . ., . Гомологичность последовательностей составляет более внутри семейств и более внутри подсемейств. Для обозначения белков используется сокращение Р0, за которым цифрой указывается семейство, затем буквой подсемейство, затем цифрами номер гена. Например, 24. Так же Р0содержащие монооксигеназные системы разделяют на 2 класса бактериальные и митохондриальные белки I класс микросомальные II класс. Кроме того, в соответствии с числом компонентов монооксигеназные системы также разделяют на одно, двух и трехкомпонентные. Трехкомпонентные монооксигеназные системы митохондриальные и большинство бактериальных содержат Р0, содержащую или зависимую Р0редуктазу и ферродоксин. Двухкомпонентные монооксигеназные системы микросомальные содержат Р0 и содсржащую 3. Р0редуктазу. Растворимый монооксигеназный Р0ВМЗ 2 В. Р0домен и редуктазный домен.