|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Моделирование петель в структуре 3‑гидроксибензоатгидроксилазы из Comamonas testosteroni с помощью пакета молекулярного моделирования Rosettaкурсовая работа (Специалист)
- Научные руководители: Суплатов Д.А., Швядас В.К.
- Автор: Копылов Кирилл Евгеньевич
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Кафедра: Химический факультет
- Год защиты: 2016
- Курс: 5
- Аннотация: Эволюционно родственные ферменты 3-гидроксибензоатгидроксилаза из Comamonas testosteroni (номер в PDB – 2DKH) и 2-гидроксибифенил-3-монооксигеназа из Pseudomonas azelaica (номер в PDB – 5BRT) используются в тонком органическом синтезе для региоспецифичного синтеза различных фенольных соединений. Они являются NAD(P) и FAD-зависимыми монооксигеназами, катализирующими окисление различных ароматических субстратов кислородом воздуха. Особенностью строения этих ферментов является наличие нескольких подвижных петель в активном центре, что делает невозможным расшифровку полноатомной трехмерной структуры белка методом рентгеноструктурного анализа. Соответствующие участки не содержат аминокислотных остатков, непосредственно участвующих в каталитическом превращении. Тем не менее, проведенное нами молекулярное моделирование показало, что продуктивное связывание специфических субстратов не наблюдается в активных центрах ферментов, из которых исключены соответствующие подвижные фрагменты. Для установления трехмерной организации активных центров с учетом подвижных элементов структуры был использован метод Kinematic Closure, реализованный в программном пакете Rosetta. Активные центры 3-гидроксибензоатгидрокислазы и 2-гидроксибифенил-3-монооксигеназы содержат две и четыре подвижные петли, соответственно, до 14 аминокислотных остатков в каждой. Анализ молекулярных систем с таким большим количеством степеней свободы требует значительных вычислительных ресурсов. Пакет Rosetta был установлен на суперкомпьютере «Ломоносов-2» с воз-можностью запуска приложений в параллельном режиме с использованием протокола Job Distributor 2. На основе кристаллографических структур 2DKH и 5BRT было предсказано по 7000 структурных вариаций активных центров каждого фермента. Анализ полученных конформаций показал, что в определенных случаях аминокислотные остатки подвижных петель располагаются в непосредственной близости от сайта связывания субстрата и таким образом могут играть ключевую роль в его узнавании.
- Добавил в систему: Суплатов Дмитрий Андреевич