В связи с техническими работами в центре обработки данных, возможность загрузки и скачивания файлов временно недоступна.
 

Модуляция функциональных свойств пенциллинацилазыНИР

Modulation of penicillin acylase functional properties

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 12 марта 2020 г.-26 декабря 2020 г. Модуляция функциональных свойств пенциллинацилазы
Результаты этапа: С использованием методов биоинформатики и структурного анализа были определены ранее неизвестные участки связывания лигандов в структуре пенициллинацилазы из Escherichia coli, проведена оценка потенциала их функциональной важности. Обнаружена модуляция эффективности катализируемого пенициллинацилазой синтеза ампициллина в присутствии солей, установлено селективное действие анионов на нуклеофильную реакционную способность 6-аминопенициллиновой кислоты, обоснован механизм этого процесса. Выявлены альтернативные места связывания канонических субстратов пенициллинацилазы, определены структуры соединений, способных связываться в ранее неизвестных участках связывания. Показано участие одного из ранее неизвестных участков связывания эффективно связывать глутатион и цистин, а также их структурные аналоги и производные. Выявлено и экспериментально показано, что этот участок может играть важную роль в отборе и активации соединений, выступающих в качестве внешних нуклеофилов в реакциях ацильного переноса, катализируемых пенициллинацилазой. При помощи методов молекулярного моделирования и экспериментального изучения была проверена способность пенициллинацилазы катализировать ранее неизвестные химические превращения (наличие мунлайтинговых свойств фермента), показано, что пенициллинацилаза дикого типа не обладает бета-лактамазной активностью, однако к появлению такой активности могут привести даже одиночные мутации.
2 22 марта 2021 г.-31 декабря 2021 г. Модуляция функциональных свойств пенциллинацилазы
Результаты этапа: Исследования, проведенные в 2020 году, показали, что в функционировании обнаруженных участков связывания важную роль играет их динамическое поведение. На это указало сравнение структурной организации участка №7 в фермент-субстратном комплексе и в ацилферменте. Весьма вероятно, что значимые структурные изменения претерпевают и другие участки связывания. В виду того, что исходная методология, основанная на анализе статичных рентгеноструктурных данных, не позволяет это учитывать, необходима некоторая корректировка плана исследований. При помощи методов молекулярной динамики и метадинамики будет изучена конформационная пластичность обнаруженных участков связывания, характер и масштаб их структурных изменений, исследована возможность открытия и закрытия участков, появления скрытых участков. С использованием методов молекулярного моделирования будут исследованы взаимодействия между различными участками связывания лигандов (субстратов) и «каноническим» (известным в настоящее время) активным центром пенициллинацилазы, установлены механизмы и пути взаимодействия, сети вовлеченных в этот процесс аминокислотных остатков. С учетом динамического поведения белка при помощи методов молекулярного моделирования будет изучена способность пенициллинацилазы связывать субстраты и лиганды различной природы в обнаруженных участках связывания, выявлены наиболее эффективно связывающиеся соединения, проведена экспертная оценка химического превращения субстратов в фермент-субстратных комплексах руководствуясь критериями теоретической химии. Будут получены мутанты пенициллинацилазы с предполагаемой бета-лактамазной активностью, изучены их свойства и способность гидролизовать бета-лактамные антибиотики. Будет исследован механизм модуляции каталитических свойств пенициллинацилазы анионами, при помощи молекулярного моделирования исследованы возможности внесения структурных изменений для устранения этого эффекта, проведен поиск путей минимизации негативных последствий, включая получение мутантных форм фермента, не чувствительных к действию анионов.
3 25 марта 2022 г.-31 декабря 2022 г. Модуляция функциональных свойств пенциллинацилазы
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".