Моделирование структуры прочно связанного комплекса актина и миозина методом молекулярной механикистатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Информация о цитировании статьи получена из
Web of Science,
Scopus
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 1 августа 2016 г.
Аннотация:Структура прочно связанного комплекса глобулярной головы миозина с Ф-актином является ключом для понимания важных деталей механизма работы актин-миозинового мотора. Современные знания об этом комплексе основаны на встраивании известных атомных структур составляющих ее белков в карты электронной плотности низкого разрешения. Для уточнения атомной структуры комплекса мы использовали метод минимизации энергии взаимодействия молекул (молекулярной механики), позволяющий оптимизировать не только взаимное расположение каркасов белков как твердых тел, но и положение боковых цепей в зоне контакта. С помощью программы ICM-Pro была рассчитана структура, которая, с одной стороны, близка к модели, полученной с помощью электронной микроскопии, а с другой - обеспечивает наилучшую расчетную энергию взаимодействия и объясняет результаты мутагенетических экспериментов. На основе полученной структуры можно судить о молекулярных механизмах, которые обеспечивают ускорение сброса продуктов гидролиза АТФ из миозина в присутствии актина и уменьшение сродства миозина к актину при присоединении нуклеотида.The structure of the strongly bound complex of the globular myosin head and F-actin is a key for understanding some important details of the mechanism of the actin-myosin motor. Current knowledge about the structure is based on the docking of known atomic structures of actin and myosin heads into low-resolution EM electron density maps. To refine the structure, we suggested a new approach based on energy minimization using the ICM-Pro software. The minimization includes rigid-body movement of protein backbone and side chain optimization on the protein interface. Our best model structure is similar to that obtained from EM. It also provides the highest calculated interaction energy and agrees with a number of mutagenesis experiments. Using the structure, we suggest molecular explanations for actin activation of product release from myosin and actin-induced myosin dissociation.