• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Глава

Механизм встраивания мембрано-активного цитотоксина в липидный бислой: моделирование in silico

С. 160-161.
Коншина А. Г., Крылов Н. А., Ефремов Р. Г.

Изучение влияния мембранногоокруженияна работу различныхбелок-мембранныхкомплексов (трансмембранных каналов, рецепторов) являетсяодним из актуальныхнаправленийсовременнойструктурнойбиологии. Изменения в структурных параметрах бислоя, в частности,локальные возмущения геометрии, подвижности липидов при встраивании небольших мембрано-активных полипептидовмогут представлять особый интерес с точки зренияконтролируемого изменения активности рецепторных систем клетки. Подобная модуляция активности показана экспериментальнона клетках, обработанных цитотоксинами[1].Однако получить детальную информацию о механизме встраивания пептида-модулятора и локальных возмущениях мембраны на молекулярном уровне крайне сложно. В качестве альтернативы эксперименту при изучении динамического поведения липидных бислоев и белок-мембранных систем широко используютметоды молекулярного компьютерного моделирования,в частности,расчеты молекулярной динамики (МД)в модельных мембранах. Получены следующие результаты:-Впервые экспериментально подтвержденная мода взаимодействия ЦТ с мембраной (тремя гидрофобными петлями) воспроизведена вкомпьютерном эксперименте –расчете МД пристарте из воды. -Процесс встраивания является ступенчатым: петля1,петли 1-2,петли 1-3 Токсин имеет специфические сайты связывания липидных головок. Один из таких сайтовпредсказан независимыми методами молекулярного докинга и расчетами свободной энергии взаимодействия: ЦТ –липид. Данные сайты могут быть якорями, удерживающими ЦТ не только на поверхности мембраны,но и в определенной ориентации, благоприятной для дальнейшего встраивания петлями 2 и 3.-Периферически связанный с мембраной токсин оказывает влияние на структурно-динамические параметры бислоя: ограничивает подвижность липидов аннулярного слоя (близкого к белку), вызывает локальные изменения рельефа и гидрофобных свойств поверхности мембраны.

В книге

Под редакцией: А. Рубин, Г. Ризниченко, А. Анашкина Т. 1. Краснодар: Полиграфическое объединение «Плехановец», 2019.