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

Глава

Молекулярно-динамические аспекты взаимодействия трансмембранного сегмента нейраминидазы-1 с перспективным пептидным перехватчиком

С. 108-108.
Кузнецов А. С., Bennasroune A., Maurice P., Ефремов Р. Г.

Нейраминидаза-1 (NEU1) – фермент, катализирующий отщепление терминальных остатков сиаловых кислот от олигосахаридов. В клетках человека NEU1 представлена в двух формах: лизосомальной и мембраносвязанной. Структурные особенности последней и её функция в составе комплекса рецептора эластина (ERC) не до конца ясны. Доказано, что в мембране происходит димеризация NEU1, а мутации в последовательности второго трансмембранного домена (ТМ2) NEU1 снижают ферментативную активность. Это позволяет полагать, что димеризация ТМ2 является функционально важной для работы ERC. Аномальная активность NEU1 зафиксирована при развитии атеросклероза. В соответствии с современными подходами, для воздействия на NEU1 в мембране предложено создать пептид-перехватчик. Целью настоящей работы было сравнение структурно-динамических параметров фрагмента исходного ТМ2 NEU1 (E312-A336, NEU1-wt) и мутантной формы (NEU1-RKR) в вычислительном эксперименте. Применяли метод молекулярной динамики (МД) в явно заданной липидной мембране из пальмитоилолеилфосфатидилхолина. Мономеры и димеры встраивали в липидный бислой, проводили минимизацию энергии, релаксацию системы и расчёт траекторий МД длиной 200 нс. Оценивали стабильность конформации пептидов, рассчитывали геометрические параметры и белок-белковые и белок-липидные водородные связи. Свободную энергию димеризации оценивали с применением метода «зонтичной выборки». Пептиды показали высокую степень конформационной стабильности в трансмембранной ориентации, структуры гомо- и гетеродимеров были близки. В то же время, угол наклона пептида NEU1-RKR был меньше, а формируемый им димер обладал большей степенью симметрии. Наибольшее число водородных связей белок-белок наблюдали в структуре гетеродимера. Наблюдали увеличение числа белок-липидных водородных связей в случае NEU1-RKR. Димеры, включающие мутантный пептид, были стабильнее димера NEU1-wt по результатам оценки свободной энергии ассоциации, при этом мутантный гомодимер и гетеродимер статистически неразличимы.