Русский
!

Presentations

Роль электростатических взаимодействий в формировани электрон-транспортного комплекса белков пластоцианина и цитохрома f цианобактерии P. laminosum

Федоров В.А., Хрущев С.С., Коваленко И.Б.

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический ф-т, кафедра биофизики, Россия, 119991, Москва, Ленинские горы 1, стр. 24, телефон: +7(495) 939-02-89, e-mail: xbgth@yandex.ru

Белок-белковые взаимодействия составляют основу функционирования живой клетки. Экспериментальными [1] и вычислительными [2] методами было показано, что взаимодействие белков пластоцианина и цитохрома f в цианобактерии Phormidium laminosum не зависит от ионной силы раствора, что является отличительной особенностью данного организма. В данной работе на основе вычислительного эксперимента производится реконструкция процесса сближения молекул белков пластоцианина и цитохрома f цианобактерии Phormidium laminosum и проводится анализ электростатически выгодных взаимных ориентаций, которые белки могут претерпевать в процессе образования комплекса. Предложен оригинальный подход к реконструкции последовательности событий, происходящих при диффузионном сближении белков, с использованием методов броуновской и молекулярной динамики и иерархического кластерного анализа [3].

Методом броуновской динамики было получено множество электростатически выгодных взаимных расположений белков, соответствующих состоянию диффузионного захвата, и при помощи иерархического кластерного анализа были установлены наиболее типичные структуры таких комплексов. Нами был проведен сравнительный анализ электростатически выгодных взаимных расположений белков пластоцианина и цитохрома f из высших растений [4] и цианобактерий. Выявлены различия степени и специфики влияния дальнодействующих электростатических взаимодействий на взаимную ориентацию белков из разных организмов. Установлены возможные пути дальнейших трансформаций при образовании белками функционально активного комплекса.

Вычислительные эксперименты проводились с использованием суперкомпьютера Ломоносов в Суперкомпьютерном центре Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова [5]. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проекты 15-07-08927 и 15-04-08681.

Литература.

1. Schlarb-Ridley B.G. et al. The role of electrostatics in the interaction between cytochrome f and plastocyanin of the cyanobacterium Phormidium laminosum // Biocheistry, V. 21, 2002. p. 3279-3285.

2. Коваленко И.Б. и др. Механизмы взаимодействия белков-переносчиков электрона в фотосинтетических мембранах цианобактерий // Доклады академии наук, том 440, номер 2, 2011. с. 272-274.

3. Хрущев С.С. и др. Моделирование белок-белковых взаимодействий с применением программного комплекса многочастичной броуновской динамики ProKSim // Компьютерные исследования и моделирование, том 5, номер 1, 2013. с. 47-64.

4. С.С. Хрущев и др.. Идентификация промежуточных состояний в процессе диффузионного сближения электронтранспортных белков пластоцианина и цитохрома f // Биофизика, том 60, номер 4, 2015.

5. Воеводин В.В. и др. Практика суперкомпьютера "Ломоносов" // Открытые системы, N 7, 2012. С. 36-39.

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533