Введение
Глава 1. Обзор литературы 17
1.1. Методы моделирования белок-белковых взаимодействий 18
1.1.1. Факторы, влияющие на взаимодействие белков. Типы моделей белок белковых взаимодействий 18
1.1.1.1. Кинетическая модель взаимодействия белков. Закон действующих масс 18
1.1.1.2. Исследование взаимодействия отдельных молекул. Роль стерических факторов 19
1.1.1.3. Роль электростатических взаимодействий макромолекул 22
1.1.1.4. Роль окружения. Учет внутренней структуры биологической клетки 25
1.1.1.5. Роль конформационной подвижности макромолекул 28
1.1.2. Моделирование движения отдельных макромолекул 29
1.1.2.1. Уравнение Ланжевена для броуновской частицы 30
1.1.2.2. Гидродинамические параметры броуновской частицы 30
1.1.2.3. Решение уравнения Ланжевена 31
1.1.2.4. Метод броуновской динамики 32
1.1.2.5. Контактные взаимодействия. Метод исключенного объема 32
1.1.2.6. Дальнодействующие электростатические взаимодействия 33 Учёт поляризации среды и наличия подвижных ионов. Уравнение Пуассона-Больцмана 34
Расчет электростатической силы 35
1.1.2.7. Начальные и граничные условия 37
1.1.2.8. Программная реализация метода броуновской динамики 38
1.1.3. Анализ результатов молекулярного моделирования 39
1.1.3.1. Критерии образования белок-белковых комплексов 39
1.1.3.2. Анализ диффузионно-столкновительного комплекса 41
1.1.3.3. Вычисление константы скорости реакции ассоциации ка 43
1.1.3.4. Моделирование процессов электронного транспорта 45
1.2. Модели белок-белковых реакций с участием мобильных белков переносчиков в фотосинтетическом электронном транспорте 46
1.2.1. Структура комплекса белков пластоцианина и цитохрома f и кинетика его образования 48
1.2.2. Моделирование взаимодействия белков пластоцианина и цитохрома f высших растений методом броуновской динамики 53
1.2.3. Моделирование электронного транспорта у зеленых водорослей и
1.2.4. Модели взаимодействия фотосистемы I с донорами и акцепторами -мобильными переносчиками электрона 58
Глава 2. Разработка методики проведения вычислительных экспериментов и анализа полученных результатов 64
2.1. Программное обеспечение многочастичной броуновской динамики
2.1.2. Гидродинамические свойства молекул 67
2.1.3. Электростатические взаимодействия макромолекул 68
2.1.4. Предварительный анализ взаимного расположения макромолекул 70
2.1.5. Оценка кинетических параметров межмолекулярных взаимодействий 71
2.2. Метод количественной оценки роли электростатических
взаимодействий в формировании диффузионно-столкновительного
2.3. Метод идентификации промежуточных метастабильных состояний белок-белковых комплексов, основанный на частоте встречаемости похожих структур 76
Глава 3. Результаты и обсуждение 78
3.1. Исследование роли электростатических взаимодействий на разных стадиях диффузионного сближения белков пластоцианина и цитохрома f 78
3.2. Количественная оценка роли электростатических взаимодействий во взаимной ориентации молекул белков при их контакте в результате диффузионного сближения 86
3.3. Идентификация промежуточных состояний белок-белковых комплексов пластоцианина и цитохрома f в процессе диффузионного сближения 98
Заключение 109
Выводы 116
Список литературы
