Введение
Глава 1. Обзор литературы 14
1.1. Рецепторные системы клетки и роль трансмембранных (ТМ) доменов 14
1.2. Концепция мотивов димеризации. Гликофориновый мотив 22
1.3. Структура трансмембранного димера гликофорина А и её особенности 26
1.4. Роль липидной мембраны в процессах димеризации мембранных белков 28
1.5. Методы изучения олигомеризации ТМ-доменов мембранных белков 30
1.6. Предсказание пространственной структуры мембранных белков с помощью вычислительных методов
1.6.1. Поиск предполагаемых трансмембранных доменов в аминокислотных последовательностях 33
1.6.2. Моделирование структуры мембранных белков по гомологии 33
1.6.3. Предсказание пространственной структуры димеров и олигомеров -спиральных доменов в мембранном окружении 34
1.6.4. Особенности учёта мембранного окружения при предсказании структуры мембранных белков
1.7. Оценка свободной энергии ассоциации трансмембранных доменов белков в липидном бислое с помощью компьютерного моделирования 40
1.8. Использование “крупнозернистого” приближения для моделирования динамики мембранных белков 42
1.9. Заключение 44
Глава 2. Материалы и методы 45
2.1. Аминокислотные последовательности пептидов и состав модельных мембран 45
2.2. Построение моделей пространственной структуры изучаемых систем
2.2.1. Построение моделей липидных мембран без пептидов 46
2.2.2. Построение моделей мономеров ТМ-пептидов 48
2.2.3. Построение моделей димеров ТМ-пептидов з
2.3. Расчёты траекторий молекулярной динамики 50
2.3.1. Оценка стабильности мономеров и димеров в липидном бислое 50
2.3.2. Расчёты свободной энергии ассоциации -спиралей 50
2.3.3. Разложение профилей свободной энергии димеризации на компоненты 51
2.3.4 Расчёты свободной энергии ассоциации -спиралей в “крупнозернистом” представлении 2.4. Расчёты распределения плотности липидов в продольных срезах бислоя 52
2.5. Расчёты распределения плотности липидов в цилиндрических координатах 54
2.6. Оценка гетерогенности распределений плотности липидов 55
Глава 3. Результаты 56
3.1. Стабильность пептидов в липидном бислое 56
3.2. Роль аминокислотной последовательности в димеризации трансмембранных доменов
3.2.1. Природная последовательность GpA как пример оптимизации белок-белковых взаимодействий 60
3.2.2. Искусственные пептиды проявляют разный характер в белок-белковых и белок-липидных взаимодействиях 61
3.2.3. Точечные мутации G83A и T87V по-разному влияют на димеризацию GpA 62
3.2.4. “Крупнозернистое” представление теряет часть информации о взаимодействиях в димере GpA 64
3.2.5. Роль состава липидного бислоя 65
3.3. Распределение свойств липидной мембраны вблизи поверхности пептидов 66
3.3.1. Мономеры GpA, PolyALA и PolyLEU связывают липиды на своей поверхности 66
3.3.2. Особенности взаимодействия липидов с димерами GpA, PolyALA и PolyLEU 69
3.3.3. Распределение средней по времени плотности липидов вблизи поверхности белка 71
3.4. Изменение степени гетерогенности распределений плотности липидов при
димеризации белков 73
Глава 4. Обсуждение 75
4.1. Различный механизм влияния мутаций на димеризацию ТМ-доменов GpA 75
4.2. Влияние состава мембраны на димеризацию GpA и его мутантных форм 78
4.3. Приближения вычислительного подхода, анализ сходимости результатов 80
4.4. Взаимное влияние белков и мембраны друг на друга 81
Заключение 84
Выводы 85
Список сокращений 86
Список опубликованных работ по теме диссертации 87
Список литературы 88
Благодарности
