Лаборатория биомолекулярного ядерного магнитного резонанса: 2020 г. этап 8

Проект: исполнение гранта/договораисполнение этапа гранта/договора

Сведения о проекте

описание

Основной задачей нашей работы является развитие и применение методов экспериментальной биофизики (в первую очередь магниторезонансной спектроскопии) в сочетании с методами компьютерного моделирования с целью углублённого исследования различных белковых систем. На данном этапе реализации проекта получены следующие основные результаты. (1) Нами был разработан новый алгоритм для оптимизации белковых структур, полученных методом рентгеновской спектроскопии. Оптимизация осуществляется под контролем экспериментальных данных на платформе программы МД моделирования Amber. (2) Мы показали, что использование в ходе МД моделирования ансамбля NPT со стандартным набором настраиваемых параметров ведёт к существенным искажениям временного масштаба молекулярной динамики. Мы выяснили, как можно избежать этого эффекта при должном подборе параметров моделирования. (3) Мы предприняли всестороннее экспериментальное исследование ковалентного комплекса N-концевого SH3 домена белка-адаптера Grb2 и пептида, имитирующего участок связывания обменного фактора Sos. Нами также был разработан новый алгоритм МД для моделирования процесса образования конъюгата. Полученная таким образом модель находится в хорошем согласии с экспериментальными данными ЯМР. (4) Нами разработана теория диффузионных экспериментов ЯМР для систем, содержащих макроскопические частицы. Нами были проведены эксперименты, позволившие охарактеризовать диффузию амилоидных фибрилл Sup35NM, а также получить новую информацию о строении фибрилл и мономеров Sup35NM. (5) Нами было проведено МД моделирование полноразмерной нуклеосомы. Мы показали, что N-терминальные участки гистонов в этой системе сохраняют высокую подвижность, взаимодействуя с ДНК по принципу "динамического комплекса". (6) Мы провели экспериментальное исследование серии вариантов белка GB1, несущих спиновую метку MTSL. Результаты измерений методом ЭПР спектроскопии находятся в хорошем согласии с расчётными спектрами, полученными на основе данных МД моделирования. Последующий анализ показал, что форма спектра определяется в первую очередь стерическими ограничениями, испытываемыми боковой цепью цистеин-MTSL. В ходе выполнения работ мы установили взаимополезное сотрудничество с лабораториями Е.Н. Николаева (ИБХФ РАН), Г.А. Журавлёвой (биофак СПбГУ), И.Б. Безпрозванного (СПбПУ), Д. Кейса (Университет Ратгерс, США), К. Джароняка (Университет Огайо, США), С. Саксена (Университет Питтсбурга, США).
Короткий заголовокGZ-2020
АббревиатураMega_SPbU_2013 - 8
СтатусАктивный
Действительная дата начала/окончания1/01/2031/12/20

Ключевые слова

  • ЯМР
  • ЭПР
  • белки
  • молекулярная динамика (МД)