Аннотация:Актуальность дипломного проекта “Компьютерный дизайн трехмерной полноатомной структуры N-ацетилтрансферазы аспартата человека” определяется
фундаментальной значимостью проблемы складывания белков для медицины
и биотехнологии.
Целью данной работы является построение полноатомной трёхмерной структуры фермента N-ацетилтрансферазы аспартата NAT8L человека.
Для достижения намеченной цели были поставлены следующие задачи исследования:
Изучение литературы по теме НИР.
1. Построение модели по гомологии апо-формы каталитического домена фермента
2. Построение модели холо-формы каталитического домена фермента в присутствии кофактора
3. Построение модели апо-формы фермента включающей мембранный якорь
4. Валидация протокола получения апо-формы фермента на примере похожего белка
5. Уточнение модели фермента и включение молекулы кофактора
6. Докинг аспартата в полученную модель
Объектом исследования является мембранно-ассоциированная N-ацетилтранс
аспартата человека NAT8L. Предмет исследования - термодинамическое исследование фолдинга белка в растворе.
Методологической основой проекта является представление о нативной структуре белковых молекул как о глобальном минимуме её энергетической гиперповерхности, способе расчета энергии отдельных конформаций и методе сэмплинга конформационного пространства. В ходе исследования были использованы
следующие экспериментальные методы:
1. Монте-Карло Марковских цепей для сэмплинга конформационного пространства
2. Анализа прямого сопряжения (DCA) методом глубоких полных остаточных сетей для получения карт контактов аминокислотных остатков
3. Выравнивания белковых cтруктур и аминокислотных последовательностей
Научная и практическая значимость дипломной работы состоит в объяснении экспериментальных данных о влиянии точечных мутаций на активность,константу Михаэлиса и константу скорости реакции ацетилирования, а также потенциальной возможности применения полученной трёхмерной полноатомной модели фермента N-ацетилтрансферазы аспартата человека для изучения её динамики, катализа, влияния единичных нуклеотидных полиморфизмов,
разработки in vitro ингибиторов и т.д.
Гипотеза исследования состояла в представлении о структурной основе связывания фермента NAT8L с мембраной ЭПР как монотопного интегрального
мембранного белка. В соответствии с литературными экспериментальными данными построение корректной модели активного сайта, необходимой для изучения каталитического акта переноса ацетильной группы, должно включать в
себя предсказание структуры мотива ответственного за локализацию фермента на цитоплазматической поверхности мембраны ЭПР. Обстоятельства тесной
связи между локализацией и каталитическим свойством является предметом
изучения данной работы.