Аннотация:Пенициллинацилаза используется в биотехнологии для модификации β-лактамных антибиотиков. Так, в результате ферментативного гидролиза природного бензилпенициллина, получают 6-аминопенициллановую кислоту – ядро для синтеза новых антибиотиков пенициллинового ряда. Интермедиатом в ходе реакции гидролиза является ацилированная форма пенициллинацилазы, промежуточный ацилфермент, в структуре которого фенилацетильная часть субстрата ковалентно присоединена к каталитическому остатку серина. Кристаллографические данные о строении этого принципиально важного для механизма действия интермедиата отсутствуют.
Целью работы явилось моделирование структуры ацилированных форм пенициллинацилазы с использованием силового поля Amber.
В ходе работы были поставлены следующие задачи:
1) Освоить методы молекулярного моделирования и получить навыки суперкомпьютерных вычислений;
2) Определить параметры силового поля для двух нестандартных ацилированных N-концевых остатков серина β-цепи пенициллинацилазы: фенилацетилсерина и D-фенилглицилсерина;
3) Построить стартовые модели ацилфермента на основе кристаллической структуры пенициллинацилазы в комплексе с аналогом субстрата;
4) Осуществить оптимизацию моделей методом молекулярной динамики;
5) Охарактеризовать расположение боковой цепи ацилированного серина (фенилацетилсерина или D-фенилглицилсерина) и атакующей молекулы воды в активном центре пенициллинацилазы.