ИСТИНА

Современная молекулярная биология стремительно расширяет круг знаний, область интересов перемещается от одиночных молекул к более сложным молекулярным машинам, растет потребность в структурной информации о комплексах нанобиообъектов. Прошлый век стал свидетелем революционного прорыва в биологии. Обнаружение совершенно нового мира с его неожиданными явлениями - событие редкое для современной науки. Прочтение генома открыло перед учеными такой загадочный мир. Геном дает статистическую информацию о потенциальной жизни конкретного организма, полное выражение возможностей живого. В то же время здесь кроется одно из противоречий постгеномной эры. Геном человека был полностью расшифрован 10 лет назад. Однако по сравнению с количеством прочтенных пар оснований, количество известных структур белков ничтожно. Множество белков в базах данных до сих пор фигурируют, как «белки с неизвестной функцией». Основной задачей исследователей после расшифровки генома стало подробное изучение протеома - совокупности всех белков организма. В статье описываются методы получения структурной информации о белке, для которого известна только первичная последовательность: моделирование по гомологии и электронная микроскопия макромолекул. Статья написана по результатам выполненных грантов РФФИ-АФГИР и РФФИ-АФ, посвященных изучению структуры актинсвязывающих белков. На примере белка FHOD3, кодируемого 18 хромосомой человека, продемонстрировано что метод моделирования по гомологии может оказать помощь в изучении структуры и функции неизвестного белка. Полученная в результате моделирования по гомологии с актинсвязывающим белком формином модель белка FHOD3 участвовала в дальнейших компьютерных исследованиях. В частности, методом молекулярной динамики изучалось взаимодействие гомологичных доменов белка FHOD3 (модели) и формина mDia1 (структуры) с С-концевым DAD доменом формина и активатором Rho. Система с моделью и система со структурой показали схожий характер взаимодействий. Данные результаты служат доказательством пригодности полученной модели для структурных исследований. Четвертичную структуру макромолекул можно получить с помощью метода ТЭМ макромолекул. Мы изучали трехмерное строение молекулы актинсвязывающего белка формина mDia1. Было показано, что трехмерная структура формина mDia1 образована двумя слоями: на верхнем уровне располагается структура в виде «вилки», а на нижнем уровне – кольцевая структура. Докинг известных кристаллических структур в область "кольца" и "вилки" убедительно свидетельствует о том, что полноразмерный формин представляет собой димер. Кроме этого, наши исследования подтвердили гипотезу о том, что полноразмерный формин находится в ингибированной конформации и автоингибирование формина имеет стерическую природу. В статье сделан вывод о том, что структурные исследования в постгеномную эру находят широкое применение. При этом чем выше качество модели белковой молекулы, тем шире область ее применения. Качественная модель может использоваться для разработки новых лекарств, виртуального скрининга, докинга лигандов.