|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНЫХ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СТРУКТУР БИОПОЛИМЕРОВ IN SILICO И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ЭКСПЕРИМЕНТАХ С ЕДИНИЧНЫМИ МОЛЕКУЛАМИтезисы доклада
- Автор: Шайтан К.В.
- Сборник: Первый Российский кристаллографический конгресс "От конвергенции наук к природоподобным технологиям" 21 - 26 ноября 2016 г., Москва, Россия, Сборник тезисов
- Тезисы
- Год издания: 2016
- Первая страница: 224
- Аннотация: Быстрый прогресс технологий в области структурной биологии ставит в повестку дня задачи экспериментального изучения с атомной точностью трехмерной структуры и ее функциональной динамики для биомакромолекулярных объектов в условиях максимально приближенным к естественным условиям их работы в клетке. Это способно существенно повысить ценность получаемой биологической информации и расширить возможности ее практического использования. Необходимым этапом развития структурной биологии в этом направлении являются эксперименты с единичными биополимерными молекулами и их комплексами. Определенные возможности для развития соответствующих методов связаны с перспективами использования рентгеновских лазеров на свободных электронах [1]. При планировании и разработке методов проведения таких экспериментов, а также разработке методов обработки получаемой информации возникает ряд принципиальных вопросов, решение которых требует определенных усилий с использованием методов и достижений самых разных научных дисциплин. Это относится к конструированию объектов исследования [2], сохранности свойств объекта при его доставке в пучок [3], решению обратных задач рассеяния от сложных по структуре объектов и многих других проблем. В одной работе нет возможности обсуждать весь широкий спектр задач, возникающих в связи с развитием данного перспективного метода. Основное внимание сосредоточено на проблеме предсказания с достаточно высокой степенью вероятности пространственной структуры биополимера, что необходимо для регуляризации обратной задачи рассеяния от многоатомных несимметричных структур. Обсуждение проводится на примере формирования пространственной структуры белков с привлечением современных представлений о формировании этих структур [4], представлениям о многомерной энергетической воронке [5], топологии многомерного энергетического ландшафта макромолекул [6,7], достижениям компьютерных технологий [8] и молекулярной динамики пептидов [8,9], а также сформулированным недавно идеям о вариационном принципе минимума скорости диссипации энергии в процессе фолдинга макромолекул в конденсированной среде [10,11]. Параллельно обсуждаются принципиальные вопросы формирования уникальной пространственной структуры белков. Автор признателен М.П.Кирпичникову и А.Т.Фоменко за полезные обсуждения и поддержку. Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ (уникальный идентификатор проекта RFMEFI61614X0003). [1] Шайтан К.В., Кирпичников М.П., Ламзин В.С., Ильин В.А., Егоров А.М., Молодцов С.Л., Рычев М.В. // Вестник РФФИ, 2013, № 4(80), с. 38-41. [2] Багров Д.В., Воскобойникова Н.Е., Армеев Г.А., Мосслеи В., Глухов Г.С., Исмагулова Т.Т., Мулкиджанян А.Я., Кирпичников М.П., Штайнхофф Х.-Ю., Шайтан К.В. // Биофизика, 2016, том 61, №6. [3] Шайтан К.В., Армеев Г.А., Шайтан А.К. // Биофизика, 2016, том 61, №2, с. 213-221. [4] Финкельштейн А.В., Птицын О.Б. Физика белка. М.2002. [5] Wolynes P.G. // Phil. Trans. Roy. Soc., 2005, v. 363, p.453-467. [6] Шайтан К.В. // Биофизика, 1994, том 39, №6, с. 949–967. [7] Shaitan K.V. // in Stochastic Dynamics of Reacting Biomolecules, Ed. by W. Ebeling, L. Schimansky-Gefer, and Y. M. Romanovsky (World Scientific, Singapore, 2003), pp. 283–308. [8] Piana S., Lindorff-Larsena K., Shaw D.E. // PNAS, 2013, v.110, №15, с.5915-5920. [9] Шайтан К.В. // Хим.физика, 2014, том 33, №7, с. 53-63. [10] Шайтан К.В. // Биофизика, 2015, том 60, №5, с. 843-852. [11] Шайтан К.В., Ложников М.А., Кобельков Г.М. // Биофизика, 2016, том 61, №2, с. 629-637.
- Добавил в систему: Шайтан Константин Вольдемарович