ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
В проекте предполагается применение современных методов компьютерного моделирования для изучения атомно-молекулярных процессов во флавин-содержащих фоторецепторных белках в результате действия света. Особенностью таких систем является то, что фотореакция не приводит к изменениям с хромофорной группой, а изменения претерпевает только локальное окружение хромофора. В рамках проекта будут использоваться методы квантовой химии, комбинированный метод квантовой механики / молекулярной механики и метод молекулярной динамики для комплексного изучения деталей механизмов реакций. Предполагается рассчитывать структурные параметры, оптические и колебательные спектры конкретных флавин-содержащих белков в темном и свето-индуцированном состояниях, а также в состояниях,отвечающих реакционным интермедиатам. Предполагается использовать высокопроизводительные компьютерные программы молекулярной динамики (NAMD) и метода КМ/ММ (NWChem, CP2K, GAMESS(US)), функционирующие на суперкомпьютерах Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова «Чебышев» и «Ломоносов», а также в Межведомственном суперкомпьютерном центре РАН.
Одним из основных результатов проекта является детальный анализ интермедиатов фотоцикла BLUF домена белка AppA. Было показано, что в результате фотореакции происходят конформационные изменения в хромофор-содержащей области; при этом система оказывается в синглетном бирадикальном состоянии. Были построены сечения поверхности потенциальной энергии и энергии Гельмгольца для соответствующих элементарных стадий фотореакции с использованием комбинированного метода квантовой механики/молекулярной механики и методов квантовой химии. Было проанализировано влияние точечной мутации Gln63Glu в белке AppA при сравнении равновесных геометрических параметров систем и энергий вертикальных электронных переходов. Были изучены фотофизические свойства флуоресцентного белка iLOV, содержащего флавин в качестве хромофорной группы: показано, что два максимума в спектрах поглощения и испускания соответствуют двум различным конформациям, а не колебательной структуре оптических полос, как считалось ранее. На основании расчетов предложена точечная мутация Gln489Lys в белке iLOV, способная сдвинуть спектр испускания в красную область до величины 583 нм, что делает возможным его применение в качестве маркера в живых системах.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
3 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Моделирование механизмов фотореакций во флавин-содержащих белках - рецепторах синего света |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".