Моделирование белок-белковых взаимодействий

Силами нашей исследовательской группы было проведено моделирование процесса образования различных белок-белковых комплексов с использованием программы MDis-GPU.

Целью исследований является определение кинетических и термодинамических параметров, характеризующих процессы ассоциации и диссоциации белок-белковых комплексов, с помощью проведения эксперимента in silico методами полноатомной молекулярной динамики в неявном растворителе.

На данный момент получены качественные результаты по образованию комплексов при использовании модели неявного растворителя SASA (Solvent Accessible Surface Area) для нескольких белковых пар: барназа — барстар (1BGS), cAb-Lys3 — лизоцим (1MEL), 4я субъединица протеасомы S5a — UbL-домен hHR23B (1UEL), колицин E9 — Im9 (2K5X), CDK6 — суппрессор опухолевого роста p16/INK4a (1BI7, работы проводятся совместно с В.К. Боженко (доктор медицинских наук, руководитель отдела патоморфологии и лабораторной диагностики Российского научного центра рентгенорадиологии)). В большинстве случаев область связывания белков в комплекс соответствует найденой из экспериментов in vitro. Также проведена параметризация модели растворителя для корректного описания диффузии отдельного белка. В данный момент ведётся поиск методов анализа траекторий, позволяющий получить корректную оценку искомых параметров.

Использование MDis-GPU позволяет получить 10 независимых траекторий длиной 100нс на одном GPU за 7-10 дней реального времени.

Процесс ассоциации CDK6 и p16/INK4a

Процесс ассоциации комплекса барназ-барстар