Структура и молекулярные механизмы ремоделирования хроматина

Объектами  исследований группы молекулярного моделирования являются белки TIP49a и TIP49b, относящиеся к семейству АТФаз класса ААА+. Эти белки входят в комплексы ремодуляции хроматина TIP60, SWR1 и INO80 и играют важную роль во многих клеточных процессах, включая транскрипцию, репарацию ДНК, митоз, апоптоз и др. Наша цель состоит в исследовании механизмов их действия с помощью методов молекулярного моделирования и молекулярной динамики.

По гомологии с неполной пространственной структурой гексамера белка TIP49A построены полноатомные молекулярные модели пространственных структур белков TIP49B и lik-мутанта TIP49B отдельно и в комплексе с кофакторами (АДФ и АТФ). С помощью методов молекулярной динамики в периодическом водном боксе исследована конформационная подвижность этих белков и найдены их низкоэнергетические конформации в мономерном и мультимерном состоянии, причем, как отдельно, так и в комплексе с АТФ и ДНК. Впервые показана принципиальная возможность стабильного связывания днДНК в центральном канале гесамерного кольца белков TIP49A.

Разработан алгоритм фрактальной генерации наднуклеосомных структур хроматина и впервые создана пространственная модель хроматина соизмеримого с размером генома. Разработан метод расчета спектров МУРН, основанный на Монте-Карло моделировании распределения парных расстояний элементов хроматина. Показано, что этот метод расчета применим для систем, состоящих из 1010 атомов. Показано, что спектры МУРН, рассчитанные для фрактальных моделей наднуклеосомной структуры хроматина с кроссовером, удовлетворительно описывают экспериментальные спектры, полученные на ядрах клеток эукариот.

Ключевые слова: TIP49A/B, RecA, гистоны, ДНК, нуклеосомы, молекулярное моделирование, молекулярная динамика.

 

Недавние публикации:

Petukhov, M., et al., Large-Scale Conformational Flexibility Determines the Properties of AAA+ TIP49 ATPases. Structure, 2012. 20(8): p. 1321-1331.

Илатовский, А.В., et al., Современные представления о структурной организации хроматина. Цитология, 2012. 54(4): p. 298-306.

Ilatovskiy, A.V., et al., SANS spectra of the fractal supernucleosomal chromatin structure models. Journal of Physics: Conference Series, 2012. 351(1): p. 012007.

Ilatovskiy, A.V., et al., Modeling and small-angle neutron scattering spectra of chromatin supernucleosomal structures at genome scale. Journal of Applied Physics, 2011. 110(10): p. 102217.

назад  к "Группе молекулярного моделирования"