Перейти к: навигация, поиск

Наноструктуры. Математическая физика и моделирование, 2016, том 15, №2, 63–74

Лихоносова А.Ф., Чугунов А.О., Ефремов Р.Г.

Структурно-динамическое поведение пептида α-гарпинина Tk-hefu2 в воде по данным компьютерного моделирования

Ключевые слова: α-Гарпинины, Tk-hefu2

Аннотация

α-Гарпинины – недавно открытое семейство пептидов, обладающих единым типом пространственной укладки полипептидной цепи – две α-спирали, соединенные двумя дисульфидными связями, но при этом имеющих широкий спектр биологических активностей. Теоретически, взяв этот структурный мотив за основу, можно с помощью компьютерного дизайна и последующего синтеза создавать искусственные пептиды с желаемыми биологическими функциями. В этой работе с помощью компьютерных расчетов исследовали молекулярную динамику модели биоинженерного пептида Tk-hefu2, структура которого неизвестна. Установлены два возможных состояния Tk-hefu2 в водном растворе и описаны их структурно-динамические параметры. Проведен анализ соответствия каждой из полученных моделей пептида функционально активному состоянию, способному связываться с потенциал-чувствительным калиевым каналом и блокировать его работу. Полученные результаты создают основу для понимания количественных структурно-функциональных взаимосвязей α-гарпининов и рационального проектирования на их основе новых высокоэффективных блокаторов/ модуляторов калиевых каналов.

[ Полный текст статьи ]


Nanostructures. Mathematical physics and modelling, 2016, vol 15, №2, 63–74

Lihonosova А.F., Chugunov А.О., Efremov R.G.

Structure and dynamics of α-hairpinin peptide Tk-hefu2 in water: computer simulations

Keywords: α-Hairpinin, Tk-hefu2

Abstract

α-Hairpinin peptides is the novel family of defense peptides that adopt a common fold – two α-helices stabilised by two disulphide bonds – carrying out a variety of functions. Theoretically, universal α-hairpinin scaffold could be used for rational design and further construction of novel molecules with desired biological functions. In this research, we explored the dynamics of the model of bioengineered α-hairpinin peptide Tk-hefu2, which spatial structure is unsolved. Computer modelling reveals two major conformational states of Tk-hefu2 in water. Structural and dynamic parameters are described. Further analysis identifi es one of the states as probably functionally active, exhibiting potassium channel blocking activity. This result provides basis for understanding the quantitative structure–function relationships of α-hairpinins and therefore for the rational design of novel blockers/modulators of voltage-gated potassium channels.

[ Full text ]