for Peptides Microarray Data Analysis

Abstract

Аннотация. Для поиска энергетически выгодных вариантов структуры пептидного лиганда, образующего комплекс с белками главного комплекса гистосовместимости и Т-клеточным рецептором (SwissProt ID: 2Z31), проведено сравнение энергии связывания гексамеров, являющихся фрагментами структуры нативного лиганда. Для формирования набора исследуемых гексамеров использовался метод Тагучи. Всего было построено 53 варианта структуры комплекса, которые исследовались с использованием метода молекулярной динамики. Расчеты были проведены как для полных комплексов, так и для свободных структур -рецепторов и лигандов. На основании полученных молекулярных траекторий, с использованием обобщенного метода Борна, рассчитывались и усреднялись величины свободной энергии структур. Использование метода Тагучи для анализа последовательности пептидного гексамера позволило определить прототипы лиганда, структуры которых имеют более высокую энергию связывания с рецептором по сравнению с фрагментом исходного лиганда SQYRPS. Примененный подход существенно сократил время эксперимента, требуемое для успешной оптимизации первичной структуры пептидного лиганда. Ключевые слова: метод Тагучи, оптимизация структуры, энергия Гиббса, пространственная модель, молекулярная динамика. ВВЕДЕНИЕРешение практических вопросов, относящихся к задачам сравнительного анализа биологических макромолекул и повышения эффективности процесса комплексообразования, предполагает, в частности, необходимость направленного изменения свойств лиганда, что требуется в процессе разработки новых лекарств на основе пептидов. В ходе сравнения важных термодинамических характеристик изучаемого объекта традиционно принято оценивать свободную энергию растворения в воде, поэтому важно использовать адекватные методы оценки энергии Гиббса изучаемых структур. Задача модификации структур биологически активных молекул с целью улучшения их свойств является естественным фактором существования современной фарминдустрии. В этой связи -поиск и улучшение топологической совместимости молекулярных структур типа лиганд -рецептор относятся к первоочередным задачам современной науки.Существует стандартный подход к решению конкретных задач по оптимизации