Аннотация:
В данной работе проведен статистический анализ распределения межспиральных расстояний в парах связанных между собой перетяжками спиралей в пространственных структурах белковых молекул. Полученное по определенным правилам множество спиральных пар всех белковых молекул, включенных в Protein Data Bank, разбито на три подмножества по критерию пересечения проекций спиралей на параллельные плоскости, проходящие через оси спиралей. Показано, что распределения расстояний для спиральных пар, проекции которых не имеют пересечений, имеют более дальнодействующий характер, чем те, проекции которых пересекаются. При помощи регрессионного анализа исследован характер распределений, в частности, показано, что в подмножестве без пересечений распределения различных расстояний между осями спиралей относятся к гамма- распределениям. Показано, что подмножества пар с пересечением имеют с большой вероятностью малое отношение минимального расстояния к межплоскостному, в отличие от подмножества пар без пересечения, где наблюдается противоположная картина. Обосновывается вывод о том, что спиральные пары, проекции спиралей которых пересекаются, дополнительно стабилизируются за счет внутренних взаимодействий.
Ключевые слова:
структурные мотивы белков, спиральные пары в белковых молекулах, точечная модель, статистический анализ, межплоскостное расстояние, минимальное расстояние между осями спиралей.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 16-01-00692, № 14-07-00924 и № 15-29-07063.
Материал поступил в редакцию 27.04.2016, опубликован 04.08.2016
Тип публикации:
Статья
УДК:519.2
Образец цитирования:
Д. А. Тихонов, Л. И. Куликова, А. В. Ефимов, “Статистический анализ внутренних расстояний спиральных пар в белковых молекулах”, Матем. биология и биоинформ., 11:2 (2016), 170–190
A.N. Pankratov, N.M. Pankratova, Proceedings of the International Conference “Mathematical Biology and Bioinformatics”, 10, Proceedings of the International Conference “Mathematical Biology and Bioinformatics”, 2024
A. N. Pankratov, N. M. Pankratova, “Approximation Models of Inexact Repeats in Spatial Conformations of Proteins”, Pattern Recognit. Image Anal., 34:4 (2024), 1026
D. Tikhonov, L. Kulikova, A. T. Kopylov, V. Rudnev, A. Stepanov, K. Malsagova, A. Izotov, D. Kulikov, A. Zulkarnaev, D. Enikeev, N. Potoldykova, A. L. Kaysheva, “Proteomic and molecular dynamic investigations of PTM-induced structural fluctuations in breast and ovarian cancer”, Sci Rep, 11:1 (2021), 19318
V. R. Rudnev, L. I. Kulikova, A. L. Kaysheva, A. V. Efimov, D. A. Tikhonov, “Use of the molecular dynamics method to investigate the stability of alpha-alpha-corner structural motifs in proteins”, Symmetry-Basel, 13:7 (2021), 1193
Tikhonov D.A. Kulikova L.I. Efimov A.V., “Relationship Between the Interhelical Packing Angles and the Length of Alpha-Helices in Proteins”, Mol. Biol., 54:2 (2020), 292–298
Tikhonov D., Kulikova L., Kopylov A., Malsagova K., Stepanov A., Rudnev V., Kaysheva A., “Super Secondary Structures of Proteins With Post-Translational Modifications in Colon Cancer”, Molecules, 25:14 (2020), 3144
D. A. Tikhonov, L. I. Kulikova, A. V. Efimov, “The study of interhelical angles in the structural motifs formed by two helices”, Матем. биология и биоинформ., 14, Suppl. (2019), 1–17
S. A. Makhortykh, L. I. Kulikova, A. N. Pankratov, R. K. Tetuev, “Generalized Spectral-Analytical Method and Its Applications in Image Analysis and Pattern Recognition Problems”, Pattern Recognit. Image Anal., 29:4 (2019), 621
Д. А. Тихонов, Л. И. Куликова, А. В. Ефимов, “Анализ площадей и периметров полигонов пересечения проекций спиралей в спиральных парах белковых молекул”, Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 2018, 059, 24 с.
D. A. Tikhonov, L. I. Kulikova, A. V. Efimov, “Analysis of torsion angles between helical axes in pairs of helices in protein molecules”, Матем. биология и биоинформ., 13, Suppl. (2018), 17–28
В. Р. Руднев, Д. А. Тихонов, Л. И. Куликова, М. Ю. Губин, А. В. Ефимов, “База данных двухспиральных мотивов белковых молекул и вычислительные сервисы для их анализа”, Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 2018, 185, 16 с.
V.R. Rudnev, D.A. Tikhonov, L.I. Kulikova, M.Yu. Gubin, A.V. Efimov, Proceedings of the International Conference “Mathematical Biology and Bioinformatics”, 7, Proceedings of the International Conference “Mathematical Biology and Bioinformatics”, 2018
D.A. Tikhonov, L.I. Kulikova, V.R. Rudnev, A.V. Efimov, Proceedings of the International Conference “Mathematical Biology and Bioinformatics”, 7, Proceedings of the International Conference “Mathematical Biology and Bioinformatics”, 2018
D. A. Tikhonov, L. I. Kulikova, A. V. Efimov, “Исследование межспиральных углов в спиральных парах белковых молекул”, Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 2018, 176–25
D. A. Tikhonov, L. I. Kulikova, A. V. Efimov, “Исследование торсионных углов между осями спиралей в спиральных парах белковых молекул”, Препринты ИПМ им. М. В. Келдыша, 2018, 91–16
Д. А. Тихонов, Л. И. Куликова, А. В. Ефимов, “Исследование межспиральных углов в структурных мотивах, образованных двумя спиралями”, Матем. биология и биоинформ., 12:1 (2017), 83–101
Д. А. Тихонов, Л. И. Куликова, А. В. Ефимов, “Анализ торсионных углов между осями спиралей в спиральных парах белковых молекул”, Матем. биология и биоинформ., 12:2 (2017), 398–410