Аннотация:
В данной работе проведен анализ распределения межспиральных углов в парах связанных между собой перетяжками спиралей в пространственных структурах белковых молекул. Были разработаны правила отбора спиральных пар в структурах белковых молекул из Protein Data Bank. Полученное множество спиральных пар было проанализировано с целью его классификации и установления закономерностей структурной организации. По критерию пересечения проекций спиралей на параллельные плоскости, проходящие через оси спиралей, полученное множество было разбито на три подмножества. Показано, что распределение всех типов спиральных пар, не имеющих пересечения проекций спиралей, охватывает практически весь диапазон углов с одним максимумом в области прямого угла. Большинство пар этого множества составляют спиральные пары, состоящие из α- и 310-спиралей, а множества с пересечением только проекций спиралей — спиральные пары, образованные двумя α-спиралями. Также показано, что образованные двумя α-спиралями спиральные пары составляют абсолютное большинство пар множества с пересечением проекций и осей спиралей. При этом значительная часть указанных пар имеет острый угол (20∘⩽φ⩽60∘) между осями спиралей. Проведен анализ распределения всех типов спиральных пар, принадлежащих различным множествам, в зависимости от длины перетяжки. Показано, что во всех множествах больше всего исследуемых структур с короткой перетяжкой.
Ключевые слова:
структурные мотивы белков, точечная модель, спиральные пары в белковых молекулах, угол между осями спиралей.
Работа выполнена при частичной поддержке гранта РФФИ № 16-01-00692.
Материал поступил в редакцию 22.11.2016, опубликован 20.02.2017
Тип публикации:
Статья
УДК:
519
Образец цитирования:
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
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
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
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.
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
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, 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, “Анализ торсионных углов между осями спиралей в спиральных парах белковых молекул”, Матем. биология и биоинформ., 12:2 (2017), 398–410