Аннотация:
В данной работе проведен анализ распределения торсионных углов между осями спиралей в парах связанных между собой перетяжками спиралей в пространственных структурах белковых молекул. Исследование проводилось на множестве спиральных пар, отобранных из структур белковых молекул, представленных в PDB. Полученное множество спиральных пар было проанализировано и разбито на три подмножества по критерию пересечения проекций спиралей на параллельные плоскости, проходящие через оси спиралей. Показано, что распределение всех типов спиральных пар, не имеющих пересечений проекций спиралей, в зависимости от торсионного угла охватывает практически весь диапазон углов с двумя пиками в области 0∘ и 180∘. Большинство пар указанного подмножества составляют спиральные пары, состоящие из α- и 310-спиралей. Спиральные пары, образованные двумя α-спиралями, представляют значительную часть подмножества с пересечением проекций спиралей, и распределение таких структур имеет максимум в области значений торсионного угла между осями спиралей в области 20∘–25∘. Образованные двумя α-спиралями спиральные пары составляют абсолютное большинство пар подмножества с пересечением проекций и осей спиралей. Для них характерно распределение с тремя максимумами, лежащими в области острых углов: в области отрицательных значений (от −50∘ до −25∘), в области положительных значений углов (от 20∘ до 25∘) и в области прямого угла (от 70∘ до 110∘).
Ключевые слова:
структурные мотивы, точечная модель, спиральные пары в белковых молекулах, торсионный угол между осями спиралей.
Исследование выполнено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 16-01-00692).
Материал поступил в редакцию 19.09.2017, опубликован 27.11.2017
Тип публикации:
Статья
УДК:
519
Образец цитирования:
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
David Legland, “MatGeom: A toolbox for geometry processing with MATLAB”, SoftwareX, 29 (2025), 101984
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, V. Rudnev, A. T. Kopylov, A. Taldaev, A. Stepanov, K. Malsagova, A. Izotov, D. Enikeev, N. Potoldykova, A. Kaysheva, “Changes in protein structural motifs upon post-translational modification in kidney cancer”, Diagnostics, 11:10 (2021), 1836
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
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.
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