Інсулін людини, невеликий гормон пептидної природи, що складається з А-ланцюга (21 залишок) і Б-ланцюга, які зв'язані між собою трьома дисульфідними містками, має важливе значення для контролю гіперглікемії при діабеті I типу. Методом молекулярно-динамічного моделювання досліджено вплив 10 точкових мутацій (His<^>A8, Val<^>A10, Asp<^>B10, Gln<^>B17, Ala<^>B17, Gln<^>B18, Asp<^>B25, Thr<^>B26, Glu<^>B27, Asp<^>B28), 6 подвійних мутацій (Glu<^>A13 + Glu<^>B10, Ser<^>A13 + Glu<^>B27, Glu<^>B1 + Glu<^>B27, Ser<^>B2 + Asp<^>B10, Asp<^>B9 + Glu<^>217, Glu<^>B16 + Glu<^>B27) та однієї потрійної мутації (Glu<^>A15 + Asp<^>A18 + Asp<^>B3) на структуру та динаміку інсуліну людини. З використанням програмного пакету GROMACS (версія 5.1) і силового поля CHARMM36m, проведено серію 100 нс молекулярно-динамічних (МД) симуляцій дикого типа інсуліну людини (WT) і його мутантів за температури 500 K. Результати МД моделювання (МДМ) проаналізовано в термінах параметрів, що характеризують як глобальну так і локальну структуру білка, таких як середньоквадратичне відхилення остову ланцюга, радіус інерції, площа поверхні, доступна для розчинника, середньоквадратичні флуктуації та вміст вторинної структури. Результати МДМ продемонстрували, що залежно від еволюції інтегральних характеристик, усі досліджені мутанти можна умовно розділити на 3 групи: мутанти His<^>A8, Val<^>A10, Ala<^>B17, Asp<^>B25, Thr<^>B26, Glu<^>B27, Glu<^>A13 + Glu<^>B10, Glu<^>B1 + Glu<^>B27 і Glu<^>B16 + Glu<^>B27, що мають стабілізуючий вплив на структуру білка у порівнянні з диким типом інсуліну; мутанти Gln<^>B17, Asp<^>B28, Asp<^>B10, Ser<^>B2 + Asp<^>B10 і Glu<^>A15 + Asp<^>A18 + Asp<^>B3, які істотно не впливали на динаміку білка або мали незначний стабілізувальний вплив; мутанти Asp<^>B9 + Glu<^>B27, Ser<^>A13 + Glu<^>B27 і Gln<^>B18, що дестабілізували структуру білка. При аналізі еволюції вторинної структури отримано докази впливу мутацiй Asp<^>B28, Asp<^>B9 + Glu<^>B27, Ser<^>A13 + Glu<^>B27 і Gln<^>B18 на ступінь розгортання інсуліну. Результати МД демонструють, що заміна неполярних залишків у структурі інсуліну на гідрофільні, підвищує стабільність білка у порівнянні з інсуліном дикого типу.

  Повний текст PDF - 1.935 Mb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"