Компьютерное предсказание патогенных свойств мутантов белка SOD1, ассоциированных с боковым амиотрофическим склерозом
Автор: Алемасов Н.А., Иванисенко Н.В., Иванисенко В.А.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Биологические науки
Статья в выпуске: 10-1 (25), 2018 года.
Бесплатный доступ
Внутриклеточная агрегация белков является одной из причин многих нейродегенеративных заболеваний. В частности, мутации в гене SOD1 связаны с наследственной формой бокового амиотрофического склероза (БАС). Ранее нами была предложена регрессионная модель, предсказывающая дожитие пациентов с БАС, которые являются носителями мутаций в белке SOD1. Эта модель была построена на основе анализа стабильности водородных связей, возникающих в мутантах SOD1 при моделировании методом молекулярной динамики (МД). В настоящей работе данная регрессионная модель была улучшена с помощью учёта новой характеристики водородных связей, отражающей показатель консервативности водородной связи в пространстве конформационных состояний белка. Расчёт конформационной консервативности водородных связей, осуществлённый с помощью эластичных сетевых (ЭС) моделей позволил увеличить коэффициент корреляции между предсказанными с помощью новой модели и наблюдаемыми значениями дожития пациентов с мутациями в SOD1 (R = 0.92).
Боковой амиотрофический склероз, водородные связи, регрессионные модели, молекулярная динамика, эластичные сетевые модели
Короткий адрес: https://sciup.org/170184758
IDR: 170184758 | DOI: 10.24411/2500-1000-2018-10053
Список литературы Компьютерное предсказание патогенных свойств мутантов белка SOD1, ассоциированных с боковым амиотрофическим склерозом
- Kiernan M.C. et al. Amyotrophic lateral sclerosis // Lancet. 2011. Vol. 377. №9769. P. 942-955.
- Tokuda E., Furukawa Y. Copper Homeostasis as a Therapeutic Target in Amyotrophic Lateral Sclerosis with SOD1 Mutations // Int. J. Mol. Sci. Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2016. Vol. 17, № 5. P. 636.
- Fernández A., Scheraga H.A. Insufficiently dehydrated hydrogen bonds as determinants of protein interactions. // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003. Vol. 100, № 1. P. 113-118.
- Khare S.D., Dokholyan N. V. Common dynamical signatures of familial amyotrophic lateral sclerosis-associated structurally diverse Cu, Zn superoxide dismutase mutants. // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006. Vol. 103, № 9. P. 3147-3152.
- Alemasov N.A. et al. Dynamic properties of SOD1 mutants can predict survival time of patients carrying familial amyotrophic lateral sclerosis // J. Biomol. Struct. Dyn. Taylor & Francis, 2017. Vol. 35, № 3. P. 645-656.
- Tirion M. Large Amplitude Elastic Motions in Proteins from a Single-Parameter, Atomic Analysis. // Phys. Rev. Lett. American Physical Society, 1996. Vol. 77, № 9. P. 1905-1908.
- Guerois R., Nielsen J.E., Serrano L. Predicting Changes in the Stability of Proteins and Protein Complexes: A Study of More Than 1000 Mutations // J. Mol. Biol. 2002. Vol. 320, № 2. P. 369-387.
- Suhre K., Sanejouand Y.-H. ElNemo: a normal mode web server for protein movement analysis and the generation of templates for molecular replacement. // Nucleic Acids Res. Oxford University Press, 2004. Vol. 32, № Web Server issue. P. W610-4.
- Salomon-Ferrer R., Case D.A., Walker R.C. An overview of the Amber biomolecular simulation package // Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Mol. Sci. 2013. Vol. 3, № 2. P. 198-210.
