Филиал института биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова, Российская академия наук, Пущино, Московская область, 142290, Россия
Пущинский государственный университет, Пущино, Московская область, 142290, Россия
Институт математических проблем биологии, Российская академия наук, Пущино, Московская область, 142290, Россия

Аннотация. В данной работе исследованы свойства комплексов пептидов, формирующих структуры протофибрилл, обеспечивающих сборку филамента. С использованием метода молекулярной динамики получены данные конформационных состояний для ди-, тетра-, окта- и додекамеров в условиях явного водного окружения, которые позволили выявить ключевые факторы, играющие определяющую роль в процессе самоорганизации пептидных молекул этого типа. Удалось показать, что конформационная лабильность индивидуальных молекул снижается не только при увеличении общего числа пептидов в составе комплексов, но и в тех случаях, когда полипептидные цепочки расположены в центральной области протофиламента, и в большей степени «экранированы» от контактов с прилегающим водным слоем. По результатам молекулярного моделирования (MD) комплексов H-(RADA)₄-OH на временном отрезке 10 нс отмечено, что с увеличением размеров надмолекулярных структур повышается стабильность антипараллельных β-структур пептидов и межмолекулярных водородныхc связей. Показано также, что наибольшие величины флуктуаций атомарных координат пептидного остова характерны для аминокислотных остатков, расположенных на флангах молекул пептидов. Сделан вывод о том, что минимально достаточной структурой протофиламента может выступать тетрамер H-(RADA)₄-OH, в котором пептиды находятся в антипараллельной β-конформации, а также комплексы более высокого уровня, при формировании которых определяющую роль играют гидрофобные взаимодействия остатков аланинов, слагающих «внутренний слой» структур тетрамеров и формирующегося филамента.

Ключевые слова: самоорганизующиеся пептиды, ионные пептиды, молекулярная динамика, протофиламент, AMBER, ff03.