Метод розрахунку парціального об’єму глобулярного білка на основі його атомних координат
Анотація
Запропоновано новий метод обчислення парціального об’єму глобулярного білка, в якому простір,
що займає молекула, розглядається складеним з конусів, що мають загальну вершину, а основи
котрих відповідають поверхневим атомам і складають поверхню молекули. Об’єм молекули
приймається рівним сумі об’ємів цих конусів. Об’єм кожного конуса розраховується через площу
основи, яка, в свою чергу, обчислюється виходячи з кількості вільного простору навколо
відповідного атома. Розрахунки об’ємів декількох білкових молекул, проведені за допомогою
запропонованого метода, показали добре узгодження з експериментальними даними
Завантаження
Посилання
Imai T. Molecular theory of partial molar volume and its applications to biomolecular systems. J. Condensed Matter Physics. 2007 Sep; 10(3): 343-361.
Chalikian TV, Totrov M, Abagyan R, Breslauer KJ. The hydration of globular proteins as derived from volume and compressibility measurements: cross correlating thermodynamic and structural data. J. Mol. Biol. 1996 Jul 26; 260(4): 588-603.
Gekko K, Hasegawa Ya. Compressibility – structure relationship of globular proteins. J. Biochem. 1986 Oct 21; 25(21): 6563-6571.
Poklar N, Völker J, Anderluh G, Macek P, Chalikia TV. Acid- and base-induced conformational transitions of equinatoxin II. Biophys. Chem. 2001 Apr 10; 90(2): 103-121.
Filfil R, Ratavosi A, Chalikian TV. Binding of bovine pancreatic trypsin inhibitor to trypsinogen: spectroscopic and volumetric studies. Biochemistry. 2004 Feb 10; 43(5): 1315-1322.
Filfil R, Chalikian TV. Volumetric and spectroscopic characterizations of glucose-hexokinase association. FEBS Lett. 2003 Nov 20; 554(3): 351-356.
Chalikian TV, Filfil R. How large are the volume changes accompanying protein transitions and binding? Biophys Chem. 2003 Jun 01; 104(2): 489-499
Chalikian TV, Vаlker J, Anafi D, Breslauer KJ. The native and the heat-induced denatured states of alpha-chymotrypsinogen A: thermodynamic and spectroscopic studies. J. Mol. Biol. 1997 Nov 28; 274(2): 237-252.
Dadarlat VM. Post KB. Insights into protein compressibility from molecular dynamics simulations. J. Chem. Phys. B. 2001 Jan 01; 105(3): 715-724.
Lee B. Calculation of volume fluctuation for globular protein models. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1983 Jan 01; 80(2): 622-626.
Richards FM. Areas, volumes, packing, and protein structure. Annu. Rev. Biophys. Bioeng. 1977 Feb; 6: 151-176.
Connolly ML. Analytical molecular surface calculation. J. Appl. Cryst. 1983 Oct; 16: 548-558.
Paci E, Marchi M. Intrinsic compressibility and volume compression in solvated proteins by molecular dynamics simulation at high pressure. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996 Oct 15; 93(21): 11609-11614.
Kim AV, Medvedev NN, Gajger A. Issledovanie strukturnyh i termodinamicheskih osobennostej gidratnoj obolochki amfifil'noj molekuly S8E6. Struktura i dinamika molekuljarnyh sistem. 2011; 10 A: 36-42.
Totrov M, Abagyan R. The contour-buildup algorithm to calculate the analytical molecular surface. J. Struct. Biol. 1996 Jan-Feb; 116(1): 138–143.
Bajaj C, Pascucci V, Shamir A, Holt R, Netravali A. Dynamic maintenance and visualization of molecular surfaces. Discr Appl Math. 2003 Dec; 127(1): 23-51.
Zhao W, Bajaj Ch, Xu G. An algebraic spline model of molecular surfaces for energetic computations. IEEE/ACM Trans Comput Biol Bioinform. 2011 Nov-Dec; 8(6): 1458-1467.
Bates PW, Wei GW, Zhao S. Minimal molecular surfaces and their applications J. Comput. Chem. 2008 Feb; 29(3): 380-391.
Can T, Chen CI, Wang YF. Efficient molecular surface generation using level-set methods. J. Mol Graph Model. 2006 Dec; 25(4): 442-54. Epub 2006 Apr 18.
Cheng LT, Dzubiella J, McCammon JA, Li B. Application of the level-set method to the implicit solvation of nonpolar molecules. J. Chem. Phys. 2007 Aug 28; 127(8): 084503.
Pan Q, Tai XC. Model the solvent-excluded surface of 3D protein molecular structures using geometric PDE-based level-set method. Commun. Comput. Phys; 2009 Nov; 6(4): 777-792.
Weiser J, Shenkin PS, Still WC. Approximate solvent-accessible surface areas from tetrahedrally directed neighbоr densities. Biopolymers. 1999 Oct 5; 50(4): 373-380.
Weiser J, Shenkin PS, Still WC. Fast, approximate algorithm for detection of solvent-inaccessible atoms. J. Comput. Chem. 1999 Mar 23; 20: 586-596.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
