Лаборатория Моделирования Биомолекулярных Систем

Фузионный пептид E5 в бислое из димиристоилфосфатидилхолина (DMPC). Глубокое встраивание пептида внутрь интерфейса мембраны в ходе МД-расчета приводит к вытеснению нескольких липидных молекул в водную фазу. Этот эффект вызван сильным электростатическим взаимодействием глутаматных остатков пептида (в частности, E11, E15, E19) с холиновыми группами липидов. Интерфейс вода–липиды схематически представлен серой плоскостью. Молекулы воды не показаны. (Volynsky et al., Biochemistry, 2005).

Среди основных направлений наших исследований — компьютерное моделирование мембранных и мембрано-активных пептидов и белков. Отдельное внимание уделяется разработке моделей сольватации белков в мембрано-имитирующем окружении. Мы работаем со следующими объектами: кардиотоксины, антимикробные и фузионные пептиды, семиспиральные трансмембранные рецепторы из семейства GPCR, трансмембранные димеры белков (гликофорин A, рецепторы тирозинкиназ и др.), сигнальные пептиды.

Основные цели: понимание взаимосвязи «пространственная структура–функция» для мембран и мембранных белков при помощи техники молекулярного моделирования.

Направления исследований:

Разработка in silico технологий для направленного создания новых лекарств, действующих на биомембраны и мембранные белки;

Мембранные пептиды и белки: структура, связывание с мембраной, моделирование функции;

Гидрофобная/гидрофильная организация глобулярных и мембранных белков;

Моделирование белков на основании гомологии;

Компьютерная биоинженерия белков: конструирование функционально важных мутантных и химерных белков, de novo молекулярный дизайн новых биологически активных соединений с заданными свойствами.

Список проектов →

Используемые методы:

Методы Монте-Карло и молекулярной динамики в неявно и явно заданных средах (включая биомембраны);

Предсказание трехмерной структуры белка, основанное на анализе аминокислотной последовательности и технике «протягивания»;

Молекулярный докинг и предсказание активности;

Квантово-химические расчеты;

Расчеты молекулярного гидрофобного потенциала;

Анализ электростатических взаимодействий в белках, оценка термостабильности.