Лаборатория Моделирования Биомолекулярных Систем

Встраивание антимикробных пептидов (латарцины, Ltcs) в мицеллу додецилсульфата натрия (SDS, 60 молекул детергента). Финальные МД-структуры пептидов являются следствием их адаптации к гетерогенному распределению полярных и гидрофобных свойств на интерфейсе мицеллы. При этом жёсткая амфифильная спираль Ltc1 сохраняет вытянутую конформацию в мицелле, в то время как для более подвижной структуры Ltc2a наблюдается формирование изогнутой конформации. Катионные, гидрофобные и полярные остатки пептидов показаны в виде связей. Области полярных головок и ацильных цепей на поверхности мицеллы обозначены красным и серым цветами, соответственно (Polyansky et al., JBCB, 2007).

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.