Термодинамическая модель образования белковых линейных агрегатов на матрице

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Развитие многих нейродегенеративных заболеваний связано с образованием патологических белковых агрегатов. В ряде случаев эти агрегаты могут быть образованы посредством многослойной адсорбции лигандов на матрице, в роли которой выступают рецепторы мембранных белков. В работе предложена термодинамическая модель, описывающая формирование линейных агрегатов, в которых лиганды могут складываться в стопки. Рассматриваются случаи, когда эти стопки состоят из комплексов одного или двух разных типов. Областью использования разработанной модели является исследование патологической агрегации белков разной природы, в первую очередь, бета-амилоида и его изоформ. Рассчитаны среднее, дисперсия и энтропия теоретических распределений размеров агрегатов. Проводится сравнение с другими теоретическими моделями образования амилоидных агрегатов.

Об авторах

Е. О Василенко

Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН;Московский физико-технический институт

Email: vasilenko.eo@phystech.edu
Москва, Россия

С. А Козин

Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН

Москва, Россия

В. А Митькевич

Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН

Москва, Россия

А. С Бучельников

Севастопольский государственный университет

Email: tolybas@rambler.ru
Севастополь, Россия

Ю. Д Нечипуренко

Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН;Севастопольский государственный университет

Email: nech99@mail.ru
Москва, Россия;Севастополь, Россия

Список литературы

  1. A. M. Morris, M. A. Watzky, and R. G. Finke, Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics, 1794 (3), 375 (2009).
  2. R. J. Loureiro, et al., In Proc. of Int. Conf. on Multidisciplinary Sciences MOL2NET 2018, 4th edition (MD-PI, 2018), p. 1.
  3. R. B. Martin, Chem. Rev., 96 (8), 3043 (1996).
  4. V. P. Evstigneev, et al., J. Chem. Phys., 134 (19) (2011).
  5. A. S. Buchelnikov, V. P. Evstigneev, and M. P. Evstigneev, Chem. Phys., 421, 77 (2013).
  6. T. L. Hill, Thermodynamics of Small Systems (Courier Corp., 1994).
  7. S. Lifson, J. Chem. Phys., 40 (12), 3705 (1964).
  8. M. P. Heyn and R. Bretz, Biophys. Chem., 3 (1), 35 (1975).
  9. J. Spouge, Macromolecules, 16 (1), 121 (1983). doi: 10.1021/ma00235a024
  10. S. Brunauer, P. H. Emmett, and E. Teller, J. Am. Chem. Soc., 60 (2), 309 (1938).
  11. Z. L. Almeida, R. M. M. Brito, Molecules, 25 (5), 1195 (2020).
  12. W. F. Xue, S. W. Homans, and S. E. Radford, Prot. Engineering, Design & Selection, 22 (8), 489 (2009). doi: 10.1093/protein/gzp026
  13. J. Hinz, L. M. Gierasch, and Z. Ignatova, Biochemistry, 47 (14), 4196 (2008).
  14. W. F. Xue, S. W. Homans, and S. E. Radford, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 105 (26), 8926 (2008).
  15. W. F. Xue and S. E. Radford, Biophys J., 105 (12), 2811 (2013).
  16. P. J. Flory, J. Am. Chem. Soc., 58 (10), 1877 (1936).
  17. G. W. Platt, et al., J. Mol. Biol., 378 (1), 251 (2008).
  18. M. I. Ivanova, et al., Biophys. Chem., 269, 106507 (2021).
  19. W. Zheng, M. Y. Tsai, and P. G. Wolynes, J. Am. Chem. Soc., 139 (46), 16666 (2017).
  20. S. A. Kozin, et al., Biochemistry (Moscow), 83, 1057 (2018).
  21. В. В. Аристов и др., Применение понятий энтропии и информации для исследования биосистем: от молекул до организмов (2023).
  22. L. M. Smith and S. M. Strittmatter, Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 7 (5), a024075 (2017).
  23. V. A. Mitkevich, et al., Aging and Disease, 14 (2), 309 (2023).
  24. V. V. Aristov, A. S. Buchelnikov, and Y. D. Nechipurenko, Entropy, 24 (2), 172 (2022).
  25. S. A. Kozin, Biochemistry (Moscow), 88 (Suppl. 1), S75 (2023). doi: 10.1134/S0006297923140055
  26. Y. Kong, J. Chem. Phys., 135 (15) (2011).
  27. Ю. Д. Нечипуренко, Анализ связывания биологически активных соединений с нуклеиновыми кислотами (Ин-т компл. исслед., Москва - Ижевск, 2015).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023