Шадрина Мария Сергеевна Научный руководитель: д.ф.-м.н., c.н.с. Григоренко Б.Л.
Гуанозинтрифосфат (ГТФ)Гуанозиндифосфат (ГДФ) неактивное состояние (p21Ras – ГДФ) активное состояние (p21Ras – ГТФ) обмен гидролиз Молекулярные переключатели между ГДФ-связанной неактивной формой и ГТФ-связанной активной формой GAP - белки, активирующие гидролиз ГТФ (значительное увеличение скорости гидролиза)
Биологическое значение белков Ras: центральные регуляторы процессов передачи клеточных сигналов внутрь клетки через плазматическую мембрану контролируют и запускают каскад внутриклеточных сигнальных путей клетки с мутированными белками Ras найдены примерно в 30% раковых опухолях людей Кинетика реакции гидролиза ГТФ: p21Ras: К гидр = 4,7*10 -4 c -1 p21Ras-GAP: К гидр = 19 c -1 Мутации в белках p21Ras и p21Ras-GAP: уменьшение или потеря способности к гидролизу ГТФ активация онкогенного потенциала критичные мутации Gln61 для p21Ras и Arg789 для GAP
p21Ras Mg Gln61 GNP Ser17 Gly60 Thr35 5p21 Gln61 Lys16 Gly13
p21Ras Mg Gln61 GDP Ser17 Gly60 Thr35 1wq1 Arg789 AlF 3 p120GAP
КМ часть: 43 атомов RHF/LANL2DZ(d,p) ECP ММ часть: Силовое поле AMBER 488 эффективных фрагментов 1622 атомов КМ часть: 32 атомов RHF/LANL2DZ(d,p) ECP ММ часть: Силовое поле AMBER 443 эффективных фрагментов 1464 атомов
Е, ккал/моль Reaction coordinate
Установлены механизмы реакции гидролиза ГТФ в белках p21Ras и p21Ras-GAP; показан их диссоциативный характер. Реакции гидролиза ГТФ в белке p21Ras проходит в 3 стадии. Энергетический барьер реакции 16,7 ккал/моль. Реакции гидролиза ГТФ в белке p21Ras-GAP проходит в 2 стадии. Энергетический барьер реакции 10,5 ккал/моль. Установлена роль «аргининового пальца» в реакции гидролиза ГТФ для белка p21Ras-GAP.