Conference publications

Abstracts

XV conference

Computer analysis of the spatial structure for some carbohydrase

Kovaleva T.A., Holyavka M.G., Kozhokina O.M., Bitutskaya L.A, Trofimova O.D.

Universitetskaya sq., 1, Voronezh, 394006, Russia

Проведено сравнение пространственных структур макромолекул некоторых карбогидраз: глюкоамилаз из Aspergillus awamori и Saccharomycopsis fibuligera. Построены модели белковых глобул ферментов с указанием положения функционально-значимых групп в полости активного центра. Материалы РСА были получены из базы данных http://www.RCSB.org/pdb.

С помощью программы MolScript на основе данных РСА получена объемная модель третичной структуры макромолекулы глюкоамилазы из A. awamori X100. Показано, что активный центр фермента расположен в сквозной полости (~1.5 нм), ограниченной следующими аминокислотными остатками: Leu58, Leu130, Leu177, Leu319, Trp178, Trp417, Phe187. С одной стороны активного центра глюкоамилазы сосредоточены Asp55 и Glu179, а с противоположной – Glu400, карбоксильные группы которых осуществляют гидролиз a-1,4-гликозидных связей крахмала. В состав активного центра фермента из S. fibuligera входит остаток Glu456, являющийся аналогом Glu400 в молекуле глюкоамилазы из A. awamori. Микроокружение активного центра образуют Gly467, Gly353, Ala468, Tyr63.

Изучение пространственных моделей субъединиц молекул глюкоамилазы из A. awamori и S. fibuligera позволило выявить следующие черты сходства третичной структуры этих ферментов: 1) аналогичную плотную упаковку гидрофобного ядра; 2) положение активного центра в полости (щели), наличие в ней молекул воды; 3) участие в каталитическом акте карбоксильной группы Glu. Подобные результаты могут свидетельствовать о сходстве в механизмах катализа реакции гидролиза крахмала, осуществляемой изучаемыми ферментами.

Исследование надмолекулярного уровня организации глюкоамилаз показало, что молекулы имели в своем составе 2 тождественные субьединицы с молекулярными массами 53,6 кДа.

Таким образом, компьютерное моделирование структуры сложных олигомерных ферментов в сочетании с методами ИК-спектрофотометрии, энзиматическими методами анализа, ионообменной и гель-хроматографией позволяет дать более корректную трактовку результатов исследования структурно-функциональных свойств карбогидраз и способствует выявлению молекулярных механизмов реакции гидролиза полимерных субстратов.

• view as PDF