БИОФИЗИКА, 2021, том 66, № 5, с. 881-888

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОФИЗИКА

УДК 547.962:541.63

КОНФОРМАЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТАХИКИНИНОВОГО

ДЕКАПЕПТИДА СИАЛОКИНИНА I

Бакинский государственный университет, AZ1148, Баку, ул. Академика З. Халилова, 23, Азербайджан

E-mail: gulshen@mail.ru

Поступила в редакцию 29.12.2019 г.

После доработки 29.12.2019 г.

Принята к публикации 14.04.2021 г.

Методами молекулярной механики и молекулярной динамики исследованы особенности про-

странственной организации молекулы тахикининового декапептида сиалокинина I. На основе

фрагментарного анализа определены стабильные пространственные структуры сиалокинина I, ко-

торые могут быть представлены в виде набора конформаций, характеризующихся относительно ла-

бильным N-концевым трипептидом и конформационно жестким С-концевым гептапептидом. По-

казано, что молекула сиалокинина I предпочтительно формирует практически изоэнергетичные

конформации с различными структурными типами на N-конце пептидной цепи, переходящими в

виток альфа-спирали на С-конце. Методом молекулярной динамики была смоделирована картина

внутримолекулярной подвижности стабильных конформаций молекулы сиалокинина I как в ваку-

уме, так и в окружении молекул воды.

Ключевые слова: нейропептид, сиалокинина I, конформация, метод молекулярной механики, метод

молекулярной динамики.

DOI: 10.31857/S0006302921050069

Широкий спектр биологической активности

Было выяснено [2], что сиалокинины I и II, два

нейропептидов объясняется их хорошей специ-

пептида, выделенные из слюнных желез комара

фической селективностью к различным типам

желтой лихорадки, Aedes aegypti, являются вазо-

рецепторов, которая в свою очередь реализуется

дилататорами, действующими через тахикинино-

благодаря

конформационно-динамическим

вые рецепторы. Эти пептиды присутствуют в ко-

свойствам взаимодействующих молекул. Особен-

личестве 0.62 и 0.16 пмоль соответственно на пару

ное сходство по структуре и взаимодействию с ре-

слюнных желез. Как оказалось, при анализе на

цепторами наблюдается между тахикининовыми

подвздошной кишке морской свинки оба пепти-

нейропептидами, основными свойствами кото-

да столь же активны, как и вещество Р из семей-

рых являются понижение артериального давле-

ства тахикининовых пептидов млекопитающих.

ния, стимулирование сокращения гладкой му-

Известно, что сиалокинин 1 так же, как и все та-

скулатуры и перенос болевых ощущений. В рабо-

хикинины, в той или иной мере может взаимо-

те [1] сообщалось, что слюна комара желтой

действовать с тремя различными типами тахики-

лихорадки Aedes aegypti содержит пептид с фарма-

ниновых рецепторов (NK1, NK2 и NK3), но явля-

кологическими свойствами, типичными для та-

ется селективным агонистом NK1-рецепторов.

хикининовых нейропептидов. Этот пептид был

Сиалокинин I способен инициировать ответ, свя-

очищен до гомогенности; было обнаружено, что

зываясь с тахикининовым NK1-рецептором. По-

он состоит из двух пептидов: сиалокинина I и си-

скольку осуществление и эффективность фарма-

алокинина II, идентичного сиалокинину I, за ис-

кологических воздействий пептидного биорегу-

ключением Asn в положении 1. Оба нейропептида

лятора так или иначе связаны со структурной

содержат по 10 аминокислотных остатков в ли-

комплементарностью взаимодействующих пеп-

нейной последовательности:

тида и рецептора, то для выяснения механизма

биологического эффекта необходимо знание

- Сиалокинин I: H- Asn¹-Thr²-Gly³-Asp⁴-Lys⁵-

пространственного строения и конформацион-

Phe⁶-Tyr⁷-Gly⁸-Leu⁹-Met¹⁰-NH₂;

ных возможностей пептидного биорегулятора и

его эффективных структурных аналогов. Главной

- Cиалокинин II: H-Asp1-Thr²-Gly³-Asp⁴-

целью настоящей работы является исследование

Lys⁵-Phe⁶-Tyr⁷-Gly⁸-Leu⁹-Met¹⁰-NH₂.

конформационных свойств молекулы сиалоки-

881

882

АГАЕВА

Рис. 1. Атомная расчетная модель и переменные двугранные углы молекулы сиалокинина I.

нина I с целью определения основных структур-

Отсчет двугранных углов вращения ϕ, ψ, ω и χ_i

ных требований, необходимых для лиганд-рецеп-

проведен согласно общепринятой номенклатуре

торного взаимодействия.

IUPAC-IUB [10].

Метод молекулярной динамики, основанный

на компьютерном решении уравнения движения

МЕТОД РАСЧЕТА

Ньютона, позволяет проследить конформацион-

ное поведение молекулы во времени. Достаточно

Исследование пространственного строения

широкие диапазоны этого метода позволяют об-

молекулы сиалокинина I проводили методом мо-

ратиться к исследованию от небольших пептид-

лекулярной механики с использованием стан-

ных молекул до белков, как находящихся в вакуу-

дартной геометрии. При конформационном рас-

ме, так и в присутствии растворителя [11, 12]. Мо-

чете пептидов учитывали невалентные и электро-

лекулярную динамику молекул проводили в

статические взаимодействия, водородные связи и

следующей последовательности: 1) ввод началь-

торсионные потенциалы. Расчет проводили со-

ных данных; 2) минимизация энергии; 3) нагрев

гласно фрагментарному анализу молекулы. Ис-

до 300 К; 4) равновесные симуляции; 5) молеку-

пользованная в данном исследовании классифи-

лярное моделирование.

кация пептидных структур и потенциальные

функции расчетной схемы полуэмпирического

конформационного анализа и их параметризация

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

описаны в работах [3-5]. При обсуждении ре-

зультатов расчета была использована принятая

Конформационное исследование сиалокини-

классификация пептидных структур [6]. Конфор-

на I проводили в три этапа, на каждом из которых

мационное состояние каждого остатка определя-

использовали результаты предшествующего эта-

лось значениями двугранных углов ϕ, ψ и ω ос-

па. В свою очередь, этапы делятся на ряд последо-

новной цепи и χ_i боковых цепей. Углы ϕ и ψ ос-

вательно решаемых структурных задач. Расчетная

новной цепи в конформациях находятся в

атомная модель молекулы сиалокинина I и схема

низкоэнергетических областях стерической кар-

расчета приведены на рис. 1 и 2 соответственно.

ты: R (ϕ, ψ = -180°÷0°), B (ϕ = -180°÷0°, ψ =

Первый этап расчета включал рассмотрение кон-

= 0°÷180°), L (ϕ = 0°÷180°, ψ = 0° ÷ 180°) и

формационных возможностей ряда дипептидных

P (ϕ = 0°÷180°, ψ = -180°÷0°). Введено понятие

фрагментов согласно схеме расчета. На основе

формы остатка, которое характеризует область

низкоэнергетических конформаций монопепти-

(R, B, L или P) значений углов и y. Поиск мини-

да Gly и двух дипептидных фрагментов Phe⁶-Tyr⁷

мумов потенциальной энергии осуществляли ме-

и Leu⁸-Met¹⁰NH₂ были рассчитаны стабильные

тодом сопряженных градиентов, ранее описан-

конформации С-концевого пентапептидного

ным и примененным в работах [6-8]. Расчет ста-

бильных конформаций молекулы проводили с

участка Phe⁶-Met¹⁰NH₂, одинакового для некото-

помощью программы, описанной в работе [9].

рых тахикининов. Полученные на первом этапе

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

КОНФОРМАЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ

883

Рис. 2. Схема фрагментарного расчета молекулы сиалокинина I.

исследования низкоэнергетические конформа-

Энергетически предпочтительной для пента-

пептида оказалась α-спиральная структура

ции перекрывающихся пентапептидов H-Asn¹-

(R₂R₂RR₂₁R₃₂), принадлежащая ffff-шейпу. Как

Thr²-Gly³-Asp⁴-Lys⁵ и H-Asn¹-Thr²-Gly³-Asp⁴-

типичная α-спиральная структура, эта конфор-

Tyr⁷, которые, в свою очередь, были изучены на

мация стабилизируется двумя водородными свя-

основе оптимальных структур соответствующих

зями между пептидными звеньями остатков i и i +

дипептидов, позволили последовательно рас-

4 вдоль основной цепи. Спиральный виток спо-

смотреть конформационные возможности снача-

собствует сближению N- и С-концевых участков

ла С-концевого гептапептида Asp⁴-Met¹⁰NH₂и,

фрагмента, о чем свидетельствует водородная

наконец, всей молекулы сиалокинина I, декапеп-

связь NH(Met¹⁰)…CO(Phe⁶). При этом бензоль-

тидамида Asn¹-Met¹⁰NH₂. Из аминокислотной

ное кольцо боковой цепи Phe⁶ cильно сближено с

последовательности сиалокинина I видно, что в

боковыми цепями остатков Leu⁹ и Met¹⁰, что бла-

С-концевой части этой молекулы сосредоточены

гоприятствует образованию эффективных взаи-

главным образом остатки с объемными гидро-

модействий между ними.

фобными боковыми цепями. Согласно экспери-

Затем, согласно схеме расчета молекулы сиа-

ментальным данным, именно гидрофобный уча-

локинина I, были исследованы конформацион-

сток молекулы, локализованный на С-конце, от-

ные возможности двух перекрывающихся фраг-

ветственен за связывание с рецептором на

поверхности реагирующей клетки. Надо отме-

ментов Asn¹-Lys⁵ и Asp⁴-Tyr⁷.Начальные струк-

тить, что этот пентапептид считается сигнальной

турные варианты для данных фрагментов были

последовательностью для тахикининов. Почти

составлены с учетом особенностей всех восьми

все остатки, составляющие этот пентапептид, яв-

возможных для тетрапептидов шейпов. Самыми

ляются носителями объемных неполярных боко-

низкоэнергетическими конформациями свобод-

вых цепей. Исключение составляет остаток гли-

ного пентапептидного участка Asn¹-Lys⁵ оказа-

цина, у которого нет боковой цепи.

лись структуры α-спирального типа. Результаты

расчетов конформаций N-концевого тетрапепти-

Для уменьшения числа возможных начальных

да свидетельствуют о заметной конформацион-

приближений для С-концевого пентапептида

ной лабильности этого свободного фрагмента. В

сначала были определены оптимальные конфор-

последовательности следующего тетрапептидно-

мации составляющих его дипептидных фрагмен-

го фрагмента Asp⁴-Lys⁵-Phe⁶-Tyr⁷ также имеются

тов Phe-Tyr и Leu-Met. Начальные приближения

противоположно заряженные остатки, как в

дипептидов были составлены на основе низко-

предыдущем тетрапептиде. Как показал расчет, и

энергетических конформационных состояний

для данного тетрапептида энергетически предпо-

соответствующих монопептидов. Конформаци-

чтительными оказались α-спиральные конфор-

онный анализ этих дипептидов выявил для каж-

мации. α-Спиральная конформация R₁R₂₂R₂R₂

дого из них набор разрешенных конформацион-

стабилизируется двумя водородными связями,

ных состояний, которые послужили основой для

образуемыми атомами пептидных звеньев. Эти

выбора начальных структурных вариантов для С-

водородные связи являются характерными для

концевого пентапептида. При составлении вари-

правой -спирали. Расчет конформаций тетрапеп-

антов для пентапептида были учтены конформа-

ционные особенности остатка Gly, отсутствие бо-

тида Asp⁴-Tyr⁷ в свободном состоянии также по-

ковой цепи которого придает ему большую по-

казал, что этот сегмент имеет тенденцию к фор-

движность в пептидной цепи. Кроме того, в

мированию менее стабильных полуизгибных

форм. Исследование конформационных особен-

начальных вариантах пентапептида учитывали

ностей биологически активного С-концевого

взаимные расположения боковых цепей остатков

в пептидной цепи в зависимости от типа шейпа.

гептапептида сиалокинина I: Asp⁴-Ser⁵-Phe⁶-

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

884

АГАЕВА

Таблица 1. Энергетические вклады внутри- и межостаточных взаимодействий в самых низкоэнергетических

конформациях молекулы сиалокинина I

Asn¹

Thr²

Gly³

Asp⁴

Lys⁵

Phe⁶

Tyr⁷

Gly⁸

Leu⁹

Met¹⁰

№ остатка

1.3

-2.0

-0.9

-9.0

-1.4

-0.1

0.1

0.0

0.3

Asn¹

3.7

-0.5

-2.2

-5.0

-1.7

-0.1

-1.7

-3.4

0.0

3.3

-0.6

-4.0

-1.7

-2.0

-0.1

0.0

0.1

0.4

Thr²

2.6

-1.5

-4.5

-0.1

0.0

0.1

-1.2

-0.4

0.2

0.5

-0.9

-1.0

-1.9

-2.1

-0.1

0.0

Gly³

0.5

-2.1

-0.3

0.0

-0.3

0.0

2.2

-0.6

-11.1

-1.6

-1.9

-0.1

-0.4

Asp⁴

2.6

-1.8

-4.3

-3.2

-3.7

-1.0

-0.5

1.1

-0.2

-1.0

-1.5

-1.9

-0.2

Lys⁵

1.6

-2.3

-0.3

-2.4

-0.2

0.0

-2.7

-1.0

-1.9

-4.2

Phe⁶

0.0

-0.7

-1.0

-1.4

-1.5

0.9

0.7

-1.1

-2.6

Tyr⁷

1.1

0.8

-1.2

-2.5

1.2

-0.7

-0.8

Gly⁸

1.2

-0.7

-0.8

–1.0

-3.6

Leu⁹

-1.0

-3.6

–2.4

Met¹⁰

-2.3

Примечание. I - Конформация R₂₂R₃₃RR₁R₂₂R₂R₂RR₂₁R₃₂, II - конформация B₂₂R₂₂RB₁B₃₂R₃R₁RR₂₁R₃₂.

относительная энергия которых не превышает

Val⁷-Gly⁸-Leu⁹-Met¹⁰NH₂ проводили на основе

10 ккал/моль. В результаты расчетов энергетиче-

стабильных конформаций перекрывающихся по

ски предпочтительными и многочисленными

двум остаткам тетрапептида Asp⁴-Val⁷и С-конце-

оказались структуры, содержащие α-спираль на

вого пентапептида Phe⁶- Met¹⁰NH₂. При расчете

С-концевом гептапептиде. Иерархия предпочти-

учитывали конформации С-концевого пентапеп-

тельных структур спирального типа при переходе

тида с относительной энергией до 7.5 ккал/моль и

от гептапептидного фрагмента к декапептиду со-

стабильные конформации всех восьми шейпов

храняется. По-прежнему энергетически предпо-

тетрапептида Asp⁴-Val⁷. Для данного фрагмента

чтительны конформации, в которых α-спираль

энергетически предпочтительными оказались α-

формируется на С-конце молекулы. В табл. 1

спиральные конформации. Расчет конформаций

приведены энергетические вклады межостаточ-

гептапептида позволяет сделать заключение, что

ных взаимодействий в двух стабильных конфор-

этот С-концевой фрагмент сиалокинина I обла-

мациях сиалокинина I. Сопоставление суммар-

дает заметной конформационной ограниченно-

ных энергетических вкладов ди-, три-, тетра-,

стью. Это подтверждается наблюдаемой суще-

пента- и более дальних взаимодействий, образуе-

ственной дифференциацией шейпов, поскольку

мых этими структурами, показало, что α-спи-

из 64 рассмотренных шейпов в интервал относи-

ральная конформация стабилизируется, как и

тельной энергии 0-10 ккал/моль попадают толь-

следовало ожидать, за счет эффективных тетра- и

ко 12. Глобальная α-спиральная конформация

пентапептидных взаимодействий, суммарный

образует характерные для спирали водородные

вклад которых составляет -33.8 ккал/моль, а сум-

связи между атомами кислорода карбонильной

марный энергетический вклад ди- и трипептид-

группы и атомами водорода амидной группы пеп-

ных взаимодействий этой структуры равен

-21.5 ккал/моль. Вторая конформация B₂₂R₂₂R-

тидных звеньев: NН(Gly⁸)-ОС(Asp⁴), NH(Leu⁹)-

B₁B₃₂R₃R₁RR₂₁R₃₂стабилизируется главным об-

ОС(Ser⁵) и NН(Met¹⁰)-ОС(Phe⁶).

разом за счет эффективных ди- и трипептидных,

Для расчета стабильных конформаций всей

а также тетра- и пентапептидных взаимодей-

молекулы сиалокинина I были выбраны стабиль-

ствий, суммарные вклады которых составляют со-

ные конформации гептапептида Asp⁴-Met¹⁰NH₂,ответственно -27.0 ккал/моль и -21.8 ккал/моль.

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

КОНФОРМАЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ

885

Эта конформация, в отличие от α-спиральной

зультате этой процедуры были определены клю-

конформации, стабилизируется также эффектив-

чевые остатки, играющие существенную структу-

ными окта- и нонапептидными взаимодействиями,

рообразующую роль в пространственной органи-

общий вклад которых составляет -8.6 ккал/моль.

зации молекулы сиалокинина I. В табл.

Образование дальних взаимодействий свидетель-

приведены величины двугранных углов двух ста-

ствует о наличии поворота пептидной цепи в этой

бильных конформационных состояний сиалоки-

конформации. И действительно, как показал рас-

нина I. Как видим, в результате расчетов были

чет, в N-концевой части конформации

определены энергетически предпочтительные

B₂₂R₂₂RB₁B₃₂R₃R₁RR₂₁R₃₂формируются подряд

области двугранных углов, взаимное расположе-

два β-загиба, о чем свидетельствуют величины

ние остатков и выявлена тенденция к образова-

нию регулярной α-спиральной структуры в низ-

расстояний между атомами С^α остатков Asn¹ и

коэнергетических конформациях сиалокинина I.

Asp⁴, а также между атомами С^α остатков Asp⁴ и

Было показано, что возможность образования

Tyr⁷, которые соответственно составляют 6.5 и

развернутых структур по сравнению со свернутой

6.8 Å. Тем самым эти результаты подтверждают,

спиральной формой выше на N-конце и ниже на

что данная конформация реализует два β-загиба

С-конце этой молекулы.

на N-концевом участке пептидной цепи.

Можно предположить, что молекула сиалоки-

Надо отметить, что в энергетически предпо-

нина I в среде, моделирующей мембрану, форми-

чтительных конформациях практически сохране-

рует α-спиральный сегмент на участке С-конце-

ны все эффективные межостаточные взаимодей-

вой последовательности и имеет относительно

ствия, образованные в низкоэнергетических кон-

подвижный N-конец. По-видимому, в зависимо-

формациях соединяемых свободных фрагментов.

сти от окружающей среды молекула сиалокинина

Так, например, в α-спиральной конформации

I может принимать ту или иную оптимальную

целой молекулы сохраняется эффективное взаи-

конформацию. Можно предположить, что α-спи-

ральный сегмент на С-конце сиалокинина I явля-

модействие между остатками Asn¹ и Asp⁴

ется минимальным структурным элементом, не-

(-9.0 ккал/моль), возникшее сначала в глобаль-

обходимым для связывания с рецептором, а

ной структуре его N-концевого тетрапептидного

N-концевая часть этого пептида может выпол-

фрагмента. Другое эффективное взаимодействие

нять двоякую роль с одной стороны стабилизиро-

между противоположно заряженными остатками

вать конформацию целой молекулы, а с другой -

Asp⁴ и Lys⁵ (-11.1 ккал/моль) также сохраняется.

обеспечивать селективность к NK1 рецептору.

Следует отметить, что образование низкоэнер-

Таким образом результаты исследования по-

гетических конформаций декапептидамида со-

казали, что N-концевая тетрапептидная последо-

провождается образованием внутримолекуляр-

вательность пептида является относительно по-

ных водородных связей. Расчет показал, что в

движным участком и способным образовывать

α-спиральной конформации образуется система

бета- и гамма-изгибы благодаря наличию в цепи

регулярных водородных связей, характерных для

остатка глицина. В то же время С-концевая гепта-

правой

α-спирали:

NH(Lys⁵)…CO(Asn¹),

пептидная часть молекулы в стабильных конфор-

NH(Phe⁶)…CO(Thr²),

NH(Tyr⁷)…CO(Lys⁵),

мационных состояниях энергетически предпо-

чтительно формирует альфа-спиральную струк-

NH(Gly⁸)…CO(Asp⁴), NH(Leu⁹)…CO(Lys⁵) и

туру. В результате расчетов были определены

NH(Phe⁶)…CO(Met¹⁰).

энергетически предпочтительные области вели-

Конформационный анализ последовательно

чин двугранных углов и взаимное расположение

наращиваемых С-концевых фрагментов молеку-

остатков в стабильных конформациях сиалоки-

лы сиалокинина I выявил значительную преем-

нина I. Конформационный анализ последова-

ственность результатов по мере увеличения дли-

тельно наращиваемых С-концевых фрагментов

ны рассматриваемой пептидной цепи. Действи-

молекулы сиалокинина I выявил значительную

тельно, начиная от С-концевого пентапептида и

преемственность результатов по мере увеличения

кончая декапептидамидом от фрагмента к фраг-

длины рассматриваемой пептидной цепи. Полу-

менту энергетически предпочтительными оказы-

ченные низкоэнергетические конформации мо-

вались α-спиральные конформации. Конформа-

лекулы сиалокинина, входящие в интервал отно-

ционный анализ каждого из рассматриваемых С-

сительной энергии 0-10 ккал/моль, можно пред-

концевых фрагментов выявил ограниченный на-

ставить в виде отдельных семейств конформаций,

бор наиболее вероятных их конформаций и до-

характеризующиеся одинаковой структурой

статочно четко определил стабилизирующие эти

С-концевого гептапептида. Внутри каждого се-

структуры силы. Был также проведен поиск до-

мейства конформации различаются структурным

полнительных локальных минимумов для боко-

типом N-концевого фрагмента, который продол-

вых цепей каждого из остатков в поле стабильных

жен относительно жестким участком последова-

конформационных состояний молекулы. В ре-

тельности 5-10. На втором этапе исследования

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

886

АГАЕВА

Таблица 2. Величины двугранных углов (град) аминокислотных остатков декапептида сиалокинина I в

низкоэнергетических конформациях

Основная цепь

Боковая цепь

№

Остаток

конформации

χ₁

χ₂

χ₃

χ₄

χ₅

-57

176

182

-90

Asn¹

-55

-59

177

179

-89

Thr²

-85

-39

179

-59

-68

188

-67

-51

179

180

179

Gly³

-69

-39

183

-165

170

187

-78

-34

181

-60

Asp⁴

-60

165

175

-75

-35

180

Lys⁵

-63

-47

174

-60

180

-66

-41

179

178

Phe⁶

-55

-53

176

-64

Tyr⁷

-78

-38

177

173

179

-56

-44

179

180

Gly⁸

-59

-37

182

-63

-45

182

-82

-62

186

176

Leu⁹

-62

-58

186

176

-91

-52

178

-60

180

Met¹⁰

-60

-37

179

-60

180

Примечание. I

- Конформация R₂₂R₃₃RR₁R₂R₂R₂RR₂₁R₃₂ (E_отн

0.0

ккал/моль), II

- конформация

R₂₂R₂₂BR₁R₃R₃R₁RR₂₁R₃₂ (E_отн = 1.3 ккал/моль.

использовался метод молекулярной динамики,

Согласно результатам проведенного расчета,

который позволил моделировать картину внутри-

молекула сиалокинина I сохраняет свернутый ха-

молекулярной подвижности молекулы сиалоки-

рактер пептидной цепи до и после оптимизации.

нина I. В качестве начальных приближений были

В стабильных конформациях водородные связи

между СО и NH-группами пептидной цепи не

использованы 10 наиболее стабильных конфор-

разрушаются в процессе молекулярной динами-

мационных состояний молекулы. Молекулярно-

ки, несмотря на изменения во внутримолекуляр-

динамическое моделирование для молекулы сиа-

ной энергии нейропептида на 10-15 ккал/моль.

локинина I в конформации с минимальным зна-

Устойчивость структуры отдельных фрагментов

чением полной энергии проводилось сначала в

подтверждают также значения двугранных углов

условиях вакуума, а затем в гипотетическом куби-

в основной цепи молекулы. Полученные данные

ческом объеме с молекулами воды с наложенны-

позволяют заключить, что нейропептид сиалоки-

ми периодическими граничными условиями.

нин I содержит устойчивые элементы простран-

Размер ящика с водой подбирался в соответствии

ственной структуры, которые могут быть от-

с размерами исследуемой молекулы. Далее про-

ветственны за формирование конформаций, не-

водилась релаксация молекул с учетом реального

обходимых для связывания с рецепторами

тахикининов. Допустимые изменения величин

водного окружения молекул. Для имитации вод-

двугранных углов внутренного вращения при мо-

ного окружения частота столкновений атомов с

делировании MД в вакууме и водном окружении

молекулами воды была задана равной 50 пс^-1. Ис-

наблюдаются и в самой предпочтительной энерге-

ходная структура и оптимизированная структура

тически конформации молекулы. Согласно по-

молекулы сиалокинина I в условиях вакуума и яв-

лученным расчетным результатам, в течение си-

но заданного водного окружения представлены

муляции в вакууме молекулярного движения в

на рис. 3.

предпочтительной конформации молекулы сиа-

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021

КОНФОРМАЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ

887

Рис. 3. Оптимизированная структура молекулы сиалокинина I в условиях вакуума (а) и явно заданного водного

окружения (б). Жирной линией указан ход основной цепи.

локинина I имеют место заметные флуктуации

СОБЛЮДЕНИЕ ЭТИЧЕСКИХ СТАНДАРТОВ

остатков, главным образом, в N-концевой части

Настоящая работа не содержит описания ис-

молекулы. Следует отметить, такая тенденция к

следований с использованием людей и животных

изменению конформационного состояния остат-

в качестве объектов.

ка Gly³ в пределах глобальной конформации мо-

лекулы наблюдалась и в результатах теоретическо-

го конформационного анализа, т.е. были получе-

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ны несколько сравнимых по стабильности

1. J. M. C. Ribeiro, J. Exp. Biol. 165, 61 (1992).

конформаций, различающихся лишь конформа-

2. D. E. Champagne and J. M. C. Ribeiro, Proc. Natl.

ционным состоянием остатка Gly³. Эти результа-

Acad. Sci. USA 91, 138 (1994).

ты могут быть полезны при исследовании меха-

3. H. A. Scheraga, Biopolymers 22, 1 (1983).

низма действия сиалокинина I и создании новых,

более эффективных аналогов нейропептидов это-

4. G. Nemethy, M. S. Pottle, and H. A. Scheraga, J.

го семейства.

Phys.Chem. 87, 1883 (1983).

5. F. A. Momany, R. F. Mc.Guire, A. W. Burgess, and H.

A. Scheraga, Phys. Chem. 79, 2361 (1975).

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

6. E. M. Popov, Int. J. Quant. Chem. 16, 707 (1979).

Автор заявляет об отсутствии конфликта инте-

7. G. A. Agaeva, N. N. Kerimli, and N. M. Godjaev,

ресов.

Biofizika (Russian) 50 (2), 203 (2005).

БИОФИЗИКА том 66

№ 5

2021