Kwestie energii przy wiązaniu się białek
Mutacje mogą być rezultatem zmiany w strukturze białkowej w krytycznej lokalizacji, wpływając na wiązanie z innym białkiem. Przykładowo, może to przybierać formę dodawania lub usuwania grup, które stabilizują reakcję. Wynikająca z tego zmiana w energii wiązania może oznaczać poważne zmiany w produktach i dalszych szlakach. W ramach projektu EEPPIBM (Exploring the evolution of protein-protein interactions and their networks using biophysical models) zbadano, w jaki sposób energia zmienia się z chwilą mutacji w kontekście ewolucji. Wykorzystując dane pochodzące z 1949 mutacji kompleksu białka krystalicznego typu dzikiego, badacze dokonali modelowania zmutowanych interakcji i ewaluacji zmian w kontaktach międzycząsteczkowych. Prace w zakresie punktowania ustawień w dokowaniu w układzie białko-białko opisano w czasopiśmie Journal of Chemical Theory and Computation. Oceniono także ponad 100 funkcji punktowania pod kątem ich relewancji w interakcjach białko-białko. Funkcje obejmowały metody mechaniki molekularnej w modelowaniu, a także wiązania wodorowe i rozpuszczalność w związku z elektrostatyką. Funkcje te udostępniono społeczności naukowej za pośrednictwem serwera CCharPPI, natomiast ranking ustawień dokowania można znaleźć na serwerze SwarmDock. Serwer SwarmDock to usługa sieciowa umożliwiająca generowanie trójwymiarowych struktur kompleksów białko-białko. W kontekście spektroskopii mas, funkcje te wykorzystano do projektowania inhibitorów białkowych metaloproteazy bez znanych inhibitorów naturalnych. Konstrukcje te są obecnie walidowane. Badanie EEPPIBM zastosowano także do skanowania aminokwasu alaniny pod kątem ważnych punktów wiązania w celu określenia, w jaki sposób zmieniły się one w ewolucyjnych skalach czasu. W rezultacie powstają nowe spostrzeżenia na temat sposobu, w jaki przyroda kształtuje organizację przestrzenną kontaktów wpływających na energię w powierzchniach międzyfazowych wiązania.
Słowa kluczowe
Energia, białko, wiązanie, ewolucja, dokowanie w układzie białko-białko, modelowanie
