Текущие проекты

Текущий проект

 Выяснение молекулярного механизма гидролиза циклического димерного гуанозинмонофосфата

Белла Григоренко, Марина Князева, Екатерина Коц, Александр Немухин

Мы применяем методы молекулярного моделирования, включая молекулярную динамику и теорию квантовой механики/молекулярной механики для выяснения деталей ферментативного гидролиза важного вторичного мессенджера – циклического димерного гуанозинмонофосфата (c-di-GMP). Фосфодиэстеразы, содержащие консервативный мотив Glu-Ala-Leu (EAL), асимметрично расщепляют c-di-GMP до 5′-pGpG (Рисунок  EAL-1).

Revealing-molecular-mechanism
Рисунок EAL-1. Вид фосфодиэстеразы с EAL доменом (слева) и химическая структура субстрата (справа).

По результатам моделирования мы предлагаем молекулярную модель (Рисунок  EAL-2) для выявления механизма гидролиза c-di-GMP.

Revealing-molecular-mechanism4

Рисунок  EAL-2. Модель активного центра.


Изучение каталитических свойств ацетилхолинэстеразы и бутирилхолинэстеразы

С.В. Лущекина, Е.Д. Коц, А.В. Боченкова, Б.Л. Григоренко, А.В. Немухин, совместно с проф. С.Д. Варфоломеевым (Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля, РАН)

Методы КМ/ММ применяются для изучения механизмов каталитических реакций, проходящих в ацетилхолинэстеразе и бутирилхолинэстеразе.


Моделирование механизмов активации кислорода с негемными железосодержащими белками

Б.Л. Григоренко, А.В. Немухин

КМ/ММ метод, основанный на гибких эффективных фрагментах, используется для моделирования механизма  ферментативной активации кислорода.


Моделирование реакций ферментативного гидролиза гуанозинтрифосфата

В.А. Миронов, М.Г. Хренова, Б.Л. Григоренко, А.В. Немухин

Продолжается изучение механизмов гидролиза гуанозинтрифосфата (ГТФ) в различных формах малых G-белков с помощью метода КМ/ММ. Текущие проекты включают анализ реакции гидролиза в H-Ras, в комплексе H-Ras с активирующим белком, в мутантных формах белка. Мы планируем дать объемлющее теоретическое обоснование как данным кинетических исследований, так и результатам экспериментов по влиянию мутаций фермента на его активность.


Разработка кода для квантово-химических расчётов, оптимизированного для массивно-параллельных вычислительных систем

В.А. Миронов, А.А. Московский

Создаётся версия программного пакета GAMESS (US), оптимизированная для использования на параллельных компьютерах с многоядерными процессами. Переписывается код для расчётов главным образом по методам Хартри-Фока (HF) и теории функционала плотности (DFT), с тем чтобы достигалась наилучшая масштабируемость и производительность.