Интегративное моделирование структуры и динамики биомакромолекулярных комплексов Шайтан Алексей Константинович

Краткое описание

Шайтан,АлексейКонстантинович.Интегративноемоделированиеструктурыидинамикибиомакромолекулярныхкомплексов: диссертация ... доктора физико-математических наук : 03.01.09 /ШайтанАлексейКонстантинович; [Место защиты: ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»]. - Москва, 2021. - 488 с. : ил.больше
Цитаты из текста:

стр. 1
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В.ЛОМОНОСОВА БИОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ На правах рукописиШайтанАлексейКонстантиновичИнтегративноемоделированиеструктурыидинамикибиомакромолекулярныхкомплексовСпециальность 03.01.09 — «Математическая биология, биоинформатика» Диссертация на соискание

стр. 10
уровнем детализации в микро­ секундном временном диапазоне. 2. На основе различных экспериментальных данных разработатьинтегра­ тивныеподходы кмоделированиюи верификации моделейкомплексовДНК и белков. 3. Дляинтегративногомоделированиябиомакромолекулярныхкомплек­ совразработать методы анализа

стр. 25
обсуждается ме­ сто методов молекулярного компьютерногомоделированияв исследованииструктурыидинамикибиомакромолекулярныхкомплексов. Вводится поня­ тиеинтегративногомоделирования. Обсуждаются вопросы постановки задачмоделированияпри наличии экспериментальных данных разной степени деталь­ ности

Оглавление диссертациидоктор наук Шайтан Алексей Константинович
Введение
Публикации автора по теме диссертации
Глава 1. Методы молекулярного и интегративного
моделирования в структурной биологии
1.1 Введение
1.2 Методы атомистического суперкомпьютерного моделирования
1.2.1 Силовые поля
1.2.2 Методы молекулярной динамики
1.2.3 Периодические граничные условия
1.2.4 Статистические ансамбли в МД моделировании
1.2.5 Ланжевеновская и диссипативная динамика частиц
1.2.6 Расчет невалентных взаимодействий
1.3 Методы расчета поверхностей в молекулярном моделировании
1.4 Методы моделирования ДНК в динуклеотидном приближении
1.4.1 Описание геометрии ДНК
1.4.2 Эмпирические константы жесткости изгиба ДНК
1.4.3 Программные продукты
1.4.4 Алгоритмы интегративного моделирования
1.5 Методы моделирования супрануклеосомной структуры хроматина
1.6 Основы некоторых экспериментальных методов
1.6.1 Методы футпринтинга ДНК
1.6.2 FRET спектроскопия и микроскопия
1.6.3 Методы геномного анализа в исследовании структуры хроматина
1.7 Выводы главы
Глава 2. Применение методов молекулярной динамики для
изучения нуклеосом
2.1 Введение в структуру и динамику нуклеосом
2.1.1 Обзор динамических мод нуклеосом
2.1.2 Факторы, влияющие на динамику нуклеосом: недавние примеры
2.1.3 Тонкие детали динамики нуклеосом
2.2 Моделирование нуклеосом с линкерными участками ДНК
2.2.1 Введение
2.2.2 Результаты
2.2.3 Обсуждение
2.2.4 Материалы и методы
2.3 Моделирование коровых частиц нуклеосом на масштабах свыше
10 микросекунд
2.3.1 Введение
2.3.2 Материалы и методы
2.3.3 Результаты и обсуждение
2.3.4 Благодарности
2.4 Выводы главы
Глава 3. Интегративное моделирование с применением данных
экспериментов по футпринтингу ДНК
3.1 Методы количественной обработки и структурной
интерпретации экспериментов по расщеплению ДНК гидроксил радикалами с помощью программы НУБИОГО
3.1.1 Введение
3.1.2 Разработка протокола
3.1.3 Применение метода
3.1.4 Сравнение с другими методами
3.1.5 Преимущества и ограничения
3.1.6 Обзор протокола НУЭЮГО
3.1.7 Конвейер НУЭЮГОехр
3.1.8 Конвейер НУЭЮГОргеё
3.1.9 Визуализация и сравнение данных
3.1.10 Планирование экспериментов
3.1.11 Примеры данных
3.1.12 Материалы
3.1.13 Описание протокола
3.1.14 Ожидаемые результаты
3.1.15 Благодарности
3.2 Создание моделей нуклеосом по данным гидроксильного футпринтинга
3.2.1 Введение
3.2.2 Материалы и методы
3.2.3 Результаты
3.2.4 Обсуждение
3.2.5 Благодарности
3.3 Выводы главы
Глава 4. Моделирование комплексов нуклеосом с белками
хроматина
4.1 Введение
4.1.1 О прогрессе методов структурной биологии в изучении
супрануклеосомной организации
4.2 Комплексы нуклеосомы и РНК-полимеразы
4.2.1 Введение
4.2.2 Создание моделей комплекса в положении активного
центра +49 (нулевая петля)
4.2.3 Выявление отрицательно заряженных регионов на предполагаемых гистон-взаимодействующих поверхностях Pol II
4.2.4 Более высокий отрицательный заряд области ZLS коррелирует с более сильным барьером +45 и более эффективной выживаемостью нуклеосом при транскрипции
4.2.5 Создание моделей комплекса полимеразы и нуклеосомы
в положении активного центра +42
4.3 Конформационные перестройки нуклеосом при взаимодействии
с комплексом FACT
4.4 Модели взаимодействия нуклеосом с белком CENP-C
4.4.1 Введение
4.4.2 Построение модель взаимодействия на основе данных футпринтинга ДНК
4.4.3 Обсуждение
4.5 Анализ комплексов нуклеосомы и гистона H1
4.5.1 Совместное влияние аминокислотной последовательности гистона H1 и нуклеотидной последовательности ДНК на структуру хроматосомы: анализ методами
молекулярного моделирования
4.5.2 Моделирование структуры ДНК в хроматосоме по
данным FRET
4.6 Выводы главы
Глава 5. Интегративное моделирование амилоидоподобных
фибрилл
5.1 Амилоиды и материалы на основе амилоидов
5.1.1 Строение природных амилоидных фибрилл и их полиморфизм
5.1.2 Экспериментальные методы, используемые для изучения амилоидоподобных волокон
5.1.3 Самосборка и образование фибрилл
5.1.4 Функциональные амилоиды и синтетические амилоидные агрегаты
5.2 Мультимасштабное интегративное моделирование фибрилл из тиофен-пептидных олигомеров
5.2.1 Формулировка задачи
5.2.2 Молекулярно-механическая модель
5.2.3 Построение и анализ периодических укладок
5.2.4 Моделирование фибриллярных агрегатов в растворителе
5.2.5 Крупномасштабное моделирование морфологии
агрегатов в вакууме
5.2.6 Адсорбция агрегатов на поверхности
5.2.7 Обсуждение
5.2.8 Выводы раздела
5.3 Моделирование пептидных фибрилл EF-C, взаимодействующих
с ретровирусами
5.3.1 Описание экспериментальных результатов
5.3.2 Детали моделирования
5.3.3 Моделирование молекулярной динамики
5.4 Выводы главы
Заключение
Обсуждение результатов
Выводы диссертационной работы
Перспективы
Благодарности
Список сокращений и условных обозначений
Список литературы
Список рисунков
Список таблиц