Патенты автора Марченкова Маргарита Александровна (RU)
СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ УСЛОВИЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ БЕЛКОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ // 2781051
Изобретение относится к способам оптимизации условий кристаллизации белков для последующего выращивания белкового кристалла в оптимизированных условиях и расшифровки структуры белка с высоким разрешением с помощью рентгеноструктурного анализа и может быть применено в области белковой кристаллографии. Техническим результатом является удешевление и ускорение этапа оптимизационного скрининга условий кристаллизации белков. Для его достижения предложен способ оптимизации условий кристаллизации белков с применением метода молекулярной динамики, заключающийся в том, что выделяют олигомеры, содержащиеся в предкристаллизационном растворе, к полученным олигомерам применяют вычисление молекулярной динамики и изменения свободной энергии при формировании олигомера в различных условиях рН, типа осадителя, концентрации осадителя, температуры согласно следующему протоколу, заключающемуся в том, что для каждых моделируемых условий кристаллизации сначала задают рН системы путем определения состояний протонирования аминокислотных остатков в составе олигомеров с помощью программы PROPKA, после чего все расчеты и подготовку структур к ним выполняют в программном пакете GROMACS, подготовленные структуры помещают в центр ячейки моделирования, при этом минимальное расстояние между ее краем и молекулой белка составляет 1 нм, при этом остальное пространство ячейки заполняют водой, в систему добавляют компоненты осадителя в необходимой концентрации, осуществляют минимизацию энергии и NVT- и NPT-уравновешивание систем, проводят вычисление продуктивной МД в NPT-ансамбле, при этом интегрирование производят по стандартному алгоритму leap-frog с временным шагом интегрирования 2 фс и длительностью рассчитанных траекторий 100 нс, при этом перед анализом полученных траекторий устраняют артефакты, возникающие из-за квазибесконечных периодических граничных условий, по данным полученных траекторий строят графики среднеквадратичных флуктуаций атомов Сα (RMSF) и вычисляют изменения энергий при образовании олигомеров белка, при этом для расчетов изменения свободной энергии при образовании олигомеров используют метод MM/GBSA, проводят вычисление свободной энергии для каждой траектории по результатам МД-моделирования, с помощью программы GROMACS, на 1000 фреймах с применением модуля gmx_MMPBSA версии 1.4.0 в сочетании со скриптом MMPBSA.py и пакетом AmberTools20, устанавливают оптимальные для кристаллизации исследуемого белка параметры, при которых наблюдаются наименьшие среднеквадратичные флуктуации атомов олигомеров и наибольшее уменьшение свободной энергии. 2 ил., 3 табл., 1 пр.
Способ получения упорядоченных пленок лизоцима на твердых подложках в ленгмюровской ванне // 2672410
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к способу получения упорядоченных пленок лизоцима на твердых подложках. Готовят маточный раствор лизоцима в буфере с концентрацией, соответствующей началу кристаллизации лизоцима. Фильтруют раствор лизоцима и центрифугируют. Параллельно готовят маточный раствор хлорида натрия - осадителя для лизоцима. Раствор осадителя фильтруют. Затем маточные растворы лизоцима и осадителя смешивают в объемном соотношении 1:1. Полученную смесь выдерживают в течение 1 ч для образования олигомеров. Далее смесь наносят на водную субфазу ленгмюровской ванны, формируют монослой и переносят сформированный монослой на твердую подложку. Изобретение позволяет получать более однородные и плотноупакованные пленки лизоцима толщиной 7,5 нм. 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 3 табл., 1 пр.
Изобретение относится к химической промышленности. Способ кристаллизации белков предусматривает подготовку исходных растворов белка в буфере, фильтрование полученного раствора, центрифугирование и заполнение раствором капилляров. Первую часть полученных после центрифугирования белковых растворов смешивают с буферным раствором в равных объемах, а оставшуюся вторую часть впоследствии используют для смешения с осадителем. Проводят исследование первой части белковых растворов методом малоуглового рентгеновского рассеяния для получения серии кривых рассеяния, анализируют названные кривые и вычисляют размер отдельной белковой субъединицы в каждом из растворов различной концентрации. Готовят маточные растворы осадителя, в качестве которого используют вещества, способные оказать влияние на конформацию молекул, фильтруют маточный раствор осадителя, смешивают вторую часть белковых растворов в равных объемах с маточными растворами осадителя, получая коллекцию кристаллизационных растворов. Проводят исследование каждого из растворов названной коллекции методом малоуглового рентгеновского рассеяния в диапазоне температур от температуры, при которой не происходит денатурации молекулы данного белка, до 0°С с выбранным шагом изменения температуры, получая в результате графики кривых малоуглового рассеяния, математически обрабатывают эти кривые рассеяния, получая распределение количества белковых субъединиц и их олигомеров в растворе в зависимости от их радиуса, отбирают те кристаллизационные растворы, при обработке кривых малоуглового рассеяния от которых было выявлено образование в растворе наибольшего количества олигомеров, что означает нахождение условий кристаллизации. Если в кристаллизационных растворах не выявлены частицы, большие по размерам, чем мономеры, то ступенчато производят понижение температуры исследуемых растворов до 0°С, на каждой из ступеней понижения температуры раствора производят исследование каждого из растворов методом малоуглового рассеяния, математически обрабатывают эти кривые рассеяния, получая распределение количества частиц в растворе в зависимости от их радиуса, отбирают те кристаллизационные растворы, при обработке кривых малоуглового рассеяния от которых было выявлено образование в растворе наибольшего количества олигомеров, операцию ступенчатого понижения температуры завершают при выявлении наибольшего количества олигомеров, что означает нахождение условий кристаллизации. Изобретение позволяет сократить время для образования кристаллов, а также создать прямой способ определения образования единиц роста, обеспечивающего получение надежной и оперативной информации о начальной стадии кристаллизации белка. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.
