Патенты автора Писаревский Юрий Владимирович (RU)

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.

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 устройствам для проведения рентгенодифракционных исследований материалов. Дифрактометр содержит источник рентгеновского излучения, размещенные за ним последовательно по ходу рентгеновского луча первую щелевую диафрагму, первый гониометр, вторую щелевую диафрагму, второй гониометр, а также детектор излучения, дополнительно содержит отдельный съемный блок. Данный блок имеет электромеханический рентгенооптический элемент на основе кристалла кремния, соединенного с безгистерезисным монолитным биморфом. Съемный блок подключен к блоку модуляции напряжения на названном элементе и в зависимости от поставленной задачи исследования может размещаться как на первом по ходу рентгеновских лучей гониометре, так и на втором гониометре. При этом второй гониометр дополнительно снабжен блоком для установки исследуемого образца, позволяющим проводить дополнительную подстройку положения исследуемого образца относительно пучка излучения, а также юстировку путем подстройки углов наклона и азимутального угла. Детектор излучения и второй гониометр электрически связаны с блоком управления. В качестве безгистерезисного монолитного биморфа электромеханического рентгенооптического элемента может быть применен бидоменный кристалл ниобата лития, соединение кристалла кремния с безгистерезисным монолитным биморфом может осуществляться посредством склейки. Техническим результатом является создание устройства, в котором реализована электронно-управляемая перестройка углового положения рентгенгоптического монохроматора, что обеспечивает оперативный и прецизионный анализ исследуемых объектов. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

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.

Использование: для регистрации кривых дифракционного отражения. Сущность изобретения заключается в том, что пучок рентгеновского излучения заданного диапазона от источника рентгеновского излучения пропускают через две диафрагмы, а интенсивность рентгеновского излучения, подвергшегося дифракции в исследуемом кристалле, определяют с помощью детектора при последовательном изменении параметров условий снимаемого рентгеновского рефлекса, в котором параметры условий дифракции изменяют модуляцией межплоскостного расстояния снимаемого рентгеновского рефлекса посредством ультразвукового излучения, генерируемого электроакустическим резонатором, при этом исследуемый кристалл размещают за первой диафрагмой по ходу рентгеновских лучей, сканируют условия дифракции путем модуляции межплоскостного расстояния в кристалле-анализаторе, акустически связанном с электроакустическим резонатором, причем исследуемый кристалл размещают в положении брэгговской дифракции выбранного рефлекса, а параметры условий дифракции сканируют с помощью детектора, соединенного с блоком регистрации стоячей волны, на который подают синхроимпульс с генератора, использующегося для возбуждения ультразвуковых колебаний в электроакустическом резонаторе. Технический результат: обеспечение возможности регистрации кривых дифракционного отражения путем управления параметрами рентгеновского пучка с помощью ультразвука, при котором отсутствует необходимость в предварительной подготовке образца и нет ограничений на его размер. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области оптических приборов, предназначенных для газового анализа путем исследования спектра поглощения измеряемого газа, и может быть использовано в оптических устройствах (газоанализаторах, спектрометрах) для селективного измерения концентрации газового компонента в газовой смеси

 


Наверх