ВЛИЯНИЕ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ ОСТАТКА Сys34 АЛЬБУМИНА НА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ БЕЛКА С ПАРАОКСОНОМ ПО ДАННЫМ МОЛЕКУЛЯРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

^#Тел.: +7 (921) 580-69-19; +7 (812) 552-32-56; эл. почта: [email protected]

*Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, Россия, 194223, Санкт-Петербург, просп. Тореза 44;
**ФГУП “НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека” ФМБА России, Россия, 188663 Ленинградская обл., г.п. Кузьмоловский, ст. Капитолово, корп. 93

Поступила в редакцию 04.02.2019 г. После доработки 03.06.2019 г. Принята к публикации 19.06.2019 г.

DOI: 10.1134/S0132342319060101

Методами молекулярного моделирования исследовали влияние степени окисления свободного цистеина Cys34 альбумина человека на связывающую и каталитическую активность белка по отношению к параоксону. Рассматривали три модели степени окисления цистеина: 1) Cys34 восстановлен, 2) Cys34 окислен до сульфеновой кислоты и 3) Cys34 окислен до сульфиновой кислоты. Конформационные характеристики комплексов альбумина с параоксоном в сайтах Садлоу I и Садлоу II изучали методом молекулярной динамики. Возможность реакции фосфорилирования оценивали по расстоянию между атомом фосфора параоксона и гидроксильным атомом кислорода каталитических тирозинов сайтов Садлоу I и II. Свободную энергию связывания параоксона с альбумином оценивали методом, сочетающим использование молекулярной механики и решение уравнения Пуассона–Больцмана (molecular mechanics – Poisson Boltzmann surface area, MM-PBSA). Согласно полученным данным, окисление цистеина не оказывает влияния на возможность эстеразной реакции в сайте Садлоу I. Модификация Cys34 изменяет конформацию сайта Садлоу I и положение параоксона в этом сайте, но не влияет на аффинность сайта по отношению к лиганду. Выдвинуто предположение, что такая независимость эффективности связывания от конформации сайта может быть обусловлена небольшими размерами и конформационной подвижностью молекулы параоксона, и такой эффект не будет наблюдаться для более массивных и жестких молекул. Модификация цистеина практически не влияет на конформацию сайта Садлоу II. В окисленной форме альбумина стабилизируется положение молекулы параоксона в продуктивной конформации, то есть увеличивается вероятность реакции фосфорилирования в сайте Садлоу II. Окисление цистеина не оказывает значительного влияния на связывающую активность сайта Садлоу II по отношению к параоксону.

Ключевые слова: сывороточный альбумин человека, меркаптоальбумин, параоксон, молекулярная динамика, свободная энергия связывания

Биоорг. химия 2019, 45 (6): 640-649