Русский
!

Presentations

Роль расстояния между мембранами кристы митохондрии в движении цитохрома С к сайту связывания у III дыхательного комплекса

Абатурова А.М., Браже Н.А., Ризниченко Г.Ю., Коваленко И.Б.

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический ф-т, кафедра биофизики, Россия, 119991, Москва, Ленинские горы 1, стр. 12, +7(495)9390289, abaturova@list.ru

Цитохром С (цитС) при окислительном фосфорилировании в митохондриях переносит электроны в межмембанном пространстве и кристах от III к IV дыхательному комплексу. Толщина люмена крист (ТЛК) может увеличиваться, что приводит к затруднению окислительного фосфорилирования [1].

С помощью программы броуновской динамики ProKSim [2] мы построили модель диффузии молекулы цитС в участке кристы, содержащем неподвижный димер III дыхательного комплекса (III2). Мембраны учитывались как геометрические ограничения. Были использованы PDB структуры комплекса III2 1BGY (с достроенной субъединицей Е) и цитС 3O1Y. В модели значение pH равнялось 7, значение ионной силы было 130 мМ, цитС был в окисленном состоянии, цитохром С1 (цитС1) субъединицы P III2 был в восстановленном.

Мы меняли ТЛК от 120 до 160 Å [1], величина реакционного объема оставалась постоянной, длина мембраны была 260-300 Å. Шаг по времени в модели - 100 пс. ЦитС диффундировал в течение 9 мкс, затем в течение 4.5 мск записывались положения атома Fe цитС для 20000 случайных начальных положений молекулы и проводился анализ диффузии цитС. Положения Fe наносились на матрицу с шагом 3 Å. Были выбраны ячейки, суммарно в которых Fe цитС находится 0.31% общего времени и время пребывания цитС в этих ячейках больше 63±4% от максимального времени, проводимого в одной ячейке. Эти ячейки расположены вдоль поверхности III дыхательного комплекса на расстоянии 20-30 Å.

Численный эксперимент повторили 3 раза. Получено, что при увеличении расстояния между мембранами кристы с 120 до 160 Å вероятность нахождения цитС около субъединицы Р в отобранных ячейках уменьшается с 39.6±3.8% до 25.8±3% и увеличивается у субъединицы D. Мы предполагаем, что цитС получает электрон от цитС1 субъединицы Р III2 [3]. Результат моделирования показывает затруднение диффузии цитС к нужному месту связывания для получения электрона. Добавление дыхательного комплекса IV в данную модель позволит изучить влияние изменения ТЛК на процесс транспорта электрона цитС между дыхательными комплексами.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 19-04-00999.

Литература

1. Siegmund S.E. et al., 2018, DOI: 10.1016/j.isci.2018.07.014

2. Хрущев С.С. и др., 2013, DOI: 10.20537/2076-7633-2013-5-1-47-64

3. Sousa J.S. et al., 2016, DOI: 10.7554/eLife.21290

Presentation

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533