|
PresentationsDiffusion domains of cytochrome С near respiratory complexes III and IV in the mitochondrial respirasome upon binding to complex IIIМосковский 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 Молекулы цитохрома С (цитС) переносят электроны при окислительном фосфорилировании в межмембранном пространстве митохондрий и крист от III-го к IV-му дыхательному комплексу. Для выяснения механизма влияния стадии диффузии цитС на кинетику связывания белков мы построили модель броуновской динамики в ProKSim [1]. Молекулы цитС (PDB ID 3O1Y) диффундировали между 2 плоскостями размером 4800х4800х120, в 1-й плоскости был зафиксирован димер III дыхательного комплекса (PDB ID 1BGY) и мономер IV дыхательного комплекса (PDB ID 6JY4). Начальное положение цитС во всех численных экспериментах было одинаково и воспроизводило структуру экспериментального комплекса цитС с IV (PDB ID 5IY5). Расположение IV и III дыхательных комплексов соответствовало структуре респирасомы 5luf, ионная сила была 130 мМ, pH 7. Предварительный комплекс цитС и IV образовывался при энергии электростатического взаимодействия белков -3,7 kT и расстоянии между атомами Fe цитС и субъединицы P III2 менее 35 Å. Время счёта было 30 мс. Получены 3 кинетические кривые, каждая из которых построена по 500 численным экспериментам. Кинетические кривые образования предварительных комплексов аппроксимировались суммой 3 экспонент. Вклад их был 47 ±2 %, 17 ± 3 %, 36 ± 1 %, характерные времена τ1 = 1310 ± 8 μs, τ2 = 16 ± 3 μs и τ3 = 0,92 ± 0,04 μs. Анализ траекторий до момента связывания выявил три типа поведения цитС. Молекулы ответственные за быструю фазу, сразу направлялись к активной субъединице III комплекса под действием электростатических сил. В отличие от них, молекулы, определявшие медленную фазу, длительно задерживались вблизи неактивной субъединицы III комплекса или в зонах, где электростатическое поле было слабым. Молекулы, приводящие к средней фазе находились примерно с одинаковой вероятностью у 2 субъединиц. Результаты показывают, что скорость образования предварительного комплекса цитС и III дыхательного комплекса в респирасоме зависит не только от электростатического притяжения, но и от топологии локальных диффузионных путей, формируемых пространственным расположением дыхательных комплексов. Исследование выполнено в рамках научного проекта государственного задания МГУ №121032500060-0. Литература. 1. Хрущев С.С. и др. 2013, 47-64., DOI: 10.20537/2076-7633-2013-5-1-47-64
|
