Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Компьютерное моделирование пространственной структуры цитохрома Р450 2В4 и прогноз изменения свойств поверхности

ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Сеченых, Анна Андреевна

Список сокращений.

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Краткая характеристика цитохромов Р450.

Суперсемейство цитохромов Р450.

Подсемейство цитохромов Р450 2В.

Анализ кристаллической структуры СУР2В4.

Открытая» конформация СУР2В4.

Закрытая» конформация СУР2В4.

Предпосылки к моделированию пространственной структуры Р450.

Методы моделирования цитохромов Р450.

Цели и задачи молекулярного моделирования Р450.

Основные этапы моделирования пространственной структуры белка по гомологии.

Проблемы моделирования Р450 по гомологии.

Критерии оценки успешного моделирования Р450 по гомологии.

Методы проверки правильности моделей Р450.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ.

Аппаратное обеспечение. .Т.

Программное обеспечение.

Информационные ресурсы.

Сравнение кристаллических структур СУР2В4 из РЭВ.

Моделирование пространственной структуры цитохрома СУР2В4.

Уточнение модели СУР2В4.

Верификация модели СУР2В4.

Моделирование известных мутантов СУР2В4.

Моделирование новых мутаций СУР2В4.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

Анализ существующих кристаллических структур СУР2В4.

Компьютерное моделирование трехмерной структуры СУР2В4 по гомологии.

Моделирование трехмерной структуры СУР2В4 по гомологии.

Верификация модели трехмерной структуры СУР2В4.

Сравнение модели с «закрытой» конформацией СУР2В4.

Сравнительное моделирование пространственных структур микросомальных цитохромов Р450.

Модели трехмерной структуры СУР2В4.

Модели трехмерной структуры представителей СУР2С.

Модели трехмерной структуры СУРЗА4.

Выявление общих закономерностей среди моделей.

Оценка возможных перспектив по моделированию цитохромов Р450 по существующим прототипам.

Прогнозирование изменения сродства СУР2В4 к цитохром Р450 редуктазе при точеном мутагенезе.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Компьютерное моделирование пространственной структуры цитохрома Р450 2В4 и прогноз изменения свойств поверхности"

Цитохромы Р450 (Р450) - ферменты, присущие почти всем живым существам и окисляющие как эндогенные, так и экзогенные низкомолекулярные органические соединения, работающие в сложном взаимодействии с другими белками в рамках монооксигеназных систем. Отличительной особенностью Р450 является многообразие молекулярных механизмов функционирования. Кроме того, широкая субстратная специфичность и перекрестная стереоселективность между семействами затрудняют детальное изучение механизмов функционирования этих ферментов. Одной из причин трудностей изучения механизмов функционирования является отсутствие данных о структуре большинства Р450.

В последние годы в связи с развитием вычислительных и биоинформмационных технологий экспериментальное изучение подобных систем всё чаще дополняется вычислительным экспериментом, оперирующим виртуальными моделями белков. Применение методов компьютерного моделирования помогает понять механизмы работы ферментов и планировать экспериментальную работу наиболее рациональным способом. Ранее неоднократно проводились работы по моделированию пространственной структуры • Р450 и их взаимодействия с лигандами, исследовалась субстратная специфичность, поискпотенциальных ингибиторов. Работы выполнялись как с белками с известной трехмерной структурой, так и с виртуальными моделями, построенными на основании сходства с известными Р450. Исследование взаимодействия Р450 с белками партнерами требует создания более точных моделей, а так же их надежной верификации. В первую очередь это касается укладки поверхностных наиболее вариабельных участков белковой глобулы. Сложившаяся в последние годы ситуация с пополнением белкового банка Protein Data Bank (PDB) структурами P450 (как бактериальных, так и микросомальных) позволяет по-новому взглянуть на проблему моделирования трехмерной структуры Р450. В настоящей работе сделана попытка анализа известных структур микросомальных Р450, выявления их особенностей и границ применения для них метода моделирования по гомологии.

Наличие в мировой научной литературе данных о поверхностных мутациях CYP2B4 и влиянии их на взаимодействие с редокс-партнерами, определило выбор данного белка как рабочего молекулярного объекта для построения для моделирования и построения регрессионных уравнений, использование которых позволило бы планировать эксперимент по изменению свойств фермента заданным образом.

Цель работыОценка границ применимости метода моделирования пространственной структуры цитохромов Р450 по гомологии и использования моделей для прогноза изменения свойств поверхности белков на примере СУР2В4.

Основные задачи1. Создать компьютерную модель пространственной структуры СУР2В4 кролика и проверить ее соответствие экспериментальным данным;2. Оценить границы применимости метода моделирования пространственной структуры белков по гомологии на примере 2-го и 3-го семейств цитохромов Р450;3. Создать модели мутантов СУР2В4 кролика с известными значениями К<1 комплексов с цитохром Р450-редуктазой для оценки влияния точечных замен на изменение свойств поверхности;4. Разработать корреляционные уравнения, позволяющие предсказывать влияние генетических модификаций аминокислотной последовательности СУР2В4 на сродство к цитохром Р450-редуктазе;5. Провести поиск новых генетических модификаций, которые могут влиять на сродство СУР2В4 к цитохром Р450-редуктазе.

В результате выполнения работы впервые осуществлен систематический анализ результатов молекулярного моделирования по гомологии при использовании в качестве прототипов Р450 с разной степенью идентичности путем их сопоставления с рентгеноструктурными данными о пространственной структуре микросомального СУР2В4. Удалось выявить области систематических расхождений (И-концевой фрагмент, свободные петли между а-спиралями В, В1, С и D, сегмент ¥-0 и (3-тяж на С-конце), которые одновременно являются наиболее подвижными в белковой глобуле по данным молекулярной динамики и анализа температурного фактора. Показано, что при моделировании СУР2С5, СУР2С8 и СУР2С9 выбор прототипа в пределах данного подсемейства слабо влияет на характеристики конечной модели.

Впервые показана возможность построения непротиворечивых регрессионных уравнений, описывающих влияние точечных замен на сродство СУР2В4 к цитохром Р450 редуктазе.

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Сеченых, Анна Андреевна

выводы.

1. Построена модель пространственной структуры СУР2В4 по гомологии с СУР2С5, которая хорошо согласуется с экспериментальными данными.

2. При моделировании СУР2С5, СУР2С8, СУР2С9 и СУР2В4 выбор прототипа в пределах подсемейств 2С и 2В слабо влияет на точность конечных моделей. Анализ статистической значимости результатов выравнивания последовательностей прототипов и целевых белков позволяет предсказать точность моделирования по гомологии. Создана таблица предсказаний точности моделирования Р450 из 537 подсемейств, содержащихся в базе данных СРБ.

3. Сравнительный анализ моделей и кристаллических структур СУР2С5, СУР2С8, СУР2С9, СУР2В4 и СУРЗА4 выявил наличие проблемных участков, достоверность которых не может быть верифицирована. В подсемействе СУР2 их локализация носит систематический характер: Ы-концевой фрагмент, свободные петли между а-спиралями В, В', С и В, сегмент Р-в и 0-тяж на С-конце.

4. Получены корреляционные уравнения, позволяющие планировать генетические модификации аминокислотной последовательности СУР2В4 с целью изменения его сродства к белкам-партнерам. С помощью корреляционных уравнений предсказаны 3 группы генетических модификаций с различной степенью влияния на сродство СУР2В4 к цитохром Р450-редуктазе, рекомендованных для экспериментальной проверки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Было показано, что две кристаллические структуры СУР2В4 («открытая» и «закрытая» конформации) существенно различаются между собой по структуре. Максимальные различия наблюдаются в месте связывания субстрата. Общее количество аминокислотных замен, направленных на гидрофилизацию молекул, в обеих формах позволяет трактовать их как разные представители одного подсемейства. Таким образом, моделирование пространственной структуры СУР2В4 с природной аминокислотной последовательностью, пригодной для последующих вычислительных экспериментов, остаётся актуальной задачей.

Построенная модель пространственной структуры СУР2В4 не противоречит экспериментальным данным, как по топологии белка, так и по элементам его поверхности.

Элементы вторичной структуры устойчивы при проведении процедуры молекулярной динамики. В тоже время при сравнении с кристаллической структурой мономерной формы выявлен ряд отклонений, локализующихся преимущественно в 1Ч-концевой области и зоне ¥С.

Результаты сравнительного моделирования группы Р450 позволили пересмотреть перспективы использования и ограничения метода моделирования Р450 по гомологии. Так отклонения моделей, для которых в качестве прототипов используются белки тех же подсемейств и семейств, от соответствующих кристаллических форм невелики и имеют сходный характер. Кроме того, показано, что использование данных молекулярной динамики и анализа изменения температурного фактора позволяет трактовать те же области отклонений как максимально подвижные. Следовательно, при любом способе моделирования, укладка полипептидной цепи на данных участках не может быть надежно верифицирована. Использование для моделирования Р450 прототипов из того же семейства даёт сходные результаты. Следовательно, построенную ранее компьютерную модель пространственной структуры СУР2В4, можно использовать в дальнейшей работе.

Построенная модель СУР2В4 была использована для построения регрессионных уравнений, предсказывающих изменения взаимодействия сродства мутантных форм СУР2В4 к цитохром Р450 редуктазе. Большинство аминокислотных остатков, замена которых приводит к изменению сродства к редуктазе (экспериментальные данные других исследователей), находится вне выявленных проблемных участков для моделирования. Используемые характеристики такие как, изменения значений поверхностных физико-химических свойств СУР2В4 при виртуальном мутагенезе, позволяют построить набор линейных регрессионных уравнений с хорошими статистическими показателями. Данные уравнения могут быть применены для генетических модификаций аминокислотной последовательности СУР2В4, позволяющих менять сродство белка к редуктазе заданным образом. Сделан ряд предсказаний замен, которые рекомендованы для экспериментальной проверки.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Сеченых, Анна Андреевна, Москва

1. Белкина Н.В., Скворцов B.C., Иванов A.C., Арчаков А.И. Моделирование трехмерной структуры цитохрома р450 1а2 и поиск его новых лигандов. // Вопр. мед. хим., -1998 -в.441.-стр.464-473.

2. Иванов A.C., Дубанов A.B., Скворцов B.C., Арчаков А.И, Компьютерное конструирование лекарств на основе анализа структуры макромолекулы-мишени: I. поиск и описание места связывания лиганда в белке-мишени. // Вопр. мед. хим., -2002 -вып.48 -стр.304-315.

3. Иванов A.C., Скворцов B.C., Арчаков А.И. Компьютерное моделирование трехмерной структуры полноразмерного цитохрома bs. // Вопр. мед. хим., -2000 -вып.46 -стр.615-625.

4. Лисица A.B., Протеомный индекс цитохромов Р450. // дисс. канд. биол. наук 2002

5. Al-Lazikani В., Jung J., Xiang Z., Honig В. Protein structure prediction. // Curr. Opin. Chem. Biol. -2001 -v.5 -p.51-56.

6. Archakov A.I., Degtyarenko K.N. Structural classification of the P450 superfamily base on consensus sequence comparison. // Biochem. and Mol.Biol.Int. -1993 -v.31 -p.1071-1080.

7. Argos P., Mathews F.S. The structure of ferrocytochrome b5 at 2.8 A resolution.// J Biol Chem. -1975 -v. 250(2) -p.747-751.

8. Bairoch A., Apweiler R., Wu C.H. Protein sequence databases. //Curr Opin Chem Biol. -2004 -v.8(l) -p.76-80.

9. Barton G.J. Protein multiple sequence alignment and flexible pattern matching. // Methods in Enzymology, Academic Press, -1990 -v.183 -p.403-428.

10. Belkina N. V., Lisurek M., Ivanov A.S., Bernhardt R. Modelling of three-dimensional structures of cytochromes P450 11B1 and 11B2. (2001) J. Inorg. Biochem., 87,197-207.

11. Berman H.M., Westbrook J., Feng Z„ Gilliland G., Bhat T.N., Weissig H., Shindyalov I.N., Bourne P.E. The Protein Data Bank. // Nucleic Acids Research. -2000 -v.28 -p.235-242. (http://www.rcsb.org/pdb).

12. Bernhardt R., Kraft R„ Otto A., Ruckpaul K. Electrostatic interactions between cytochrome P-450 LM2 and NADPH-cytochrome P-450 reductase. // Biomed. Biochim. Acta. -1988 -v.47(7) -p. 581-592.

13. Black S.D., Coon M.J. Studies on the identity of the heme-binding cysteinyl residue in rabbit liver microsomal cytochrome P-450 isozyme 2. // Biochem. Biophys. Res. Commun. -1985 -v.l28-p.82-89.

14. Bridges A., Gruenke L„ Chang Y.T., Vakser I.A., Loew G„ Waskell L. Identification of the binding site on cytochrome P450 2B4 for cytochrome b5 and cytochrome P450 reductase. // J. Biol. Chem. -1998 -v.273 -p. 17036-17049.

15. CASP experiment (Protein Structure Prediction Center, Biology and Biotechnology Research Program, Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California, USA) (http://predictioncenter.Unl.gov).

16. Chang Y.T., Stiffelman O.B., Loew G.H. Computer modeling of 3D structures of cytochrome P450s. // Biochimie. -1996 -v.78 -p.771-779.

17. Chang Y.T.; Stiffelman O.B.; Vakser IA ; Loew G.H; Bridges A.; Waskell L. Construction of a 3D model of cytochrome P450 2B4. // Protein. Eng. -1997 -v.l0(2) -pll9-129.

18. Clothia C., LeskA.M. The relation between the divergence of sequence and structure in proteins. // EMBO. J. -1986 -v.5 -p.823-827.

19. ColovosC., YeatesT.O. Verification of protein structures: patterns of nonbonded atomic interactions.// Protein. Sci. -1993 -v.2(9) -p.1511-1519.

20. Cupp-Vickery J.R., Poulos T.L. Structure of cytochrome P450eryF involved in erythromycin biosynthesis. // Nat. Struct. Biol. -1995 -v.2 -p.144-153.

21. Cytochromes P450 Database (CPD) (http://cpd.ibmh.msk.su).

22. Das B., Meirovitch H. Optimization of solvation models for predicting the structure of surface loops in proteins. // Proteins -2001 -v.43 -p.303-314.

23. Database PROMISE (http://metallo.scripps.edu/PROMISE/P450.html).

24. Deep View / Swiss-Pdb Viewer (http://www.expasy.org/spdbv/).

25. Domanski T.L., Halpert J.R. Analysis of mammalian cytochrome P450 structure and function by site-directed mutagenesis. // Curr. Drug. Metab. -2001 -v.2(2) -p.l 17-137.

26. Durley R.C., Mathews F.S. Refinement and structural analysis of bovine cytochrome b5 at 1.5 A resolution. // Acta Crystallogr D Biol Crystallogr. -1996 -v.52 -p.65-76.

27. Fiser A., Do R.K., Sali A. Modeling of loops in protein structures. // Protein Sci. —2000 -v.9 -p.1753-1773.

28. Fredman M. Algorithms for computing evolutionary similarity measures with length-independent gap penalties //. Bull. Math. Biol. -1984 -v.46 -p.553-566.

29. Gasteiger J., Marsili M. Iterative partial equalization of orbital electronegativity A rapid access to atomic charges. //Tetrahedron. -1980-v.36 -p.3219-3228 .

30. Gibson G.G., Tamburini P.P. Cytochrome P-450 spin state: inorganic biochemistry of haem iron ligation and functional significance. // Xenobiotica. -1984 -v.l4(l-2) -p.27-47.

31. Godzik A., Kolinski A., SkolnickJ. De novo and inverse folding predictions of protein structure and dynamics. //J. Comp. Aid. Mol. Design. -1993 -v.7 -p.397-438. (http://www.tripos.com/adniin/LitCtr/niatchmaker.pdf).

32. Gonzalez F.J., Gelboin H. V. Role of human cytochromes P450 in the metabolic activation of chemical carcinogens and toxins. // Drug Metab. Rev. -1994 -v.26(l-2) -p.165-183.

33. Gotoh O. Multiple sequence alignment: algorithms and applications. // Adv. Biophys. —1999 -v.36 -p.159-206.

34. Gotoh O. Substrate recognition sites in cytochrome P450 family 2 (CYP2) proteins inferred from comparative analyses of amino acid and coding nucleotide sequences. // J. Biol. Chem. —1992 -v.267 -p.83-90.

35. Grisshammer R., Tate C.G. Overexpression of integral membrane proteins for structural studies. I IQ. Rev. Biophys., -1995 -v.28 -p.315-422.

36. Harlow G.R., HalperJ.R. Mutagenesis study of Asp-290 in cytochrome P450 2B11 using a fusion protein with rat NADPH-cytochrome P450 reductase. // Arch. Biochem. Biophys. -1996 -v.326(l) -p.85-92.

37. Hasemann C.A., Ravichandran K.G., Peterson J.A., Deisenhofer J. Crystal structure and refinement of cytochrome P450terp at 2.3 A resolution. // J. Mol. Biol. -1994 -v.236 -p.1169-1185.

38. Helden W„ Moeckel G., Brickmann J. A new approach to the display of local lipophilicity/hydrophilicity mapped on molecular surfaces // J. Comp.-Aided Mol. Design -1993 -v.7 -p.503-511.

39. Huang X. An algorithm for identifying regions of a DNA sequence that satisfy a content requirement. // Comp. App. Biosci-1994 -v.10 -p.219-225.

40. Insight II, Accelrys (subsidiary of Pharmacopeia Inc.). http://www.accelrys.com/insight/

41. Ivanov A.S., Dubanov A.V., Skvortsov V.S., Archakov A.I. Allocation in protein the ligand binding site for lead searching by database mining,. // Proceedings of the 3nd Int. Conf. Mol. Str. Biology, Vienna -1999 -A148/P92.

42. Ivanov A.S., Skvortsov V.S., Archakov A.I. (1996) Homology modelling of cytochrome P450 2B4. // XI International Symposium on Microsomes and Drug Oxidation, Los Angeles, USA. -1996 July 21-24, A133.

43. Jan Drenth Principles of Protein X-ray Crystallography. Springer-Verlag -1994.

44. Koehl P., Levitt M. De novo protein design. I. In search of stability and specificity. I I J. Mol. Biol. -1999 -v.293 -p.1161-1181.

45. KousumiY., NakagawaN., Kaneko M., Yamamoto H., Masui R., KuramitsuS., Ueyama N. Crystal Structure Analysis of Cytochrome P450 from Thermus Thermophilus Hb8. To be Published.

46. Kudo T., Takaya N. ParkS.-Y., Shiro K, Shoun H. A Positively Charged Cluster Formed in the Heme-Distal Pocket of Cytochrome P450Nor is Essential for Interaction with Nadh. // J. Biol. Chem. —2001 -v.276 -p.5020-5026.

47. Laskowski R.A., MacArthur M.W., Moss D.S., Thornton J.M. PROCHECK: a program to check the stereochemical quality of protein structures. // J. Appl. Cryst. -1993-v.26 -p.283-291. (http://www.biochem.ucl.ac.uk/~roman/procheck/procheck.html).

48. Lee D.S., Yamada A., Sugimoto H., Matsunaga /., Ogura H., Ichihara K., Adachi S., Park S.Y., Shiro Y. Substrate Recognition and Molecular Mechanism of Fatty Acid Hydroxylation by

49. Cytochrome P450 from Bacillus Subtilis. Crystallographic, Spectroscopic, and Mutational Studies. // J.Biol.Chem. -2003 -v.278 -p.9761-9767.

50. Lewis D.F., Ioannides C., Parke D.V. Structural requirements for substrates of cytochromes P-450 and P-448. // Chem. Biol. Interact. -1987 -v.64(l-2) -p.39-60.

51. Lewis D.F.V., Lake B.G, Molecular modelling of mammalian CYP2B isoforms and their interaction with substrates, inhibitors and redox partners. // Xenobiotica. -1997 -v.27(5) -p.443-478.

52. Leys £>., Mowat C. G„ Mclean K. J., Richmond A., Chapman S. K., Walkinshaw M. D., Munro A. W. Atomic Structure of Mycobacterium Tuberculosis Cypl21 to 1.06 A Reveals Novel Features of Cytochrome P450. //J. Biol. Chem. -2003 -v.278(7)-p.5141-5147.

53. Lin H.L., Zhang H., Waskell L., Hollenberg P.F. Threonine-205 in the F helix of p450 2B1 contributes to androgen 16 beta-hydroxylation activity and mechanism-based inactivation. // J. Pharmacol. Exp. Ther. -2003 -v.306(2) -p.744-751.

54. Luthy R., Bowie J.U., Eisenberg D. Assessment of protein models with three-dimensional profiles. // Nature -1992 -v.356 -p.83-85. (http://www.accelrys.com/insight/Profiles-3Dpage.html).

55. May A.C.W., Blundell T.L. Automated comparative modelling of protein structures. // Curr. Opin. Biotech -1994 -v.5 -p.355-360.

56. Morris A.L., MacArthur M.W., Hutchinson E.G., Thornton J.M. Stereochemical quality of protein structure coordinates. //Proteins. -1992-v.l2-p.345-364.

57. Moult J. Predicting protein three-dimensional structure // Curr. Opin. Biotech. -1999 -v.10 -p. 583-588.

58. Nagano S., Li H., Shimizu H., Nishida C., Ogura K, Ortiz De Montellano P.R., Poulos T.L. Crystal Structures of Epothilone D-Bound, Epothilone B-Bound, and Substrate-Free Forms of Cytochrome P450Epok. // J.Biol.Chem. -2003 -v.278 -p. 44886-44893.

59. NebertD.W., Gonzalez F.J. P450 genes: structure, evolution, and regulation. // Annu. Rev. Biochem. -1987 -v.56 -p.945-993.

60. Nedelcheva V., Gut I. P450 in the rat and man: methods of investigation, substrate specificities and relevance to cancer. // Xenobiotica. -1994 -v.24(12) -p.1151-75.

61. Needleman S.B., Wunsch C.D. A general method applicable to the search for similarities in the amino acid sequence of two proteins. // J. Mol. Biol. -1970 -v.48 -p.443-453.

62. Novotny J., Rashin A.A., Bruccoleri R.E. Criteria that discriminate between native proteins and incorrectly folded models. // Proteins. -1988 -v.4 -p.19-30.

63. OkuY., OhtakiA., KamitoriS., NakamuraN., Yohda M., OhnoH., Kawarabayasi Y. Structure and Direct Electrochemistry of Cytochrome P450 from the Thermoacidophilic Crenarchaeon, Sulfolobus Tokodaii Strain 7 // J.Inorg.Biochem. -2004 -v.98 -p. 1194-1199.

64. Park S.-Y., Yamane K„ Adachi S., Shiro Y., Sligar S.G. Crystallization and Preliminary X-Ray Diffraction Analysis of a Cytochrome P450(Cypll9) from Sulfolobus Solfataricus. // Acta Crystallogr. -2000 -v.56 -p.1173-1175.

65. Petzold D.R., Rein H., Schwarz D., Sommer M., Ruckpaul K. Relation between the structure of benzphetamine analogues and their binding properties to cytochrome P-450 LM2. // Biochim. Biophys. Acta. -1985 -v.829(2) -p.253-261.

66. Podust L. M., Poulos T. L., Waterman M. R. Crystal Structure of Cytochrome P450 14Alpha-Sterol Demethylase (Cyp51) from Mycobacterium Tuberculosis in Complex with Azole Inhibitors. // Proc.Nat.Acad.Sci.USA -2001 -v.98(6) -p.3068-73.

67. Poulos T.L. Cytochrome P450. // Curr.Opin. Struct. Biol. -1995 -v.5 -p.767-774.

68. Poulos, T.L., Finzel, B.C., Howard, A.J. High-resolution crystal structure of cytochrome P450cam. // J. Mol. Biol. -1987 -v.195 -p.687-700.

69. Powell M.J.D. Restart Procedures for the Conjugate Gradient Method. // Mathematical Programming -1977 -v.12 -p.241-254.

70. Press W.H., Flannery B.P., Teukolsky S.A., Vetterling W.T., Numerical Recipes in C, The Art of Scientific Computing, Cambridge University Press. -1988 -p.301-307 -p.312-327.

71. Pylypenko O., Vitali F„ Zerbe K, Robinson J.A., Schlichting I. Crystal Structure of Oxyc, a Cytochrome P450 Implicated in an Oxidative C-C Coupling Reaction During Vancomycin Biosynthesis. // J.Biol.Chem. -2003 -v.278 -p.46727-46733.

72. Quanta, Accelrys (subsidiary of Pharmacopeia Inc.). http://www.accelrys.com/quanta/

73. Ravichandran K.G., Boddupalli S.S., Hasermann C.A., Peterson J.A. Crystal structure of hemoprotein domain of P450BM-3, a prototype for microsomal P450's. // Science. -1993 -v.261 -p.731-736.

74. Rossi M„ Markovitz S„ Callahan T. Defining the active site of cytochrome P-450: the crystal and molecular structure of an inhibitor, SKF-525A. // Carcinogenesis. -1987 -v.8(7) -p.881-887.

75. Sanchez R„ Sali A. Comparative protein structure modeling. Introduction and practical examples with modeler. // Methods Mol. Biol. -2000 -v.143 -p.97-129.

76. Sanchez R., Sali A. Evaluation of comparative protein structure modeling by MODELLER-3. // Proteins. -1997 -Suppll -p.50-58.

77. Schenkman J.B., Sligar S.G., Cinti D.L. Substrate interaction with cytochrome P-450. I I Pharmacol. Ther. -1981 -v.12(1) -p.43-71.

78. Schoch G.A., Yano J.K., Wester M.R., Griffin K.J.,.Stout C.D, Johnson E.F. Structure of Human Microsomal Cytochrome P450 2C8. Evidence for a Peripheral Fatty Acid Binding Site. // J.Biol.Chem. -2004 -v.279 -p. 9497-9503.

79. Scott EE., He Y.A., Wester M.R., White M.A., Chin C.C., HalpertJ.R., Johnson E.F., Stout C.D. An Open Conformation of Mammalian Cytochrome P450 2B4 at 1.6 A Resolution. I I Proc.Nat.Acad.Sci.USA-2003 -v.100 -p 13196-13201.

80. Scott E.E., He Y.Q., Halpert JR. Substrate routes to the buried active site may vary among cytochromes P450: mutagenesis of the F-G region in P450 2B1. //Chem. Res. Toxicol. -2002 -v.15(11) -p.1407-1413.

81. Shakin V. V., Krepets V. V. Weighing observations and changing metrics at constructing the models of linear regression and the neural networks. // XXIII International workshop on modelling of developing systems, Bratislava, Slovak Republic, 1999.

82. Shimizu H., Park S.Y., Shiro Y, Adachi S. X-Ray Structure of Nitric Oxide Reductase (Cytochrome P450Nor) at Atomic Resolution. // Acta Crystallogr. -2002 -v.58 -p.81-89

83. Shimoji M., Yin H„ Higgins L., Jones J.P. Design of a novel P450: a functional bacterial-human cytochrome P450 chimera. // Biochemistry. -1998 -v.37 -p.8848-8852.

84. Sippl M.J. Recognition of Errors in Three-Dimensional Structures of Proteins. // Proteins. -1993 -v.17 -p.355-362. (http://lore.came.sbg.ac.at/Services/prosa.html)

85. Skvortsov V.S., Belkina N. V., Ivanov A.S. Cytochrome P450 52A3: modelling of 3D structure and surface mutations. // Mol. Simul. -2000 -v.24 -p.369-378.

86. Soucek P., Gut I. Cytochromes P-450 in rats: structures, functions, properties and relevant human forms. // Xenobiotica. -1992 -v.22(l) -p.83-103.

87. Spatzenegger M., Jaeger W. Clinical importance of hepatic cytochrome P450 in drug metabolism. // Drug Metab. Rev. -1995 -v.27(3) -p.397-417.

88. Sybyl 6.8 Tripos Associates, Inc., 1699 South Hanley Road, St. Louis, MO 63144.

89. Szklarz G.D.; Ornstein R.L.; Halpert J.R. Application of 3-dimensional homology modeling of cytochrome P450 2B1 for interpretation of site-directed mutagenesis results. // J. Biomol. Struct. Dyn. -1994 -v.12 -p.61-78.

90. Szklarz G.D., He Y.A., Halpert J.R. Site-directed mutagenesis as a tool for molecular modeling of cytochrome P450 2B1. // Biochemistry. -1995 -v.34(44) -p.14312-14322.

91. Sranchez R., Sali A. Advances in comparative protein-structure modelling. // Curr. Opin. Struct. Biol. -1997 -v.7 -p.206-214.

92. Testa B., Jenner P. Inhibitors of Cytochrome P-450s and their mechanism of action. // Drug Metab. Rev. -1981 -v.l2(l)-p.l-117.

93. Ulmschneider M.B., Sansom M.S.P. Amino acid distributions in integral membrane protein structures. // Biophys. Biochim. Acta, -2001 -v.1512 -p.1-14.

94. Venclovas C., Zemla A., Fidelis K. Some measures of comparative performance in the three CASPs. // Proteins. -1999 -Suppl 3 -p.231-237.

95. VergeresG., WaskellL. Cytochrome b5, its functions, structure and membrane topology.// Biochimie. -1995 -v.77(7-8) -p.604-620.

96. Vriend G. WHAT IF: a molecular modeling and drug design program. // J. Mol. Graph. -1990 — v.8 -p.52-56. (http://www.cmbi.kun.nl/whatif/)

97. Wallin E., von Heijne G. Genome-wide analysis of integral membrane proteins from eubacterial, archaean, and eukaryotic organisms. // Protein Sci. -1998 -v.7 -p.1029-1038.

98. Waxman D.J. Interactions of hepatic cytochromes P-450 with steroid hormones. Regioselectivity and stereospecificity of steroid metabolism and hormonal regulation of rat P-450 enzyme expression. // Biochem. Pharmacol. -1988 -v.37(l) -p.71-84.

99. Waxman D.J., Azaroff L. Phénobarbital induction of cytochrome P-450 gene expression. // Biochem. J. -1992 -v.281(3) -p.577-592.

100. Williams P.A., Cosme .J, Sridhar V., Johnson E.F., McRee D.E. Microsomal cytochrome P450 2C5: comparison to microbial P450s and unique features. // J Inorg. Biochem. -2000 -v.81(3) -p.183-190.

101. Williams P.A., Cosme J., Sridhar V., Johnson E.F., McRee D.E. Mammalian microsomal cytochrome P450 monooxygenase: structural adaptations for membrane binding and functional diversity. // Mol. Cell. -2000 -v.5(l) -p.121-131.

102. Williams P.A., Cosme J., Vinkovic D.M., Ward A., Angove H.C., Day P. J., Vonrhein C., Tickle I.J., Jhoti H. Crystal Structures of Human Cytochrome P450 3A4 Bound to Metyrapone and Progesterone. // Science -2004 -v.305 -p. 683-694.

103. Williams P.A., Cosme J., Ward A., Angove H.C., Vinkovic, D.M., Jhoti, H. // Crystal Structure of Human Cytochrome P450 2C9 with Bound Warfarin. // Nature -2003 -v.424 -p.464-468.

104. Yano J. K., Blasco F., L H., Schmid R. D., Henne A., Poulos T. L. Preliminary characterization and crystal structure of a thermostable cytochrome P450 from Thermus thermophilus. // J.Biol.Chem. -2003 -v.278 -p.608-616.

105. Yano J.K., Wester M.R., Schoch G.A., Griffin K J, Stout C.D., Johnson E.F. The Structure of Human Microsomal Cytochrome P450 3A4 Determined by X-Ray Crystallography to 2.05-A Resolution. // J.Biol.Chem. -2004 -v.219 -p. 38091-38094.

106. Yano, J. K., Koo, L. S., Schuller, D. J., Li, H„ Ortiz De Montellano, P. R., Poulos, T. L.: Crystal Structure of a Thermophilic Cytochrome P450 from the Archaeon Sulfolobus Solfactaricus. // J.Biol.Chem. -2000 -v.275 -p.31086-31092.

107. Работа выполнялась в рамках следующих грантов:

108. РФФИ 99-04-48754-а Компьютерное моделирование трехмерной структуры цитохромов Р450(1А2), Р450(2В4), Р450(51А2) и поиск новых ингибиторов с экспериментальной проверкой результатов моделирования, 1999 2001;

109. РФФИ 01-04-49689-а Разработка методов предсказания устойчивости белок-лигандных комплексов, 2001 2002;

110. ФЦНТП (Миннаука) "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения" Подпроект 3.1, 1999 2001;

111. Важнейшие народно-хозяйственные проекты и программы (Миннаука) Проект «Создание новых физиологически активных веществ», 1999 2001;

112. ФЦНТП (Минпромнаука) "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники", гос. контракты №№ 43.071.1.1.1517, 43.071.1.1.2530, 43.106.11.0005.