Построение молекулярно-динамической модели пространственной структуры теломеразы человека

Abstract

Теломеры – это концевые некодирующие участки ДНК, выполняющие защитную функцию и не допускающие деградации и слияния концов хромосом. В процессе деления клетки ДНК-полимераза не способна обеспечить полную репликацию концов хромосом, поэтому при каждом делении длина теломер сокращается. В конечном итоге длина теломер становится меньше некоторой определенной критической величины, что приводит к старению клетки и её гибели. Для поддержания длины теломер служит специальный фермент – теломераза. На сегодняшний день не существует точной модели пространственной структуры теломеразы человека. При этом задача построения подобной модели имеет большое значение в связи с тем, что данный фермент является перспективной мишенью для разработки противоопухолевых препаратов. В настоящей работе проведено гомологичное моделирование пространственной структуры каталитического фрагмента (TERT) теломеразы человека, осуществляющего обратную транскрипцию. В качестве исходных данных для гомологичного моделирования была использована пространственная структура теломеразы красного мучного жука Tribolium castaneum. Построена и проанализирована молекулярно-динамическая траектория, моделирующая поведение данной структуры во времени. На основе молекулярно-динамической траектории проведена дополнительная оптимизация модели с использованием методов квантовой химии. Полученная в результате работы модель пространственной структуры теломеразы может быть использована в других исследованиях как исходная точка для дальнейшего анализа, а также с целью поиска ингибиторов теломеразы, как потенциальных лекарственных препаратов с широким спектром противоопухолевого действия