Диссертация

Cтруктурное выравнивание суперсемейств белков позволяет выявить функционально важные фрагменты структуры, названные нами 3D-специфическими паттернами, которые характерны для отдельных семейств и подсемейств. Предположено, что такие функционально важные фрагменты структуры могут служить отличительным признаком функциональных свойств белков суперсемейства. В диссертационной работе предложены методы выявления и анализа 3D-специфических паттернов в суперсемействах белков, показано, что в ряде случаев есть литературные данные, свидетельствующие о роли определенных 3D-специфических паттернов в определении профиля субстратной специфичности ферментов суперсемейства и их каталитической активности. Таким образом, вариабельность 3D-специфических паттернов является одним из путей, обеспечивающих функциональное разнообразие в суперсемействах белков. Установление роли конкретных 3D-специфических паттернов в проявлении функциональных свойств может помочь при аннотации малоизученных белков суперсемейства, а также при создании препаратов с заданными свойствами в белковой инженерии. В работе также рассмотрена идея структурных паттернов, отвечающих за общность свойств белков суперсемейства на примере 3D-мотивов дисульфидных мостиков. Предложена методология белкового дизайна в результате вставки 3D-мотивов в структуру белков, которая может быть использована для получения стабилизированных препаратов белков и ферментов с измененными функциональными свойствами.