📄Работа №37292
Тема: СПЕКТРОСКОПИЯ ЯДЕРНОГО МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА И МОЛЕКУЛЯРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЦИКЛИЧЕСКИХ ПЕПТИДОВ (НА ПРИМЕРЕ ЦИКЛОСПОРИНА)
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
физика
Объем:
53 листов
Год:
2019
Просмотров:
243
5700
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 3
1 Гомоядерные корреляционые эксперименты ЯМР 6
1.1 Эксперимент COSY (Correlation spectroscopy) 6
1.2 Эксперимент TOCSY (Total correlation spectroscopy) 10
1.3 Обменная двумерная спектроскопия 12
1.4 Эксперименты NOESY (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy) и
ROESY 14
1.4.1 Количественный анализ ЯЭО 17
2 Гетероядерные эксперименты 21
2.1 Эксперимент HSQC (Heteronuclear single-quantum correlation) 21
2.2 Выбор пути переноса когерентности с помощью градиента магнитного
поля 24
3 Основные принципы молекулярного моделирования 26
3.1 Конформационный анализ методами молекулярной механики 29
3.2 Метод отжига 30
4 Объект исследования 32
5 Результаты и обсуждение 35
Основные результаты и выводы 46
Список литературы Ошибка! Закладка не определена.
Приложения
1 Гомоядерные корреляционые эксперименты ЯМР 6
1.1 Эксперимент COSY (Correlation spectroscopy) 6
1.2 Эксперимент TOCSY (Total correlation spectroscopy) 10
1.3 Обменная двумерная спектроскопия 12
1.4 Эксперименты NOESY (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy) и
ROESY 14
1.4.1 Количественный анализ ЯЭО 17
2 Гетероядерные эксперименты 21
2.1 Эксперимент HSQC (Heteronuclear single-quantum correlation) 21
2.2 Выбор пути переноса когерентности с помощью градиента магнитного
поля 24
3 Основные принципы молекулярного моделирования 26
3.1 Конформационный анализ методами молекулярной механики 29
3.2 Метод отжига 30
4 Объект исследования 32
5 Результаты и обсуждение 35
Основные результаты и выводы 46
Список литературы Ошибка! Закладка не определена.
Приложения
📖 Введение
В последнее время, наряду с малыми молекулами и макромолекулами, пептиды получили широкое применение в разработке лекарств. Интерес к ним вызван их особыми функциональными и структурными свойствами. В частности, циклические пептиды представляются перспективными для разработки нового класса лекарств ввиду их способности связываться с широким спектром молекул-мишеней и ингибировать их [1].
Циклические пептиды представляют собой циклические соединения, образованные из протеиногенных или непротеиногенных аминокислот, соединенных между собой амидными (пептидными) связями. В работе внимание сосредоточено на циклических пептидах, получаемых из почвенных грибов. Интерес к циклическим пептидам также обусловлен их обширным биологическим действием, такими, как противомикробная, инсектицидная, цитотоксическая, противораковая активность [2]. Поэтому они имеют большой потенциал в качестве лекарственных препаратов. Есть предположения, что ключевым свойством циклических пептидов является баланс между мембранной проницаемостью и растворимостью, так как их конформационная гибкость зависит от растворителя [3].
Циклоспорины относятся к ряду циклических пептидов, состоящих из 11 аминокислот, продуцируемых грибами, паразитами насекомых; среди этих пептидов были обнаружены иммуносупрессивные соединения, которые используются при лечении аутоиммунных заболеваний и после трансплантации органов [4, 5]. Циклоспорины продуцируются различными грибами, в том числе Trichoderma, Tolypocladium, Fusarium и др [6]. Обычно эти пептиды обладают иммуносупрессивной и противогрибковой активностью [7, 8, 9, 10, 11]. Самым известным циклическим пептидом является циклоспорин А (CsA). Он широко используется в медицине в качестве иммунодепрессанта, используется при трансплантации органов и хорошо изучен [12, 13].
Объектом исследования служил циклоспорин B (CsB). Циклоспорин В является второстепенным компонентом циклоспоринового комплекса. Циклоспорин В обладает противогрибковой и в меньшей степени иммуносупрессивной активностью [2], и гораздо менее широко исследован, чем основной аналог, циклоспорин А.
Для конформационного анализа методами молекулярного моделирования систематический конформационный поиск является полезным способом для обнаружения минимумов потенциальной энергии гибкой молекулы. Особенно он важен для молекул с большим числом конформеров из-за большого количества степеней свободы. В таких случаях применяют метод молекулярной динамики. Особенно важным в исследовании трехмерной структуры белков является определение того, как отдельные боковые цепи взаимодействуют друг с другом и с основной цепью, а также какую роль они играют в образовании и стабилизации вторичной и третичной структуры. Конформация основной цепи определяется способностью к образованию водородных связей и хиральностью всех аминокислотных остатков, кроме глицина [14].
В работе производится конформационный анализ CsB в хлороформе на основе данных спектроскопии ядерного магнитного резонанса высокого разрешения и молекулярного моделирования.
Целью работы являлось исследование структуры циклоспорина CsB методами спектроскопии ЯМР и молекулярного моделирования. Исходя из указанной цели, можно выделить задачи, поставленные в работе:
1. На основе сравнительного анализа одномерных и двумерных спектров TOCSY, ROESY, DQF-COSY и HSQC осуществить полное соотнесение сигналов ЯМР H и C.
2. Проинтегрировать сигналы на спектрах ROESY при разных временах смешивания.
3. Составить таблицу, содержащую список ядер, соответствующих кросс-пикам ROESY, их интегральные интенсивности и соответствующие межатомные расстояния.
4. С помощью молекулярного моделирования получить ансамбль трехмерных структур циклоспорина В.
5. Оценить межатомные расстояния и двугранные углы в изучаемой молекуле по данным молекулярного моделирования, выбрать наилучшие (репрезентативные) структуры.
Циклические пептиды представляют собой циклические соединения, образованные из протеиногенных или непротеиногенных аминокислот, соединенных между собой амидными (пептидными) связями. В работе внимание сосредоточено на циклических пептидах, получаемых из почвенных грибов. Интерес к циклическим пептидам также обусловлен их обширным биологическим действием, такими, как противомикробная, инсектицидная, цитотоксическая, противораковая активность [2]. Поэтому они имеют большой потенциал в качестве лекарственных препаратов. Есть предположения, что ключевым свойством циклических пептидов является баланс между мембранной проницаемостью и растворимостью, так как их конформационная гибкость зависит от растворителя [3].
Циклоспорины относятся к ряду циклических пептидов, состоящих из 11 аминокислот, продуцируемых грибами, паразитами насекомых; среди этих пептидов были обнаружены иммуносупрессивные соединения, которые используются при лечении аутоиммунных заболеваний и после трансплантации органов [4, 5]. Циклоспорины продуцируются различными грибами, в том числе Trichoderma, Tolypocladium, Fusarium и др [6]. Обычно эти пептиды обладают иммуносупрессивной и противогрибковой активностью [7, 8, 9, 10, 11]. Самым известным циклическим пептидом является циклоспорин А (CsA). Он широко используется в медицине в качестве иммунодепрессанта, используется при трансплантации органов и хорошо изучен [12, 13].
Объектом исследования служил циклоспорин B (CsB). Циклоспорин В является второстепенным компонентом циклоспоринового комплекса. Циклоспорин В обладает противогрибковой и в меньшей степени иммуносупрессивной активностью [2], и гораздо менее широко исследован, чем основной аналог, циклоспорин А.
Для конформационного анализа методами молекулярного моделирования систематический конформационный поиск является полезным способом для обнаружения минимумов потенциальной энергии гибкой молекулы. Особенно он важен для молекул с большим числом конформеров из-за большого количества степеней свободы. В таких случаях применяют метод молекулярной динамики. Особенно важным в исследовании трехмерной структуры белков является определение того, как отдельные боковые цепи взаимодействуют друг с другом и с основной цепью, а также какую роль они играют в образовании и стабилизации вторичной и третичной структуры. Конформация основной цепи определяется способностью к образованию водородных связей и хиральностью всех аминокислотных остатков, кроме глицина [14].
В работе производится конформационный анализ CsB в хлороформе на основе данных спектроскопии ядерного магнитного резонанса высокого разрешения и молекулярного моделирования.
Целью работы являлось исследование структуры циклоспорина CsB методами спектроскопии ЯМР и молекулярного моделирования. Исходя из указанной цели, можно выделить задачи, поставленные в работе:
1. На основе сравнительного анализа одномерных и двумерных спектров TOCSY, ROESY, DQF-COSY и HSQC осуществить полное соотнесение сигналов ЯМР H и C.
2. Проинтегрировать сигналы на спектрах ROESY при разных временах смешивания.
3. Составить таблицу, содержащую список ядер, соответствующих кросс-пикам ROESY, их интегральные интенсивности и соответствующие межатомные расстояния.
4. С помощью молекулярного моделирования получить ансамбль трехмерных структур циклоспорина В.
5. Оценить межатомные расстояния и двугранные углы в изучаемой молекуле по данным молекулярного моделирования, выбрать наилучшие (репрезентативные) структуры.
✅ Заключение
Основные результаты и выводы
1. Зарегистрированы двумерные спектры DQF-COSY, TOCSY, ROESY и
1 1 д
HSQC и произведено полное соотнесение сигналов ЯМР H и C . Результаты соотнесения опубликованы в базе данных BMRB под номером 27752.
2. Проинтегрированы сигналы ROESY при разных временах смешивания, и затем по полученным значениям рассчитаны межатомные расстояния в близких протонных парах.
3. Найдена пространственная структура циклоспорина B при помощи молекулярного моделирования (метод симулированного отжига в программе XPLOR). Получено стереоспецифичное соотнесение бета- протонов остатка Mle4.
4. Качество результатов подтверждено графиком Рамачандрана и расчётом стандартного отклонения расстояний и углов от экспериментально полученных величин. Карта Рамачандрана указывает на структуру типа Р-листа.
Результаты работы доложены на XVI Международной школе- конференции “Spinus 2019” [45].
1. Зарегистрированы двумерные спектры DQF-COSY, TOCSY, ROESY и
1 1 д
HSQC и произведено полное соотнесение сигналов ЯМР H и C . Результаты соотнесения опубликованы в базе данных BMRB под номером 27752.
2. Проинтегрированы сигналы ROESY при разных временах смешивания, и затем по полученным значениям рассчитаны межатомные расстояния в близких протонных парах.
3. Найдена пространственная структура циклоспорина B при помощи молекулярного моделирования (метод симулированного отжига в программе XPLOR). Получено стереоспецифичное соотнесение бета- протонов остатка Mle4.
4. Качество результатов подтверждено графиком Рамачандрана и расчётом стандартного отклонения расстояний и углов от экспериментально полученных величин. Карта Рамачандрана указывает на структуру типа Р-листа.
Результаты работы доложены на XVI Международной школе- конференции “Spinus 2019” [45].
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.