Я.А. Шарапова, В.К. Швядас

Молекулярное моделирование связывания аллостерического ингибитора оптактина в новом сайте в структуре нейраминидазы A из Streptococcus pneumoniae

Нейраминидазу A (NanA) патогенной бактерии Streptococcus pneumoniae, катализирующую отщепление концевых остатков сиаловой кислоты олигосахаридных рецепторов, расположенных на поверхности клеток дыхательного эпителия человека, принято считать ключевым фактором вирулентности. Поиск новых центров связывания регуляторных лигандов в структуре этого фермента представляет фундаментальный интерес и может дать ключ к разработке лекарственных средств от пневмонии, менингита и других инфекционных заболеваний человека. Недавно было обнаружено, что низкомолекулярное вещество оптактин, являясь ингибитором активности родственной нейраминидазы B (NanB), может связываться на отдельном участке в структуре фермента, топологически независимом от каталитического центра. В данной работе биоинформатический и структурный анализ использовали для аннотации подобного участка связывания в структуре NanA и установления особенностей его структурной организации. Связывание оптактина гомологичными нейраминидазами NanA и NanB изучали, используя методы молекулярного моделирования. Выявлены остатки Tyr250, Thr251, Lys334, Gln494, Lys499, Lys597, Thr657 и Glu658, принимающие участие в стабилизации оптактина в структуре NanB; обнаружена важная роль молекул воды в координации лиганда. Установлено, что связывание NanA с оптактином затрудняет замена аминокислотных остатков в ключевых позициях данного участка связывания. Выявленные особенности структурной организации ранее неизвестного участка связывания в структуре NanA позволяют вести целенаправленный поиск комплементарных лигандов, способных селективно регулировать активность этого фермента.
Ключевые слова: аллостерический центр, бактериальные нейраминидазы из Streptococcus pneumoniae, NanA, NanB, ингибитор оптактин, биоинформатический анализ, молекулярное моделирование.

  Полный текст статьи в формате PDF

Вестник Московского Университета.
Химия 2018, том 59, № 5, стр. 323-331