Academic Journal
СОЗДАНИЕ ПРОГРАММНОГО СРЕДСТВА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОСТТРАНСЛЯЦИОННЫХ МОДИФИКАЦИЙ БЕЛКОВ
| Title: | СОЗДАНИЕ ПРОГРАММНОГО СРЕДСТВА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОСТТРАНСЛЯЦИОННЫХ МОДИФИКАЦИЙ БЕЛКОВ |
|---|---|
| Authors: | Мискевич О.Е., Хрусталёв В.В. |
| Source: | Cifra: Биологические науки, Vol 8, Iss 4 (2025) |
| Publisher Information: | Cifra Publishing House, 2025. |
| Publication Year: | 2025 |
| Collection: | LCC:Agriculture LCC:Biology (General) |
| Subject Terms: | посттрансляционные модификации, фосфорилирование, ацетилирование, молекулярная динамика, моделирование белков, post-translational modifications, phosphorylation, acetylation, molecular dynamics, protein modelling, Agriculture, Biology (General), QH301-705.5 |
| Description: | Статья посвящена представлению результатов разработки и испытаний программного средства EasyAcetoPhos для добавления посттрансляционных модификаций в трёхмерные структуры белков, а также принципов его работы и примеры применения на реальных данных. Цель исследования — создать оригинальное программное средство для моделирования посттрансляционных модификаций белков на основе геометрических и молекулярно-механических методов. Актуальность обусловлена отсутствием легковесных некоммерческих решений, способных автоматически в интерактивном режиме достраивать фосфатные и ацетильные группы непосредственно в трёхмерных координатах PDB; устойчивость таких модификаций затем проверяется отдельно методом молекулярной динамики.Реализация включает в себя серверную часть на Python/FastAPI для загрузки и обработки PDB, геометрические правила построения функциональных групп с контролем длин связей, углов и межатомных расстояний, а также веб-интерфейс на базе Mol* с интерактивным выбором аминокислотного остатка из последовательности или напрямую на 3D-модели. На данном этапе реализованы два класса модификаций: фосфорилирование серина, треонина и тирозина с автоматическим формированием тетраэдрической окрестности фосфора и переименованием остатков в стандартизированные формы, а также ацетилирование лизина с конверсией в ALY; во всех случаях выполняется проверка геометрии и блокировка операции при недопустимости достройки модификации. Корректность достраиваемых модификаций оценивалась методами молекулярной динамики в GROMACS на выборке из десяти белков для фосфорилирования и пяти белков для ацетилирования. Анализ продемонстрировал стабильность локальной геометрии модифицированных участков и отсутствие систематических стерических конфликтов. Полученные результаты показывают корректность геометрического построения, подтверждают применимость предложенного подхода для быстрой подготовки структур к моделированию и анализу, а архитектура программного средства обеспечивает высокую скорость достройки модификаций, а также возможность расширения на новые типы модификаций. Показан воспроизводимый рабочий процесс от интерактивного выбора остатка до получения геометрически согласованной модели, пригодной для дальнейшего вычислительного анализа. В перспективе планируется расширение набора поддерживаемых посттрансляционных модификаций. |
| Document Type: | article |
| File Description: | electronic resource |
| Language: | English Russian |
| ISSN: | 3034-3100 |
| Relation: | https://biology.cifra.science/archive/4-8-2025-november/10.60797/BIO.2025.8.3; https://doaj.org/toc/3034-3100 |
| DOI: | 10.60797/BIO.2025.8.3 |
| Access URL: | https://doaj.org/article/f3a28e6d7d3642c890c7b82b5cba857e |
| Accession Number: | edsdoj.f3a28e6d7d3642c890c7b82b5cba857e |
| Database: | Directory of Open Access Journals |
Be the first to leave a comment!