Biopolym. Cell. 2010; 26(2):146-152.
Новий метод ідентификації ієрархії доменів у білках на основі даних молекулярної динаміки
1Єсилевський С. О.
  1. Інститут фізики НАН України
    проспект Науки, 46, Київ, Україна, 03028


Незважаючи на велику кількість існуючих підходів до ідентифікації доменів у білках, на сьогодні немає єдиного загальновизнаного методу, який міг би визначати ієрархію динамічних доменів на основі даних молекулярної динаміки. Метою роботи є створення такого методу. Методи. Домени визначають рекурсивним елімінуванням систематичних рухів у траєкторіях молекулярної динаміки. Результати. Розроблено новий метод визначення ієрархії доменів на основі даних молекулярної динаміки, який отримав назву ієрархічного доменного вирівнювання (HDWA).
Keywords: динамічнi домени, ідентификація доменів, ієрархічне доменне вирівнювання, молекулярна динаміка


[1] Janin J., Wodak S. J. Protein modules and protein-protein interaction. Introduction Adv Protein Chem 2002 61 P. 1–8.
[2] Janin J., Wodak S. J. Structural domains in proteins and their role in the dynamics of protein function Prog. Biophys. Mol. Biol 1983 42, N 1 P. 21–78.
[3] Ito K., Uyeda T. Q., Suzuki Y., Sutoh K., Yamamoto K. Requirement of domain-domain interaction for conformational change and functional ATP hydrolysis in myosin J. Biol. Chem 2003 278, N 33 P. 31049–31057.
[4] Popp S., Packschies L., Radzwill N., Vogel K. P., Steinhoff H. J., Reinstein J. Structural dynamics of the DnaK-peptide complex J. Mol. Biol 2005 347, N 5 P. 1039–1052.
[5] Zhang X. J., Wozniak J. A., Matthews B. W. Protein flexibility and adaptability seen in 25 crystal forms of T4 lysozyme J. Mol. Biol 1995 250, N 4 P. 527–552.
[6] Gerstein M., Anderson B. F., Norris G. E., Baker E. N., Lesk A. M., Chothia C. Domain closure in lactoferrin. Two hinges produce a see-saw motion between alternative close-packed interfaces J. Mol. Biol 1993 234, N 2 P. 357–372.
[7] Falquet L., Pagni M., Bucher P., Hulo N., Sigrist C. J., Hofmann K., Bairoch A. The PROSITE database, its status in 2002 Nucl. Acids Res 2002 30, N 1 P. 235–238.
[8] Nagar B., Bornmann W. G., Pellicena P., Schindler T., Veach D. R., Miller W. T., Clarkson B., Kuriyan J. Crystal structures of the kinase domain of c-Abl in complex with the small molecule inhibitors PD173955 and imatinib (STI-571) Cancer Res 2002 62, N 15 P. 4236–4243.
[9] Schmitt L., Tampe R. Structure and mechanism of ABC transporters Curr. Opin Struct. Biol 2002 12, N 6 P. 754– 760.
[10] Fischer K. F., Marqusee S. A rapid test for identification of autonomous folding units in proteins J. Mol. Biol 2000 302, N 3 P. 701–712.
[11] Anselmi C., Bocchinfuso G., Scipioni A., De Santis P. Identification of protein domains on topological basis. Biopolymers 2001 58, N 2 P. 218–229.
[12] Nichols W. L., Rose G. D., Ten Eyck L. F., Zimm B. H. Rigid domains in proteins: an algorithmic approach to their identification Proteins 1995 23, N 1 P. 38–48.
[13] Wriggers W., Schulten K. Protein domain movements: detection of rigid domains and visualization of hinges in comparisons of atomic coordinates Proteins 1997 29, N 1 P. 1–14.
[14] Hayward S., Berendsen H. J. Systematic analysis of domain motions in proteins from conformational change: new results on citrate synthase and T4 lysozyme Proteins 1998 30, N 2 P. 144–154.
[15] Hinsen K. Analysis of domain motions by approximate normal mode calculations Proteins 1998 33, N 3 P. 417– 429.
[16] Hinsen K., Thomas A., Field M. J. Analysis of domain motions in large proteins Proteins 1999 34, N 3 P. 369–382.
[17] Tama F, Gadea FX, Marques O, Sanejouand YH. Building-block approach for determining low-frequency normal modes of macromolecules. Proteins 2000;41(1):1–7.
[18] Kundu S., Sorensen D. C., Phillips G. N., Jr. Automatic domain decomposition of proteins by a Gaussian Network Model Proteins 2004 57, N 4 P. 725–733.
[19] Sista R., Brinda K. V., Vishveshwara S. Identification of domains and domain interface residues in multidomain proteins from graph spectral method Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 2005 59, N 3 P. 616–626.
[20] Yesylevskyy S. O., Kharkyanen V. N., Demchenko A. P. Hierarchical clustering of the correlation patterns: New method of domain identification in proteins Biophys. Chem 2006 119, N 1 P. 84–93.
[21] Yesylevskyy S. O., Kharkyanen V. N., Demchenko A. P. Dynamic protein domains: identification, interdependence and stability Biophys. J 2006 91, N 2 P. 670–685.
[22] Yesylevskyy S. O., Kharkyanen V. N., Demchenko A. P. The change of protein intradomain mobility on ligand binding, is it a commonly observed phenomenon? Biophys. J 2006 91, N 8 P. 3002–3013.
[23] Yesylevskyy S. O., Kharkyanen V. N., Demchenko A. P. The blind search for the closed states of hinge-bending proteins Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 2007 71, N 2 P. 831–843.
[24] Yesylevskyy S. O., Kharkyanen V. N. New approaches to slow dynamics of protein domains. Ukr. J. Phys 2009 54, N 1–2 P. 109–116.
[25] Menor S. A., de Graff A. M. R., Thorpe M. F. Hierarchical plasticity from pair distance fluctuations Phys. Biol 2009 6, N 3 P. 036017.
[26] Berendsen H. J. C. Bio-molecular dynamics comes of age Science 1996 271, N 5251 P. 954–955.
[27] Lange O. F., Grubmuller H. Generalized correlation for biomolecular dynamics Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics 2006 62, N 4 P. 1053–1061.
[28] Amadei A., Linssen A. B. M., Berendsen H. J. C. Essential dynamics of proteins. Prot. Struct. Funct. Genet 1993 17, N 4 P. 412–425.