Молекулярная динамика комплексов самоорганизующихся ионных пептидов $\mathrm{(RADA)_4}$

В данной работе исследованы свойства комплексов пептидов, формирующих структуры протофибрилл, обеспечивающих сборку филамента. С использованием метода молекулярной динамики получены данные конформационных состояний для ди-, тетра-, окта- и додекамеров в условиях явного водного окружения, которые позволили выявить ключевые факторы, играющие определяющую роль в процессе самоорганизации пептидных молекул этого типа. Удалось показать, что конформационная лабильность индивидуальных молекул снижается не только при увеличении общего числа пептидов в составе комплексов, но и в тех случаях, когда полипептидные цепочки расположены в центральной области протофиламента, и в большей степени “экранированы” от контактов с прилегающим водным слоем. По результатам молекулярного моделирования (MD) комплексов $\mathrm{H\text-(RADA)_4\text-OH}$ на временном отрезке 10 нс отмечено, что с увеличением размеров надмолекулярных структур повышается стабильность антипараллельных $\beta$-структур пептидов и межмолекулярных водородных связей. Показано также, что наибольшие величины флуктуаций атомарных координат пептидного остова характерны для аминокислотных остатков, расположенных на флангах молекул пептидов. Сделан вывод о том, что минимально достаточной структурой протофиламента может выступать тетрамер $\mathrm{H\text-(RADA)_4\text-OH}$, в котором пептиды находятся в антипараллельной $\beta$-конформации, а также комплексы более высокого уровня, при формировании которых определяющую роль играют гидрофобные взаимодействия остатков аланинов, слагающих “внутренний слой” структур тетрамеров и формирующегося филамента.