<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2499-9962</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">55167</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.29039/rusjbpc.2022.0561</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Моделирование в биофизике</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Modelling in biophycis</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Моделирование в биофизике</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">MUTATIONAL ANALYSIS OF STRUCTURE OF YEAST ARGININE PERMIASE CAN1</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>МУТАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРЫ ДРОЖЖЕВОЙ АРГИНИН ПЕРМИАЗЫ CAN1</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Колтовая</surname>
       <given-names>Н. А.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Koltovaya</surname>
       <given-names>N. A.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>koltovaya@jinr.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Душанов</surname>
       <given-names>Э. Б.</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Dushanov</surname>
       <given-names>E. B.</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Объединенный институт ядерных исследований</institution>
     <city>Дубна</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Joint Institute for Nuclear Research</institution>
     <city>Dubna</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Объединенный институт ядерных исследований</institution>
     <city>Дубна</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Joint Institute for Nuclear Research</institution>
     <city>Dubna</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2022-11-24T11:58:29+03:00">
    <day>24</day>
    <month>11</month>
    <year>2022</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2022-11-24T11:58:29+03:00">
    <day>24</day>
    <month>11</month>
    <year>2022</year>
   </pub-date>
   <volume>7</volume>
   <issue>4</issue>
   <fpage>565</fpage>
   <lpage>569</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2022-07-25T00:00:00+03:00">
     <day>25</day>
     <month>07</month>
     <year>2022</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/55167/view">https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/55167/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В настоящее время интенсивно изучается структура и функционирование трансмиттеров, насчитывающих более 250 членов в разных организмах и обеспечивающих поддержание рН и осмоса, транспорт аминокислот и нейромедиаторов, например, серотонина. Для этого класса белков характерна низкая гомология нуклеотидной последовательности, но схожая структура. Ферменты имеют цилиндрическую форму, образованную трансмембранными элементами, состоящими из α-спиралей. Хорошей моделью для изучения структуры и механизма транспорта может служить дрожжевая аргинин пермиаза Can1. Включение аргинина зависит от протонного насоса, таким образом Can1 катализирует Н+/аргинин симпорт. Инактивация Can1 приводит к устойчивости к аналогу аргинина канаванину. Широкое использование Can1R -мутационной системы позволило отобрать среди нескольких тысяч мутаций одиночные missense мутации, инактивирующие пермиазу. На 3Д структуре фермента (590 а.о.) определены позиции 184 отобранных мутантных аминокислотных остатка. Построена стабильная динамическая модель пермиазы и распределение поверхностных зарядов. Анализ crucial аминокислотных остатков, любая замена которых вызывала инактивацию фермента, позволил расширить список наиболее существенных аминокислотных остатков, участвующих в транспорте аргинина. В дальнейшем планируется продолжить анализ отобранных аминокислотных остатков для более детального понимания механизма транспорта субстрата.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>. Currently, the structure and functioning of transmitters, which more than 250 members in different organisms, maintaining pH and osmosis, transport of amino acids and neurotransmitters, such as serotonin, are being intensively studied. This class of proteins is characterized by low nucleotide homology, but a similar structure. Enzymes have a cylindrical shape formed by transmembrane elements consisting of α-helices. Yeast arginine permiase Can1 can serve as a good model for studying the structure and mechanism of transport. The incorporation of arginine is proton pump dependent, thus Can1 catalyzes H+/arginine symport. Inactivation of Can1 leads to resistance to the arginine analogue canavanine. Widespread use of Can1R-mutation detection system allows selecting among several thousand mutations single missense mutations that inactivate Can1 yeast arginine permiase. At the 3D level, the large mutants are ranked res. 184 out of res. 590 of the enzyme. A stable dynamic model of permiase and charge landscape have been constructed. We selected several crucial amino acid residues, any replacement of which lead to enzyme inactivation. They are increased the list of the most significant amino acid residues involved in the transport of arginine. In the future, it is planned to continue the analysis of selected amino acid residues for a more detailed understanding of the mechanism of substrate transport.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>динамическая модель</kwd>
    <kwd>распределение зарядов</kwd>
    <kwd>локализация crucial аминокислот</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>dynamic model</kwd>
    <kwd>charge distributions</kwd>
    <kwd>localization of crucial amino acids</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Gao X., Lu F., Zhou L., Dang S., Sun L., Li X., Wang J., Shi Y. Structure and mechanism of an amino acid antiporter. Science, 2009, vol. 324, pp. 1565-1568.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gao X., Lu F., Zhou L., Dang S., Sun L., Li X., Wang J., Shi Y. Structure and mechanism of an amino acid antiporter. Science, 2009, vol. 324, pp. 1565-1568.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Gao X., Zhou L., Jiao X., Lu F., Yan C., Zeng X., Wang J., Shi Y. Mechanism of substrate recognition and transport by an amino acid antiporter. Nature, 2010, vol. 463, pp. 828-833.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Gao X., Zhou L., Jiao X., Lu F., Yan C., Zeng X., Wang J., Shi Y. Mechanism of substrate recognition and transport by an amino acid antiporter. Nature, 2010, vol. 463, pp. 828-833.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ressl S., Terwisscha van Scheltinga A.C., Vonrhein C., Ott V., Ziegler C. Molecular basis of transport and regulation in the Na+/betaine symporter BetP. Nature, 2009, vol. 458, pp. 47-53.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ressl S., Terwisscha van Scheltinga A.C., Vonrhein C., Ott V., Ziegler C. Molecular basis of transport and regulation in the Na+/betaine symporter BetP. Nature, 2009, vol. 458, pp. 47-53.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Hellsberg E., Ecker G.F., Stary-Weinzinger A., Forrest L.R. A structural model of the human serotonin transporter in an outward-occluded state. PLOS ONE, 2019, vol. 14, no. 6, e0217377, doi: 10.1371/journal.pone.0217377.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Hellsberg E., Ecker G.F., Stary-Weinzinger A., Forrest L.R. A structural model of the human serotonin transporter in an outward-occluded state. PLOS ONE, 2019, vol. 14, no. 6, e0217377, doi: 10.1371/journal.pone.0217377.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Колтовая Н.А., Душанов Э.Б. Распределение мутаций в молекуле белка дрожжевой аргинин пермиазы CAN1. Актуальные вопросы биологической физики и химии, 2020, т. 5, № 4, с. 644-651.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Koltovaya N.A., Dushanov E.B. Landscape of mutation substitutions in yeast arginine CAN1 permiase. Russian Journal of Biological Physics and Chemistry, 2020, vol. 5, no. 4, pp. 644-651. (In Russ.)</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
