Обосновывается модель знакопеременной хиральной периодичности в иерархиях структур белков и нуклеиновых кислот, а также хиральных соответствий при взаимодействиях макромолекул одинаковых и разных классов. Выявлено закономерное чередование знака хиральности D-L-D-L при переходе на более высокий уровень структурно-функциональной организации ДНК (первичной структурой назначается полимерная цепь дезоксирибозы), а также смены знака xиpальноcти в иерархии белковых структур L-D-L-D. Хиральная противофазность белков и ДНК формирует базовый структурный блок молекулярной биологии как ахиральный инвариант, позволяющий реализовать хиральные мотивы при взаимодействиях молекул одинаковых и разных классов с помощью взаимодействий конкретных химических групп. Перспективы практического применения развиваемого подхода связаны с моделированием взаимодействия хиральных лекарственных веществ с макромолекулами-мишенями, а также с подбором хиральных криопротекторов в методиках, связанных с криоконсервацией биоматериалов.
хиральность, нуклеиновые кислоты, белки, иерархии структур
1. Твеpдиcлов В.А., Cидоpова А.Э., Яковенко Л. В. Биофизика, 2012, т. 57, № 1, c. 146. [Tverdislov V.A., Sidorova A.E., Yakovenko L.V. Biofizika, 2012, vol. 57, no. 1, p. 146. (In Russ.)]
2. Твердислов В.А. Биофизика, 2013, т. 58, № 1, c. 159. [Tverdislov V.A. Biofizika, 2013, vol. 58, no. 1, p. 159. (In Russ.)]
3. Твердислов В.А., Малышко Е.В., Ильченко С.А. От автоволновых механизмов самоорганизации к молекулярным машинам. Известия РАН. Серия физическая, т. 79, № 3, с. 1728-1732. [Tverdislov V.A., Malyshko E.V., Ilchenko S.A. From Autowave Mechanisms of Self-Assembly to Molecular Machines. Izvestiya RAN. Seriya fizicheskaya, vol. 79, no. 3, pp. 1728-1732. (In Russ.)]
4. Блюменфельд Л.А. Решаемые и нерешаемые проблемы биологической физики. М.: Едиториал УРСС, 2002, 160 с. [Blyumenfeld L.A. Solvable and unsolvable problems of biological physics. Editorial URSS, 2002, 160 p. (In Russ.)]
5. Чеpнавcкий Д.C. Проблема происхождения жизни и мышления с точки зрения современной физики. Уcпеxи физ. наук, 2000, т. 170, № 2, c. 157. [Chernavskii D.S. The origin of life and thinking from the viewpoint of modern physics. Phys. Usp., 2000, vol. 43, pp. 151-176. (In Russ.)]
6. Уэй Т. Физические основы молекулярной биологии. (Пер. с англ.) Долгопрудный: Издат. дом “Интеллект”, 2010, 368 с. [Waigh T. Physical foundations of molecular biology. Dolgoprudnyj, “Intellekt”, 2010, 368 p. (In Russ.)]
7. Финкельштейн А.В., Птицын О.Б. Физика белка: Курс лекций с цветными и стереоскопическими иллюстрациями и задачами. 3е изд., испр. и доп. М.: КДУ, 2005, 456 с. [Finkelshtein A.V., Ptitsyn O.B. Protein Physics: A Course of Lectures. KDU, 2005, 456 p. (In Russ.)]
8. Lupas A., Gruber M. The structure of a-helical coiled coils. Adv Protein Chem., 2005, vol. 70, pp. 37-78.
9. Yu Y.B., Coiled-coils: stability, specificity, and drug delivery potential. Advanced Drug Delivery Reviews, 2002, vol. 54, pp. 1113-1129.
10. Moutevelis E., Woolfson D. A Periodic Table of Coiled-Coil Protein Structures. J. Mol. Biol., 2009, vol. 385, pp. 726-732.
11. Testa O.D., Moutevelis E., Woolfson D.N. CC+: a relational database of coiled-coil structures. Nucleic Acids Res., 2009, vol. 37, pp. D315-D322.
12. Berman H.M., Westbrook J., Feng Z., Gilliland G., Bhat T.N., Weissig H., Shindyalov I.N., Bourne P.E. The Protein Data Bank. Nucleic Acids Research, 2000, vol. 28, pp. 235-242.
13. Cooper G.M. The Cell: A Molecular Approach, 2nd ed. Washington: ASM Press, 2000.
14. Lodish H., Berk A., Zipursky S.L. [et al.] Molecular Cell Biology. 4th edition. New York: W.H. Freeman; 2000.
15. Tamura K. Molecular basis for chiral selection in RNA aminoacylation. Int. J. Mol. Sci., 2011, vol. 12, pp. 4745-4757.
16. Sczepanski J.T., Joyce G.F. A cross-chiral RNA polymerase ribozyme. Nature, 2014, vol. 515, no. 7527, pp. 440-442.
17. Твердислов В.А., Яковенко Л.В., Ивлиева А.А., Твердислова И.Л. Ионная и хиральная асимметрии как физические факторы биогенеза и онтогенеза. Вестник московского университета. Серия 3. Физика, Астрономия, 2011, № 2, с. 3-13. [Tverdislov V.A., Yakovenko L.V., Ivlieva A.A., Tverdislova I.L. Ionic and chiral asymmetries as physical factors of biogenesis and ontogenesis. Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seriya 3. Fizika, Astronomiya, 2011, no. 2, pp. 3-13. (In Russ.)]
