Аннотация. В природе деградация растительной биомассы, основными компонентами которой являются целлюлоза и ее производные, выполняется микроорганизмами, синтезирующими ферменты класса целлюлаз (ФКЦ). Волокна клеточных стенок состоят из комплекса полисахаридов, расщепление которых осуществляют сложноустроенные ФКЦ. Они содержат один или несколько каталитических доменов, расщепляющих полисахариды, а также домены связывания с субстратами (carbohydrate binding module, CBM). Способность ферментов расщеплять полисахариды обуславливается конфигурацией каталитического центра в каталитическом домене (модуле), в частности наличием в нем комплементарного субстрату сайта связывания. В данной работе был разработан и апробирован комбинированный подход к выявлению сайтов связывания ФКЦ с растительными полисахаридными субстратами. Подход применялся к 90 белкам с выявленной целлюлазной активностью на основе данных, полученных M. Hess и др. В результате были получены две консенсусные последовательности областей связывания ФКЦ с полисахаридными субстратами Carboxymethyl Cellulose (CMC) и Xylan. На основании разработанного подхода было создано программное обеспечение, реализующее основные этапы поиска и обнаружения сайтов связывания. Созданный метод и программное обеспечение может быть применено при анализе больших групп белков, обладающих разнородной субстратспецифичностью с целью обнаружения функциональных участков.

 

Ключевые слова: целлюлаза, граф, алгоритм поиска сайтов, структура белка, сайт связывания, биотопливо.