Механизмы отбора конформаций сложных углеводов и белков при формировании функциональных комплексов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Макшакова Ольга Николаевна

• Макшакова Ольга Николаевна
• доктор наук
• 2025

Оглавление диссертации доктор наук Макшакова Ольга Николаевна

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Структурная вариабельность сложных углеводов

1.1.1. Концепция гликокода

1.1.1.1. Белки, пишущие гликокод

1.1.1.2. Белки, редактирующие гликокод

1.1.1.3. Белки, читающие гликокод

1.1.2. Уровни структурной организации сложных углеводов

1.1.2.1. Моносахариды

1.1.2.2. Гликозидная связь

1.1.2.3. Конформационная гибкость гликозидной связи

1.1.2.4. Гликозаминогликаны

1.1.2.5. Аналоги ГАГ

1.1.2.6. Физические методы исследования пространственной структуры полисахаридов

1.2. Структурная основа белок-углеводных взаимодействий

1.2.1. Механизмы распознавания углеводов: конформационный отбор или индуцированное соответствие

1.2.2. Мультивалентность лектинов. Авидность

1.2.3. Связывание полисахаридов

1.2.3.1. Взаимодействия белков с ГАГ

1.2.3.2. Полиэлектролитные белок-полисахаридные гели

1.3. Белок-углеводные взаимодействия на поверхности мембраны

1.3.1. Гликановые эрреи. Презентация углеводов

1.3.2. Липидные рафты

1.3.3. Гликолипидные мембраны в компьютерных моделях

1.3.4. Гликолипиды влияют на локальную кривизну мембран

1.3.5. Влияние валентности лектинов на распознавание целевого гликолипида и локальную кривизну мембран

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Материалы

2.2. Компьютерное моделирование

2.2.1. Квантово-химические расчеты

2.2.2. Молекулярный докинг

2.2.3. Молекулярная динамика

2.3. Инфракрасная спектроскопия

2.4. ЯМР-спектроскопия

2.5. Атомно-силовая микроскопия

2.6. Конфокальная флуоресцентная микроскопия

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Конформационное пространство полисахаридов. Отбор конформаций при формировании углевод-углеводных комплексов

3.1.1. Конформационная подвижность сульфатированного бактериального полисахарида инфернана. Отбор конформаций при связывании Са2+

3.1.2. Отбор конформаций к-каррагинана при связывании К+. ИК-спектральные маркеры вторичных структур полисахарида

3.1.3. Конформационная подвижность РГ-1. ИК-спектральные маркеры вторичных структур галактанов

3.2. Взаимодействия полисахаридов с белками разной структурной организации. Роль вторичной структуры полисахарида и распределения заряда в реализации взаимной конформационной подстройки

3.2.1. Верификация результатов расчетных методов определения связывания полисахарида на поверхности белка

3.2.2. Роль гибкости полигликозидной цепи и расположения заряда по цепи в отборе белковых конформаций

3.2.2.1. Комплексы лизоцима и к-каррагинана

3.2.2.2. Комплексы глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназы и к-каррагинана

3.2.2.3. Комплексы желатина и к-каррагинана

3.2.2.4. Комплексы амилоидных фибрилл лизоцима и полисахаридов

3.2.2.5. Важность локальных участков поверхности белка для связывания полисахаридов

3.3. Роль презентации углеводов на поверхности мембран в их доступности для углевод-связывающих белков. Индуцированное белком формирование гликолипидных наноразмерных доменов и отбор конформаций при связывании углевода

3.3.1. Распознавание гликолипидов гликозилтрансферазами на поверхности липидных мембран

3.3.1.1. Распознавание лактозилцерамида бактериальной ГТ (LgtC) в фосфолипидной мембране

3.3.1.2. МГД1 -индуцированная сортировка липидов в галактолипидной мембране хлоропласта

3.3.2. Распознавание Гб3 лектинами и индуцированная сортировка гликолипидов в среде фосфолипидной мембраны

3.3.3. Химерные лектины с регулируемой валентностью для медицинских приложений

3.3.3.1. Димер лектина А для доставки белка-карго в клетку

3.3.3.2. Субъединица В шига-токсина разной валентности, несущая вариабельный фрагмент антитела, для селективного уничтожения Гб3+ раковых клеток

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ГАГ - гликозаминогликан;

ГАФД - глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназа; Гб3 - глоботриаозилцерамид;

ГГ - гликозидгидролаза;

ГМ1 - моносиалотетрагексозилганглиозид;

ГМ3 - моносиалодигексозилганглиозид;

ГТ - гликозилтрансфераза;

ГУВ - гигантские униламеллярные везикулы; ДАГ - диацилглицерин;

ДГДГ - дигалактозилдиацилглицерин;

ДМФХ - 1,2-димиристоил-Бп-глицеро-3-фосфохолин;

ДОФЕ - 1,2-диолеоил-Бп-глицеро-3-фосфоэтаноламин; ДОФХ - 1,2-диолеоил-Бп-глицеро-3-фосфохолин;

ИК - инфракрасный (инфракрасная, инфракрасные);

Кд - константа диссоциации;

МГД1 - моногалактозилдиацилглицерин синтаза 1;

МГДГ - моногалактозилдиацилглицерин;

ПОФХ - 1-пальмитоил-2-олеоил-Бп-глицеро-3-фосфохолин;

РГ-I - рамногалактуронан I;

РНК - рибонуклеиновая кислота;

см-1 - обратный сантиметр;

ТФП - теория функционала плотности;

УДФ - уридиндифосфат;

ФГ - фосфатидилглицерин;

ФК - фосфатидная кислота;

ЭР - эндоплазматический ретикулум;

ЯМР - ядерный магнитный резонанс;

COSY - корреляционная спектроскопия (Correlated Spectroscopy); EC - ферментная комиссия (Enzyme Commission); IgM - иммуноглобулин М;

NOESY - ядерная спектроскопия с эффектом Оверхаузера (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy);

RMSD - среднеквадратичное отклонение (root mean square deviation)

SNFG - номенклатура символов для гликанов (Symbol Nomenclature for Glycans);

TOCSY - тотальная корреляционная спектроскопия (Total Correlation Spectroscopy).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Механизмы отбора конформаций сложных углеводов и белков при формировании функциональных комплексов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Гликобиология является быстроразвивающейся областью знаний, которая исследует фундаментальные аспекты структуры и функций углеводов. Сложные углеводы представлены во всех доменах жизни в виде полисахаридов - гликанов, состоящих из углеводных звеньев, и гликоконъюгатов - молекул, в которых гликозидная часть ковалентно присоединена к агликонам - белкам (гликопротеины) или липидам (гликолипиды).

Углеводы выполняют ряд функций, включая энергетическую, строительную, защитную, сигнальную. Гликаны и гликоконъюгаты на поверхности мембраны и во внеклеточном матриксе млекопитающих вовлечены в критические биологические процессы, регулируя развитие тканей, ангиогенез, гомеостаз, и др. Также они регулируют развитие некоторых заболеваний. Например, гликаны являются каркасом для белковой агрегации, связанной с амилоидогенезом, а аберрантное гликозилирование клеточной мембраны наблюдается при раковых заболеваниях. Кроме того, бактерии и вирусы могут использовать углеводы на поверхности мембран в качестве рецепторов клеток-хозяев.

Несмотря на важность углеводов в физиологическом контексте, многие вопросы, связанные с их пространственной структурой и функциями, остаются открытыми. Это связано с несколькими уровнями сложности структурной организации гликанов. Основной сложностью исследования гликанов является их структурная вариабельность и конформационная гибкость. Гликаны могут быть линейными и разветвленными, а также нести различные функциональные боковые группы. В отличие от ДНК и белков, углеводы являются продуктом нематричного синтеза, который реализуется, главным образом, в эндоплазматическом

ретикулуме и аппарате Гольджи благодаря согласованному действию многих гликозилтрансфераз (ГТ). В ходе жизнедеятельности гликоконъюгатов во внеклеточном матриксе гликаны могут подвергаться ферментативному изменению химического состава in situ. Иллюстративный пример наиболее структурно вариабельных гликанов животных - гликозаминогликаны (ГАГ), протеогликаны внеклеточного матрикса млекопитающих, количество комбинаторных вариаций первичной последовательности которых благодаря возможным модификациям, включая сульфатирование в разных позициях, достигает 202 на дисахарид. Физиологически изменение рисунка сульфатирования ГАГ оказывается критическим переключателем к патологиям развития тканей. В дополнение к структурному разнообразию, цепь гликана обладает конформационной гибкостью благодаря множеству разрешенных состояний при кручении вокруг гликозидных связей и подвижности функциональных групп, при этом пространственная структура гликана может быть описана в виде равновесного статистического ансамбля.

Другим фактором, увеличивающим сложность конформационного описания гликанов, является наличие поверхности клеточной мембраны. Взаимодействия заякоренных в плазматическую мембрану рецепторных гликанов с липидными и белковыми компонентами бислоя могут влиять на их презентацию, то есть на характер экспозиции их углеводной части относительно поверхности мембраны. Кроме того, благодаря латеральной диффузии заякоренные гликаны могут мигрировать в плоскости мембраны и формировать домены за счет благоприятных взаимодействий в среде как липидных хвостов, так и углеводных головок, что также будет оказывать влияние на конформацию и доступность углеводных остатков другим молекулам.

Поскольку многие функции углеводов проявляются через их взаимодействия с белками (лектинами, факторами роста и др.), структурная и конформационная вариабельность гликанов транслируется в функциональное

состояние организма посредством структурных аспектов их взаимного распознавания. Нарушение структуры комплексов белок-углевод и их физико-химических характеристик, вследствие структурной и конформационной изменчивости гликанов, будет транслироваться в изменение последующих реакций в сигнальных путях. Принимая это во внимание, в контексте межклеточной коммуникации о совокупности гликанов внеклеточного пространства иногда говорят как о гликокоде (glycocode или sugar code). Эта концепция основывается, с одной стороны, на потенциальной способности сложных углеводов компактно хранить большое количество информации благодаря присущей им вариабельности, и, с другой стороны, на зашифровке и расшифровке этого кода посредством белок-углеводных взаимодействий. Однако, полный функционал структурной и конформационной вариабельности гликанов и белок-углеводных взаимодействий во многом еще простоит разгадать.

Основными вопросами, которые ставятся в данной диссертационной работе, являются: 1. Каким образом проявляется конформационная подвижность углеводов и за счет чего реализуется установление дальнего порядка структуры при ассоциации углеводных цепей? 2. Каким образом конформационная подвижность полигликозидной цепи и распределение заряда вдоль молекулы гликана влияют на молекулярные аспекты комплексообразования гликанов с белками? 3. Каким образом проявляется влияние липидной мембраны на презентацию углеводов и как оно транслируется в молекулярные аспекты распознавания гликоконъюгатов белками на мембране?

Целью работы является установление механизмов реализации отбора конформаций при связывании углеводов с углеводами и углеводов с белками, а также структурных характеристик этих комплексов, при увеличении набора факторов, влияющих на конформационное состояние гликанов и на доступность их функциональных групп для молекулярных партнеров взаимодействия.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Охарактеризовать механизмы отбора конформаций и установления структуры дальнего порядка в сульфатированных полисахаридах при формировании углевод-углеводных комплексов.

2. Разработать подход, основанный на комплементарных методах молекулярного моделирования для характеристики участков связывания полисахаридов на поверхности белков вне активного центра.

3. Идентифицировать основные механизмы отбора конформаций при взаимодействии белков и сульфатированных полисахаридов. Охарактеризовать комплексы белков различной структурной организации с полисахаридами.

4. Охарактеризовать влияние липидной мембраны на латеральную диффузию и конформационную подвижность целевых липидов и их доступность для связывания гликозилтрансферазами разной структурной организации. Структурно охарактеризовать комплексы гликозилтрансфераз с их липидными субстратами на поверхности мембраны.

5. Охарактеризовать механизмы распознавания целевых липидов мультивалентными лектинами различной структурной организации на поверхности липидной мембраны. Структурно охарактеризовать комплексы галактоза-специфичных лектинов с гликолипидами.

6. Установить роль валентности галактоза-специфичных лектинов в эффективности распознавания гликолипидов на поверхности липидной мембраны на примере химерных лектинов - средств адресной доставки белка-карго с целью идентификации раковых клеток и активации иммунной системы.

Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые экспериментально показано, что кооперативные изменения во вторичной структуре полисахарида клубок-спираль реализуются через поэтапный отбор конформаций: 1. стабилизация локальной геометрии гликозидных связей, максимально энергетически выгодной для связывания ионов, 2. установление дальнего порядка полисахарида за счет участия гликозидных фрагментов, не связывающих ион.

Впервые на основе комплементарных теоретических и экспериментальных исследований разработан метод одновременного in situ контроля конформационного состояния полисахарида и белка в бинарных комплексах в гелях.

На основе разработанного нами подхода впервые исследованы структурные аспекты белок-углеводных взаимодействий при систематической вариации факторов сложности конформационного состояния гликанов, аналогов ГАГ. Экспериментально проиллюстрированы различия в структуре белок-углеводных комплексов и в локализации участков связывания на белках при взаимодействии с конформационно гибкой неупорядоченной полигликозидной цепью и конформационно жесткой спиралью гликанов. Установлено, что конформационно гибкие сульфатированные гликаны способны влиять на все уровни пространственной организации белков, от вторичной до четвертичной структуры, за счет стабилизации короткоживущих конформационных состояний белков посредством установления энергетически благоприятных контактов с гликановой цепью. Гибкость полисахарида и плотность сульфатирования влияет на эффективность дестабилизации амилоидных фибрилл и восстановления конформационных элементов нативной структуры белка.

Впервые в рамках фундаментальных представлений о процессах образования белок-углеводных комплексов на поверхности мембраны, на атомном уровне охарактеризовано формирование наноразмерных доменов, обогащенных

(глико)липидами и индуцированных взаимодействиями белковой поверхности с целевыми липидами за счет установления контактов между локальными комплементарными участками белка и углевода. Локальное концентрирование гликолипидов ускоряет отбор конформаций гликозидной цепи углевод-связывающим центром белка и, как следствие, увеличивает вероятность формирования белок-углеводного комплекса.

Полученные результаты вносят вклад в понимание механизмов молекулярного распознавания, лежащих в основе биологических процессов, связанных с синтезом гликолипидов гликозилтрансферазами на поверхности мембраны и распознаванием гликолипидных рецепторов лектинами, лежащего в основе одной из стратегий бактериального заражения клетки-хозяина. Первое имеет прикладное значение для in vitro синтеза гликолипидов на искусственных липидных бислоях (как альтернатива трудоемкому химическому синтезу). Второе - для разработки систем для адресной доставки белка-карго, с целью идентификации раковых клеток, что может использоваться в иммунной терапии заболеваний.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Формированию протяженных углевод-углеводных взаимодействий предшествует стабилизация локальных упорядоченных конформаций полигликозидной цепи, что в сульфатированных полисахаридах достигается при связывании специфических ионов.

2. Конформационные переходы полигликозидной цепи являются фактором, регулирующим комплексообразование полисахаридов с белками и способствующим увеличению площади белок-углеводных контактов и регуляции внутри- и межбелковых взаимодействий, что может приводить к модификации конформации белка на всех уровнях его пространственной организации: от вторичной до четвертичной структуры.

3. Белок-индуцированное формирование наноразмерных доменов, обогащенных (глико)липидами, в липидных мембранах происходит за счет установления контактов между локальными комплементарными участками поверхности белка и углевода, что приводит к локальному концентрированию липидов - фактору, ускоряющему процесс отбора конформаций полигликозидной цепи в связывающем центре белка и повышающему вероятность формирования белок-углеводного комплекса.

Соответствие паспорту научной специальности. Тема и содержание диссертации соответствуют паспорту специальности 1.5.2. Биофизика (биологические науки): п. 1. Теоретическое и экспериментальное изучение принципов строения и физико-химических механизмов функционирования живых систем на всех уровнях их организации - от молекулярного и клеточного до биосферного; п. 2. Физические механизмы важнейших биологических процессов, включая квантово-механические, термодинамические и симметрийные аспекты взаимодействий, определяющих важнейшие процессы жизнедеятельности -структурообразование, преобразование энергии, вещества и информации. Молекулярные моторы и машины.

Публикации по теме диссертации. Результаты проведенных исследований опубликованы в период 2015-2024 в 36 статьях, индексируемых в Scopus/Web of Science. Публикации включают две монографии и 34 статьи в периодических журналах квартилей Q1 и Q2 баз данных Scopus и Web of Science, что соответствует журналам категории 1. В 20 статьях автор диссертации является первым, последним или корреспондирующим автором, из них в 14 статьях - первым автором. Основные результаты исследований были представлены на десяти всероссийских и международных конференциях, съездах, симпозиумах.

Связь работы с научными программами и личный вклад автора в исследования. Работа проводилась в ФГБУН КИББ ФИЦ КазНЦ РАН и была частично поддержана грантами РФФИ №12-04-31360, №16-04-01350, №19-315-

51012, №18-44-160026 и 21-54-15008. Диссертационная работа обобщает результаты теоретических и экспериментальных исследований, проведенных непосредственно автором и в сотрудничестве с коллегами. Личный вклад автора заключается в постановке целей и задач исследований, планировании и постановке экспериментов, анализе полученных данных, обработке и обобщении результатов, установлении закономерностей, формулировке выводов и подготовке рукописей публикаций.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов, полученных в ходе выполнения диссертационного исследования, определяется использованием комплекса современных экспериментальных и расчетных методов исследования. Полученные результаты воспроизводимы, согласуются и дополняют опубликованные в научной литературе данные. Все результаты, вошедшие в диссертационную работу, опубликованы в высокорейтинговых международных журналах и неоднократно докладывались и обсуждались на всероссийских и международных симпозиумах. Результаты были представлены, в том числе, в виде приглашенных, пленарных и устных докладов: XIV Cell Wall Meeting (Ханья Греция, 12-17 июня 2016), Европейский Углеводный Симпозиум Eurocarb (Барселона Испания, 2-6 июля 2017; Лейден Нидерланды, 30 июня - 4 июля 2019), Scuola Avanzata di Chimica dei Carboidrati (XVII CSCC Сиена Италия, 4 - 7 июля 2021), Фундаментальная гликобиология (Владивосток Россия 712 сентября 2016, Гатчина Россия, 21-24 сентября 2021, Мурманск Россия, 11-15 сентября 2023), IV Съезд биофизиков России (Сочи Россия, 16-21 сентября 2019), Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology (Казань Россия, 11 -15 июля 2023), XXII Менделеевский съезд (Сочи Россия, 7-12 сентября 2024).

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация изложена на 252 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, изложения и обсуждения результатов, заключения, выводов, списка литературы и приложений. Список литературы

включает 261 источник, из них 261 зарубежных. В работе представлено 15 таблиц, 75 рисунков и 3 приложения.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность и искреннюю признательность к.б.н. Файзуллину Джигангиру Асхатовичу за многолетнее наставничество в области ИК-спектроскопии и к.х.н. Ермаковой Елене Андреевне, которая много лет назад поспособствовала вхождению в область молекулярного моделирования и поддерживала все эти годы. Автор также выражает искреннюю благодарность д.б.н. Горшковой Татьяне Анатольевне и к.б.н. Микшиной Полине Владимировне за вдохновение гликобиологией на примере клеточной стенки растений, за поддержку и многолетнее сотрудничество. Искреннюю благодарность и глубокую признательность автор выражает зарубежным коллегам, в первую очередь, Dr. Serge Perez, Dr. Anne Imberty и Prof. Winfried Römer за способствование формированию научного воззрения в области структурной гликобиологии и межклеточного сигналинга. Автор искренне признателен всем соавторам своих публикаций, а также выражает благодарность всем сотрудникам лаборатории биофизической химии наносистем КИББ ФИЦ КазНЦ РАН за помощь в проведении экспериментов и за обсуждение результатов. Автор глубоко благодарен своему научному консультанту за поддержку при проведении исследований и своей семье за мотивацию в написании диссертации.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Сложные углеводы, или гликаны, состоят из углеводных остатков, ковалентно соединенных гликозидной связью, образуя гликаны, олиго- и полисахариды, которые могут быть конъюгированы с агликонами (липидами, белками и РНК, формируя гликолипиды, гликопротеины и гликоРНК, соответственно) (Рис. 1) (Б1упп & а1., 2021; УагИ & а1., 2022). Они синтезируются во всех микроорганизмах и во всех высших организмах и оказывают существенное влияние на их функционирование.

Рисунок 1. Схематическое представление разнообразия сложных углеводов гликокаликса (de Haan et al., 2024). Здесь и далее символьное обозначение и цветовое кодирование соответствует SNFG номенклатуре (Varki et al., 2015)

С начала 19 века выявление растительных и животных полисахаридов, таких как хитин (Braconnot, 1811; Odier, 1823), целлюлоза (Payen, 1838), гликоген (Bernard, 1857), а затем и гликоконъюгатов (муцин) (Eichwald, 1865) определило

вектор структурных исследований сложных углеводов. Долгое время аспекты их строения и синтеза находилось в центре внимания исследователей (см. работу (Gabius et al., 2022) и ссылки в ней).

Позднее установление повсеместного присутствия разнообразных гликанов на поверхности клеток, чему было присвоено обобщенное название «гликокаликс» ("glycocalyx", что в переводе с греческого означает «сладкая оболочка») (Bennett, 1963), дало начало осознанию более широкого функционального потенциала сложных углеводов, нежели роли «молекулярного цемента» клеточной стенки и способа запасания энергии. Предполагалось, что гликаны могут кодировать информацию и таким образом участвовать в межклеточной коммуникации (Gabius et al., 2022). Данный гипотетический функционал был обозначен словом «гликокод» («glycocode» или «sugar code») - термин, который отражает потенциальный уровень сложной информации, которую могут содержать углеводы (Winterburn, Phelps, 1972). Вопрос о том, каким образом может реализоваться информационная/сигнальная функция углеводов, на сегодняшний день остается одним из самых загадочных и волнующих умы исследователей (Gabius, 2018; Wisnovsky, Bertozzi, 2022 ; Seeberger et al., 2024).

Несмотря на то, что концепция гликокода не покрывает всех вопросов, стоящих перед гликобиологией, автору данного труда эта концепция представляется удобным способом дать представление об основных классах углевод-связывающих белков, используемых в данной работе, и об уровнях сложности строения углеводов, важных для понимания особенностей формирования их функциональных комплексов с белками.

1.1 Структурная вариабельность сложных углеводов

1.1.1. Концепция гликокода

Чтобы эффективно и динамично реагировать на внешние факторы, клетки должны обладать средствами кодирования информации высокой плотности в минимальном пространстве. Сложные углеводы максимально удовлетворяют этому критерию, поскольку на их основе можно сгенерировать множество различных олигомеров («слов») из нескольких строительных блоков («букв») (см. 1.1.2). Таким образом, сложные углеводы формируют третий язык жизни после нуклеиновых кислот и белков; в настоящее время прилагаются активные усилия расшифровать этот язык (Ledeen, Wu, 2009; Gabius, 2018; Seeberger et al., 2024). Структурной и информационной вариабельности сложных углеводов способствует, во-первых, нематричный биосинтез, который регулируется множеством факторов, включая тип клетки, стадию развития клетки, клеточное окружение, клеточный метаболизм (Reily et al., 2019). Кроме того, в ответ на различные стимулы происходит постсинтетическое редактирование сложных углеводов, в том числе непосредственно по месту их функционирования, вне клетки (Rabelink et al., 2017). Таким образом достигается непревзойденное разнообразие сложных углеводов, которые составляют основу «гликокода».

Изменения в структуре сложных углеводов сопровождают стадии развития тканей, а также патологические состояния (Reily et al., 2019). Паттерн аберрантного гликозилирования характерен для раковых клеток (Pinho, Reis, 2015; Rodríguez et

а!., 2018; Не вг а!., 2024). Клетки-хозяева распознают чужеродный рисунок гликозилирования и реагируют на углеводные антигены патогенов. В свою очередь, вирусы и бактерии «подбирают ключи» к гликокоду клеток-хозяев для улучшения стратегии атаки на них (№и вг а!., 2008; Eierhoff вг а!., 2014).

Биологический смысл гликокода реализуется посредством огромного пула белков, формирующих разнообразие сложных углеводов путем нематричного синтеза, а также белков, транслирующих это разнообразие в клеточные сигналы. Выделяют белки, которые «пишут» гликокод, «редактируют» его путем удаления части синтезированной цепи или отщепления/перестановки химических групп, а также которые «читают» гликокод, то есть распаковывают информацию (ОаЫш, 2018; 1№поУ8ку, Вейога, 2022; ёе Наап вг а!., 2024).

1.1.1.1. Белки, пишущие гликокод

Согласованные действия различных белков (задействованных в непосредственном синтезе гликановой цепи, а также приготовлении и активировании углеводных субстратов, их транспорте и т.д.) лежат в основе биохимического синтеза сложных углеводов. В создании гликанов млекопитающих, которых насчитывается около 7000, участвует более 700 белков (Neelamegham, Mahal, 2016; Gabius, 2018).

Непосредственный синтез углеводной цепи производится гликозилтрансферазами ГТ, за редким исключением, в аппарате Гольджи

(Cummings, Pierce, 2014; Moremen, Haltiwanger, 2019). ГТ принадлежат к классу ферментов EC2.4 и переносят углеводный остаток от донора, конъюгата с нуклеотидным основанием (например, уридин-5'-дифосфата (УДФ), гуанозин-5'-дифосфата (ГДФ) или цитидин-5'-дифосфата (ЦДФ)), к акцептору (углеводу, белку или липиду). По механизму действия они делятся на инвертирующие и удерживающие аномерную конфигурацию остатка сахара (см. 1.1.2) при переносе его на агликон.

ГТ имеют низкую гомологию по первичной последовательности (Campbell et al., 1998). Более 200 ГТ человека образуют более 45 семейств (Moremen, Haltiwanger, 2019). Всего на сегодняшний день (01.10.2024) известно более 1,5 млн последовательностей ГТ из разных царств жизни, которые классифицированы в 137 семейств (http://www.cazy.org/ GlycosylTransferases.html (Cantarel et al., 2009)). Распределение транскриптов ГТ и их продуктов по органам и тканям человека даны в свежем обзоре (de Haan et al., 2024).

Большинство ГТ млекопитающих находятся в ЭР или аппарате Гольджи и являются мембранными белками, что осложняет наработку правильно свернутого и активного белка для получения его кристаллографической структуры (Pak, Rini, 2006). Тем не менее трехмерные структуры внемембранных доменов и водорастворимых представителей семейства, полученные методом рентгеновской кристаллографии, показывают, что ГТ формируют ограниченный набор трехмерных упаковок (Singh et al., 2012), а именно GT-A, GT-B и GT-C. GT-A имеет одну укладку Россмана (в рамках структурной классификации белков http://scop.berkeley.edu/) и для активности требует двухвалентный катион, который связывается в консервативном «DxD» мотиве. GT-B имеют две укладки Россмана, которые на стыке образуют глубокий активный центр, катион для активности не требуется. Ферменты класса GT-C имеют наиболее выраженный трансмембранный домен (8-13 трансмембранных спиралей), что затрудняет структурные исследования ГТ (Moremen, Haltiwanger, 2019).

Таким образом, несмотря на широкий арсенал ГТ, синтезирующих жизненно важные гликаны, их включение в липидные мембраны делает биофизические исследования крайне затруднительными, что ограничивает получение их трехмерных структур и понимание того, как происходит распознавание и связывание агликона или углеводного остатка, в случае элонгации гликановой цепи (см. 1.1.3).

1.1.1.2. Белки, редактирующие гликокод

Основным классом белков, редактирующими гликокод, являются гликозидгидролазы (ГГ, гликозидазы, EC 3.2.1.-). На 1 октября 2024 года известно 1797122 последовательностей, распределенных по 189 семействам. Кристаллографические данные для более чем 90 семейств показали, что их трехмерные структуры более консервативны, чем первичные, что позволило перегруппировать ГТ в 20 суперсемейств, которые называются кланами (http://www.cazy.org/Glycoside-Hydrolases.htm). В человеческом геноме биоинформатическими методами было обнаружено 319 ГГ (Nakamura et al., 2019).

По типу взаимодействия с субстратом эти ферменты классифицируются как эндо- и экзо-ГГ. Экзо-ГГ отщепляют концевой остаток гликана. Эндо-ГГ воздействуют на более центральные участки углеводной цепи, отрезая олигосахариды (Bojarova-Fialova, Kren, 2007). Помимо деградации гликанов в лизосомах (Sanderson et al., 2005; Nakamura et al., 2019), ГГ во внеклеточном

окружении принимают участие в деградации и процессинге гликанов, меняя гликозилирование клеточной поверхности (de Haan et al., 2024; Ricard-Blum et al., 2024).

Другими важными редакторами гликокода являются ферменты, удаляющие заместителей в боковых группах углеводного кольца, например, сульфатные группы гликозаминогликанов (Ricard-Blum et al., 2024). Посредством совокупного действия редактирующих ферментов достигается тонкая подстройка (ремоделинг) гликокода, за счет чего меняется рисунок белок-углеводного взаимодействия с «читателями» гликокода, что отражает стадию развития клеток или их патологическое состояние. Такая вариабельность и иногда функциональная избыточность синтетического и расшифровывающего аппарата свидетельствует о важности сложных углеводов в природе (Gabius, 2018).

1.1.1.3. Белки, читающие гликокод

Прочтение гликокода осуществляется углевод-связывающими белками, которые избирательно связывают фрагменты гликана определенной структуры и конвертируют гликокод в функцию. Такие белки контролируют белковый фолдинг, транспорт белков по секреторным путям и их утилизацию. Углевод-связывающие белки, функционирующие на поверхности клеточной мембраны, управляют гомеостазом большинства клеточных мембран, регулируют белок-белковые взаимодействия, эндоцитоз и др. Они вовлечены в клеточные взаимодействия и

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Макшакова Ольга Николаевна, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Abraham, M. J. GROMACS: High performance molecular simulations through multi-level parallelism from laptops to supercomputers / M. J. Abraham, T. Murtola, R. Schulz, S. Páll, J. C. Smith, B. Hess, E. Lindahl // SoftwareX. - 2015. - Vol. 1-2. - P. 1925.

2. Agirre, J. Strategies for carbohydrate model building, refinement and validation / J. Agirre // Acta Crystallographica D: Structural Biology. - 2017. - Vol. 73. - N. 2. - P. 171-186.

3. Anderson, N. S. X-ray diffraction studies of polysaccharide sulphates: Double helix models for k- and i-carrageenans / N. S. Anderson, J. W. Campbell, M. M. Harding, D. A. Rees, J. W. B. Samuel // Journal of Molecular Biology. - 1969. - Vol. 45. - N. 1.

- P. 85-97.

4. Antonov, Y. A. Macromolecular complexes of lysozyme with kappa carrageenan / Y. A. Antonov, I. L. Zhuravleva, R. Cardinaels, P. Moldenaers // Food Hydrocolloids.

- 2018. - Vol. 74. - P. 227-238.

5. Arcon, J. P. AutoDock Bias: improving binding mode prediction and virtual screening using known protein-ligand interactions / J. P. Arcon, C. P. Modenutti, D. Avendaño, E. D. Lopez, L. A. Defelipe, F. A. Ambrosio, A. G. Turjanski, S. Forli, M. A. Marti // Bioinformatics. - 2019. - Vol. 35. - N. 19. - P. 3836-3838.

6. Arnott, S. Iota-carrageenan: molecular structure and packing of polysaccharide double helices in oriented fibres of divalent cation salts / S. Arnott, W. E. Scott, D. A. Rees, C. G. McNab // Journal of Molecular Biology. - 1974. - Vol. 90. - N. 2. - P. 25367.

7. Ávila, C. L. Structural characterization of heparin-induced glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase protofibrils preventing a-synuclein oligomeric species toxicity

/ C. L. Ávila, C. M. Torres-Bugeau, L. R. Barbosa, E. M. Sales, M. O. Ouidja, S. B. Socías, M. S. Celej, R. Raisman-Vozari, D. Papy-Garcia, R. Itri, R. N. Chehín // Journal of Biological Chemistry. - 2014. - Vol. 289. - N. 20. - P. 13838-50.

8. Azurmendi, H. F. Conformational studies of Lewis X and Lewis A trisaccharides using NMR residual dipolar couplings / H. F. Azurmendi, M. Martin-Pastor, C. A. Bush // Biopolymers. - 2002. - Vol. 63. - N. 2. - P. 89-98.

9. Barth, A. Infrared spectroscopy of proteins / A. Barth // Biochimica et Biophysica Acta. - 2007. - Vol. 1767. - N. 9. - P. 1073-101.

10. Belton, P. S. A variable-temperature Fourier-transform infrared study of gelation in i- and K-carrageenans / P. S. Belton, B. J. Goodfellow, R. H. Wilson // Macromolecules.

- 1989. - Vol. 22. - N. 4. - P. 1636-1642.

11. Bennett, H. S. Morphological aspects of extracellular polysaccharides / H. S. Bennett // Journal of Histochemistry & Cytochemistry. - 1963. - Vol. 11. - N. 1. - P. 14 -23.

12. Bernard, C. Nouvelles recherches expérimentales sur les phénomènes glycogéniques du foie / C. Bernard // Comptes rendus des séances et mémoires de la Société de Biologie. - 1857. - Vol. 4. - P. 3-7.

13. Bettini, A. Microscopic persistence length of native DNA: Its relation to average molecular dimensions / A. Bettini, M. R. Pozzan, E. Valdevit, C. Frontali // Biopolymers.

- 1980. - Vol. 19. - N. 9. - P. 1689-1694.

14. Birch, J. The exopolysaccharide properties and structures database: EPS-DB. Application to bacterial exopolysaccharides / J. Birch, M. R. Van Calsteren, S. Pérez, B. Svensson // Carbohydrate Polymers - 2019. - Vol. 205. - P. 565-570.

15. Blanchard, B. Structural basis of the preferential binding for globo-series glycosphingolipids displayed by Pseudomonas aeruginosa lectin I / B. Blanchard, A. Nurisso, E. Hollville, C. Tétaud, J. Wiels, M. Pokorná, M. Wimmerová, A. Varrot, A. Imberty // Journal of Molecular Biology - 2008. - Vol. 383. - N. 4. - P. 837-53.

16. Block, M. A. Preparation and characterization of membrane fractions enriched in outer and inner envelope membranes from spinach chloroplasts. II. Biochemical

characterization / M. A. Block, A. J. Dorne, J. Joyard, R. Douce // Journal of Biological Chemistry. - 1983. - Vol. 258. - N. 21. - P. 13281-13286.

17. Boix, E. Structural basis of ordered binding of donor and acceptor substrates to the retaining glycosyltransferase, alpha-1,3-galactosyltransferase / E. Boix, Y. Zhang, G. J. Swaminathan, K. Brew, K. R. Acharya // Journal of Biological Chemistry. - 2002. -Vol. 277. - N. 31. - P. 28310-8.

18. Bojarová-Fialová, P. Enzymatic Approaches to O-Glycoside Introduction: Glycosidases / P. Bojarová-Fialová, V. Kren // Comprehensive Glycoscience. Ed. H. Kamerling. Oxford: Elsevier. - 2007. - P. 453-487.

19. Bonnardel, F. UniLectin3D, a database of carbohydrate binding proteins with curated information on 3D structures and interacting ligands / F. Bonnardel, J. Mariethoz, S. Salentin, X. Robin, M. Schroeder, S. Perez, F. Lisacek, A. Imberty // Nucleic Acids Research. - 2019. - Vol. 47. - N. D1. - P. D1236-D1244.

20. Bonnardel, F. LectomeXplore, an update of UniLectin for the discovery of carbohydrate-binding proteins based on a new lectin classification / F. Bonnardel, J. Mariethoz, S. Pérez, A. Imberty, F. Lisacek // Nucleic Acids Research. - 2020. - Vol. 49. - N. D1. - P. D1548-D1554.

21. Booth, D. R. Instability, unfolding and aggregation of human lysozyme variants underlying amyloid fibrillogenesis / D. R. Booth, M. Sunde, V. Bellotti, C. V. Robinson, W. L. Hutchinson, P. E. Fraser, P. N. Hawkins, C. M. Dobson, S. E. Radford, C. C. Blake, M. B. Pepys // Nature. - 1997. - Vol. 385. - N. 6619. - P. 787-93.

22. Boraston, A. B. Carbohydrate-binding modules: fine-tuning polysaccharide recognition / A. B. Boraston, D. N. Bolam, H. J. Gilbert, G. J. Davies // Biochemical Journal. - 2004. - Vol. 382. - N. Pt 3. - P. 769-81.

23. Braccini, I. Molecular basis of C(2+)-induced gelation in alginates and pectins: the egg-box model revisited / I. Braccini, S. Perez // Biomacromolecules. - 2001. - Vol. 2. - N. 4. - P. 1089-96.

24. Braconnot, H. Sur la nature des champignons / H. Braconnot // Annales de Chimie. Librairie des Ecoles Impériales Polytechnique et des Ponts et Chaussées. Paris.

- 1811. - Vol. 79. - P. 265-304.

25. Brandel, A. The Gb3-enriched CD59/flotillin plasma membrane domain regulates host cell invasion by Pseudomonas aeruginosa / A. Brandel, S. Aigal, S. Lagies, M. Schlimpert, A. V. Meléndez, M. Xu, A. Lehmann, D. Hummel, D. Fisch, J. Madl, T. Eierhoff, B. Kammerer, W. Römer // Cell Molecular Life Sciences. - 2021. - Vol. 78. -N. 7. - P. 3637-3656.

26. R. Bravo, M. Arimon, J. J. Valle-Delgado, R. García, N. Durany, S. Castel, M. Cruz, S. Ventura, X. Fernàndez-Busquets. Sulfated polysaccharides promote the assembly of amyloid beta(1-42) peptide into stable fibrils of reduced cytotoxicity / R. Bravo, M. Arimon, J. J. Valle-Delgado, R. García, N. Durany, S. Castel, M. Cruz, S. Ventura, X. Fernàndez-Busquets // Journal of Biological Chemistry. - 2008. - Vol. 283.

- N. 47. - P. 32471-83.

27. Briard, J. G. Cell-based glycan arrays for probing glycan-glycan binding protein interactions / J. G. Briard, H. Jiang, K. W. Moremen, M. S. Macauley, P. Wu // Nature Communications. - 2018. - Vol. 9. - N. 1. - P. 880.

28. Campbell, J. A. A classification of nucleotide-diphospho-sugar glycosyltransferases based on amino acid sequence similarities / J. A. Campbell, G. J. Davies, V. V. Bulone, B. Henrissat // Biochemical Journal. - 1998. - Vol. 329. - N. 3. -P. 719.

29. Cantarel, B. L. The Carbohydrate-Active EnZymes database (CAZy): an expert resource for Glycogenomics / B. L. Cantarel, P. M. Coutinho, C. Rancurel, T. Bernard, V. Lombard, B. Henrissat // Nucleic Acids Research. - 2009. - Vol. 37. - P. D233-238.

30. Cardin, A. D. Molecular modeling of protein-glycosaminoglycan interactions / A. D. Cardin, H. J. Weintraub // Arteriosclerosis. - 1989. - Vol. 9. - N. 1. - P. 21-32.

31. Case, D. A. The Amber biomolecular simulation programs / D. A. Case, T. E. Cheatham, T. Darden, H. Gohlke, R. Luo, K. M. Merz, Jr., A. Onufriev, C. Simmerling,

B. Wang, R. J. Woods // Journal of Computational Chemisty. - 2005. - Vol. 26. - N. 16.

- P. 1668-1688.

32. Choudhary, S. Unravelling the inhibitory activity of Chlamydomonas reinhardtii sulfated polysaccharides against a-Synuclein fibrillation / S. Choudhary, S. N. Save, S. L. Vavilala // Scientific Reports. - 2018. - Vol. 8. - N. 1. - P. 5692.

33. Clerc, O. MatrixDB: integration of new data with a focus on glycosaminoglycan interactions / O. Clerc, M. Deniaud, S. D. Vallet, A. Naba, A. Rivet, S. Perez, N. Thierry-Mieg, S. Ricard-Blum // Nucleic Acids Research. - 2018. - Vol. 47. - P. D376-D381.

34. Cohen, M. Modulation of glycan recognition by clustered saccharide patches / M. Cohen, A. Varki // International Review of Cell and Molecular Biology. - 2014. -Vol. 308. - P. 75-125.

35. Cohlberg, J. A. Heparin and other glycosaminoglycans stimulate the formation of amyloid fibrils from alpha-synuclein in vitro / J. A. Cohlberg, J. Li, V. N. Uversky, A. L. Fink // Biochemistry. - 2002. - Vol. 41. - N. 5. - P. 1502-1511.

36. Colliec-Jouault, S. Glycosaminoglycan mimetics obtained by microwave-assisted sulfation of marine bacterium sourced infernan exopolysaccharide / S. Colliec-Jouault, F. Esposito, H. Ledru, C. Sinquin, L. Marchand, A. Fillaudeau, S. Routier, F. Buron, C. Lopin-Bon, S. Cuenot, E. Bedini, A. Zykwinska // Biomacromolecules. - 2023.

- Vol. 24. - N. 1. - P. 462-470.

37. Costa, A. F. Targeting Glycosylation: A New Road for Cancer Drug Discovery / A. F. Costa, D. Campos, C. A. Reis, C. Gomes // Trends in Cancer. - 2020. - Vol. 6. -N. 9. - P. 757-766.

38. Cummings, R.D. The challenge and promise of glycomics / R. D. Cummings, J. M. Pierce // Chemistry & Biology. - 2014. - Vol. 21. - N. 1. - P. 1-15.

39. Cummings, R.D. Glycan-recognizing probes as tools / R. D. Cummings, M. Etzler, M. G. Hahn, A. Darvill, K. Godula, R. J. Woods, L. K. Mahal // Essentials of Glycobiology. 4th Edition. Ed. A. Varki, R.D. Cummings, J. D. Esko, P. Stanley, G. W. Hart, M. Aebi, D. Mohnen, T. Kinoshita, N. H. Packer, J. H. Prestegard, R. L. Schnaar, P. H. Seeberger. NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2022.

40. Cummings, R. D. A periodic table of monosaccharides / R. D. Cummings // Glycobiology. - 2024. - Vol. 34. - N. 1. - P. cwad088.

41. Damodaran, D. CancerLectinDB: a database of lectins relevant to cancer / D. Damodaran, J. Jeyakani, A. Chauhan, N. Kumar, N. R. Chandra, A. Surolia // Glycoconjate Journal. - 2008. - Vol. 25. - N. 3. - P. 191-198.

42. Darkow, E. The Lectin LecA Sensitizes the Human Stretch-Activated Channel TREK-1 but Not Piezol and Binds Selectively to Cardiac Non-myocytes / E. Darkow, E. A. Rog-Zielinska, J. Madl, A. Brandel, L. Siukstaite, R. Omidvar, P. Kohl, U. Ravens, W. Römer, R. Peyronnet // Front Physiol. - 2020. - Vol. 11. - P. 457.

43. Dasgupta, R. The glycolipid GM1 reshapes asymmetric biomembranes and giant vesicles by curvature generation / R. Dasgupta, M. S. Miettinen, N. Fricke, R. Lipowsky, R. Dimova // Proc Natl Acad Sci U S A. - 2018. - Vol. 115. - N. 22. - P. 5756-5761.

44. de Haan, N. Reading and Writing the Human Glycocode / N. de Haan, M. I. Nielsen, H. H. Wandall // Annual Review of Biochemisry. - 2024. - Vol. 93. - N. 1. - P. 529-564.

45. de Jong, D. H. Improved Parameters for the Martini Coarse-Grained Protein Force Field / D. H. de Jong, G. Singh, W. F. D. Bennett, C. Arnarez, T. A. Wassenaar, L. V. Schäfer, X. Periole, D. P. Tieleman, S. J. Marrink // Journal of Chemical Theory and Computation. - 2013. - Vol. 9. - N. 1. - P. 687-697.

46. de Juan, A. Multivariate Curve Resolution (MCR). Solving the mixture analysis problem / A. de Juan, J. Jaumot, R. Tauler // Analytical Methods. - 2014. - Vol. 6. - N. 14. - P. 4964-4976.

47. de Vries, S. J. HADDOCK versus HADDOCK: new features and performance of HADDOCK2.0 on the CAPRI targets / S. J. de Vries, A. D. van Dijk, M. Krzeminski, M. van Dijk, A. Thureau, V. Hsu, T. Wassenaar, A. M. Bonvin // Proteins. - 2007. - Vol. 69. - N. 4. - P. 726-733.

48. Derkach, S. R. The rheology of gelatin hydrogels modified by K-carrageenan / S. R. Derkach, S. O. Ilyin, A. A. Maklakova, V. G. Kulichikhin, A. Y. Malkin // LWT -Food Science and Technology. - 2015. - Vol. 63. - N. 1. - P. 612-619.

49. Derkach, S. R. Molecular structure and properties of K-carrageenan-gelatin gels / S. R. Derkach, N. G. Voron'ko, Y. A. Kuchina, D. S. Kolotova, A. M. Gordeeva, D. A. Faizullin, Y. A. Gusev, Y. F. Zuev, O. N. Makshakova // Carbohydrate Polymers. - 2018.

- Vol. 197. - P. 66-74.

50. Desta, I. T. Performance and its limits in rigid body protein-protein docking / I. T. Desta, K. A. Porter, B. Xia, D. Kozakov, S. Vajda // Structure. - 2020. - Vol. 28. - N. 9. - P. 1071-1081.e3.

51. Dingjan, T. I. Structural biology of antibody recognition of carbohydrate epitopes and potential uses for targeted cancer immunotherapies / T. Dingjan, I. Spendlove, L. G. Durrant, A. M. Scott, E. Yuriev, P. A. Ramsland // Molelucar Immunology. - 2015. - Vol. 67. - N. 2. - P. 75-88.

52. Dominguez, C. HADDOCK: a protein-protein docking approach based on biochemical or biophysical information / C. Dominguez, R. Boelens, A. M. Bonvin // Journal of the American Chemical Society. - 2003. - Vol. 125. - N. 7. - P. 1731-1737.

53. Dong, A. Protein secondary structures in water from second-derivative amide I infrared spectra / A. Dong, P. Huang, W. S. Caughey // Biochemistry. - 1990. - Vol. 29.

- N. 13. - P. 3303-3308.

54. Duan, S. Siglecs as immune cell checkpoints in disease / S. Duan, J. C. Paulson // Annual Review in Immunology. - 2020. - Vol. 38. - P. 365-395.

55. Dubots, E. Activation of the chloroplast monogalactosyldiacylglycerol synthase MGD1 by phosphatidic acid and phosphatidylglycerol / E. Dubots, M. Audry, Y. Yamaryo, O. Bastien, H. Ohta, C. Breton, E. Maréchal, M. A. Block // Journal of Biological Chemistry. - 2010. - Vol. 285. - N. 9. - P. 6003-6011.

56. Eanes, E. D. X-ray diffraction studies on amyloid filaments / E. D. Eanes, G. G. Glenner // Journal of Histochemistry & Cytochemistry. - 1968. - Vol. 16. - N. 11. - P. 673-677.

57. Eichwald, E.. Beiträge zur Chemie der gewebbildenden Substanzen und ihrer Abkömmlinge. I. Ueber das Mucin, besonders der Weinbergschnecke / E. Eichwald // Justus Liebigs Annalen der Chemie. - 1865. - Vol. 134. - N. 2. - P. 177-211.

58. Eierhoff, T. A lipid zipper triggers bacterial invasion / T. Eierhoff, B. Bastian, R. Thuenauer, J. Madl, A. Audfray, S. Aigal, S. Juillot, G. E. Rydell, S. Müller, S. de Bentzmann, A. Imberty, C. Fleck, W. Römer // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2014. - Vol. 111. - N. 35. - P. 12895-12900.

59. Ermakova, E. Beta-rich intermediates in denaturation of lysozyme: accelerated molecular dynamics simulations / E. Ermakova, O. Makshakova, Y. Zuev, I. Sedov // Journal of Biomolecular Structure and Dynamics. - 2022. - Vol. 40. - N. 24. - P. 1395313964.

60. Ermakova, E. Aggregation of amyloidogenic peptide uperin - molecular dynamics simulations / E. Ermakova, O. Makshakova, R. Kurbanov, I. Ibraev, Y. Zuev, I. Sedov // Molecules. - 2023. - Vol. 28. - N. 10. - P. 4070.

61. Ermakova, E. A. Fibril fragments from the amyloid core of lysozyme: An accelerated molecular dynamics study / E. A. Ermakova, O. N. Makshakova, Y. F. Zuev, I. A. Sedov // Journal of Molecular Graphics and Modelling. - 2021. - Vol. 106. - P. 107917.

62. Essmann, U. A smooth particle mesh Ewald method / U. Essmann, L. Perera, M. L. Berkowitz, T. Darden, H. Lee, L. G. Pedersen // The Journal of Chemical Physics. -1995. - Vol. 103. - N. 19. - P. 8577-8593.

63. Fadda, E. Molecular simulations of carbohydrates and protein-carbohydrate interactions: motivation, issues and prospects / E. Fadda, R. J. Woods // Drug Discovery Today. - 2010. - Vol. 15. - N. 15-16. - P. 596-609.

64. Fadda, E. Understanding glycobiology through multiscale molecular dynamics simulations: From basic principles to case studies // E. Fadda, O. Makshakova, S. Perez / Translational Glycobiology in Human Health and Disease. Ed. M. Kilcoyne, L. Joshi. Academic Press. - 2023. - P. 379-396.

65. Fasting, C. Multivalency as a chemical organization and action principle / C. Fasting, C. A. Schalley, M. Weber, O. Seitz, S. Hecht, B. Koksch, J. Dernedde, C. Graf, E. W. Knapp, R. Haag // Angewandte Chemie International Edition in English. - 2012. -Vol. 51. - N. 42. - P. 10472-10498.

66. Fillaudeau, A. Glycosaminoglycan-mimetic infernan grafted with poly(N-isopropylacrylamide): Toward a thermosensitive polysaccharide / A. Fillaudeau, S. Cuenot, O. Makshakova, S. Traboni, C. Sinquin, M. Hennetier, E. Bedini, S. Perez, S. Colliec-Jouault, A. Zykwinska // Carbohydrate Polymer. - 2024. - Vol. 326. - P. 121638.

67. Fink, A. L. Protein aggregation: folding aggregates, inclusion bodies and amyloid / A. L. Fink // Folding and Design. - 1998. - Vol. 3. - N. 1. - P. R9-23.

68. Flynn, R. A. Small RNAs are modified with N-glycans and displayed on the surface of living cells / R. A. Flynn, K. Pedram, S. A. Malaker, P. J. Batista, B. A. H. Smith, A. G. Johnson, B. M. George, K. Majzoub, P. W. Villalta, J. E. Carette, C. R. Bertozzi // Cell. - 2021. - Vol. 184. - N. 12. - P. 3109-3124.e22.

69. Frare, E. A highly amyloidogenic region of hen lysozyme / E. Frare, P. Polverino De Laureto, J. Zurdo, C. M. Dobson, A. Fontana // Journal of Molecular Biology. - 2004.

- Vol. 340. - N. 5. - P. 1153-1165.

70. Frisch, M. J. Gaussian 09 Revision A.1. Gaussian Inc / M. J. Frisch, G. Trucks, H. B. Schlegel, G. E. Scuseria, M. A. Robb, J. Cheeseman, G. Scalmani, V. Barone, B. Mennucci, G. A. Petersson, H. Nakatsuji, M. Caricato, X. Li, H. P. Hratchian, A. F. Izmaylov, J. Bloino, G. Zheng, J. Sonnenberg, M. Hada, D. Fox. 2009.

71. Fujita, A. Gangliosides GM1 and GM3 in the living cell membrane form clusters susceptible to cholesterol depletion and chilling / A. Fujita, J. Cheng, M. Hirakawa, K. Furukawa, S. Kusunoki, T. Fujimoto // Molecular Biology of the Cell. - 2007. - Vol. 18.

- N. 6. - P. 2112-2122.

72. Gabius, H.-J. The sugar code: Why glycans are so important / H.-J. Gabius // Biosystems. - 2018. - Vol. 164. - P. 102-111.

73. Gabius, H. J. What is the Sugar Code? / H. J. Gabius, M. Cudic, T. Diercks, H. Kaltner, J. Kopitz, K. H. Mayo, P. V. Murphy, S. Oscarson, R. Roy, A. Schedlbauer, S. Toegel, A. Romero // Chembiochem. - 2022. - Vol. 23. - N. 13. - P. e202100327.

74. Gajdos, L. Neutron crystallography reveals mechanisms used by Pseudomonas aeruginosa for host-cell binding / L. Gajdos, M. P. Blakeley, M. Haertlein, V. T. Forsyth, J. M. Devos, A. Imberty // Nature Communication. - 2022. - Vol. 13. - N. 1. - P. 194.

75. Galanina, O. E. GlycoChip: multiarray for the study of carbohydrate-binding proteins / O. E. Galanina, M. Mecklenburg, N. E. Nifantiev, G. V. Pazynina, N. V. Bovin // Lab on a Chip. - 2003. - Vol. 3. - N. 4. - P. 260-265.

76. Gao, C. Glycan microarrays as chemical tools for identifying glycan recognition by immune proteins / C. Gao, M. Wei, T. R. McKitrick, A. M. McQuillan, J. Heimburg-Molinaro, R. D. Cummings // Frontiers in Chemistry. - 2019. - Vol. 7. - P. 833.

77. García-Hevia, L. Gb3/CD77 is a predictive marker and promising therapeutic target for head and neck cancer / L. García-Hevia, D. Muñoz-Guerra, Í. Casafont, C. Morales-Angulo, V. J. Ovejero, D. Lobo, M. L. Fanarraga // Biomedicines. - 2022. - Vol. 10. - N. 4. - P. 732.

78. Gélébart, P. Microgels based on Infernan, a glycosaminoglycan-mimetic bacterial exopolysaccharide, as BMP-2 delivery systems / P. Gélébart, S. Cuenot, C. Sinquin, B. Halgand, S. Sourice, C. Le Visage, J. Guicheux, S. Colliec-Jouault, A. Zykwinska // Carbohydrate Polymers. - 2022. - Vol. 284. - P. 119191.

79. Graceffa, V. Carrageenan enhances chondrogenesis and osteogenesis in human bone marrow stem cell culture // European cells & materials. - 2019. - Vol. 37. - P. 310332.

80. Grant, O. C. Presentation, presentation, presentation! Molecular-level insight into linker effects on glycan array screening data / O. C. Grant, H. M. Smith, D. Firsova, E. Fadda, R. J. Woods // Glycobiology. - 2014. - Vol. 24. - N. 1. - P. 17-25.

81. Grassi, S. Lipid rafts and neurodegeneration: structural and functional roles in physiologic aging and neurodegenerative diseases: Thematic Review Series: Biology of Lipid Rafts / S. Grassi, P. Giussani, L. Mauri, S. Prioni, S. Sonnino, A. Prinetti // Journal of Lipid Research. - 2020. - Vol. 61. - N. 5. - P. 636-654.

82. Gu, R. X. Ganglioside-lipid and ganglioside-protein interactions revealed by coarse-grained and atomistic molecular dynamics simulations / R. X. Gu, H. I. Ingólfsson, A. H. de Vries, S. J. Marrink, D. P. Tieleman // The Journal of Physical Chemistry B. -2017. - Vol. 121. - N. 15. - P. 3262-3275.

83. Hamilton, K. S. Acyl chain length effects related to glycosphingolipid crypticity in phospholipid membranes: probed by 2H-NMR / K. S. Hamilton, K. Briere, H. C. Jarrell, C. W. Grant // Biochimica et Biophysica Acta. - 1994. - Vol. 1190. - N. 2. - P. 367-375.

84. Hancock, J. F. Lipid rafts: contentious only from simplistic standpoints / J. F. Hancock // Nature Reviews Molecular Cell Biology. - 2006. - Vol. 7. - N. 6. - P. 456-462.

85. Hardy, B. J.. The glycosidic linkage flexibility and time-scale similarity hypotheses / B. J. Hardy // Journal of Molecular Structure: THEOCHEM. - 1997. - Vol. 395-396. - P. 187-200.

86. Hashim, O. H. Lectins: an effective tool for screening of potential cancer biomarkers / O. H. Hashim, J. J. Jayapalan, C. S. Lee // PeerJ. - 2017. - Vol. 5. - P. e3784.

87. Hashimoto, N. The ceramide moiety of disialoganglioside (GD3) is essential for GD3 recognition by the sialic acid-binding lectin SIGLEC7 on the cell surface / N. Hashimoto, S. Ito, A. Tsuchida, R. H. Bhuiyan, T. Okajima, A. Yamamoto, K. Furukawa, Y. Ohmi, K. Furukawa // Journal of Biological Chemistry. - 2019. - Vol. 294. - N. 28. -P. 10833-10845.

88. He, K. Decoding the glycoproteome: a new frontier for biomarker discovery in cancer / K. He, M. Baniasad, H. Kwon, T. Caval, G. Xu, C. Lebrilla, D. W. Hommes, C. Bertozzi // Journal of Hematology & Oncology. - 2024. - Vol. 17. - N. 1. - P. 12.

89. Hill, S. E. Amyloid protofibrils of lysozyme nucleate and grow via oligomer fusion / S. E. Hill, J. Robinson, G. Matthews, M. Muschol // Biophysical Journal. - 2009. - Vol. 96. - N. 9. - P. 3781-3790.

90. Huang, J. CHARMM36 all-atom additive protein force field: validation based on comparison to NMR data / J. Huang, A. D. MacKerell, Jr. // Journal of Computational Chemistry. - 2013. - Vol. 34. - N. 25. - P. 2135-2145.

91. Huang, J. CHARMM36m: an improved force field for folded and intrinsically disordered proteins / J. Huang, S. Rauscher, G. Nawrocki, T. Ran, M. Feig, B. L. de Groot,

H. Grubmüller, A. D. MacKerell, Jr. // Nature Methods. - 2017. - Vol. 14. - N. 1. - P. 71-73.

92. Iannuzzi, C. The effect of glycosaminoglycans (GAGs) on amyloid aggregation and toxicity / C. Iannuzzi, G. Irace, I. Sirangelo // Molecules. - 2015. - Vol. 20. - N. 2.

- P. 2510-2528.

93. Ikeda, S. "Weak gel"-type rheological properties of aqueous dispersions of nonaggregated K-carrageenan helices / S. Ikeda, K. Nishinari // Journal of Agricultural and Food Chemistry. - 2001. - Vol. 49. - N. 9. - P. 4436-4441.

94. Imberty, A. UniLectin, A One-stop-shop to explore and study carbohydrate-binding proteins / A. Imberty, F. Bonnardel, F. Lisacek // Current Protocols. - 2021. -Vol. 1. - N. 11. - P. e305.

95. Ingólfsson, H. I. Lipid organization of the plasma membrane / H. I. Ingólfsson, M. N. Melo, F. J. van Eerden, C. Arnarez, C. A. Lopez, T. A. Wassenaar, X. Periole, A. H. de Vries, D. P. Tieleman, S. J. Marrink // Journal of the American Chemistry Society.

- 2014. - Vol. 136. - N. 41. - P. 14554-14559.

96. Islam, M. K.. Lectins as potential tools for cancer biomarker discovery from extracellular vesicles / M. K. Islam, M. Khan, K. Gidwani, K. W. Witwer, U. Lamminmäki, J. Leivo // Biomarker Research. - 2023. - Vol. 11. - N. 1. - P. 85.

97. Jabeguero, D. Enzymatic glyco-modification of synthetic membrane systems / D. Jabeguero, L. Siukstaite, C. Wang, A. Mitrovic, S. Pérez, O. Makshakova, R. P. Richter, W. Römer, C. Breton // Biomolecules. - 2023. - Vol. 13. - N. 2. - P. 335.

98. Jairajpuri, M. A. Antithrombin III phenylalanines 122 and 121 contribute to its high affinity for heparin and its conformational activation / M. A. Jairajpuri, A. Lu, U. Desai, S. T. Olson, I. Bjork, S. C. Bock // Journal of Biological Chemistry. - 2003. - Vol. 278. - N. 18. - P. 15941-15950.

99. Jedlovszky, P. GM1 ganglioside embedded in a hydrated DOPC membrane: A molecular dynamics simulation study / P. Jedlovszky, M. Sega, R. Vallauri // The Journal of Physical Chemistry B. - 2009. - Vol. 113. - N. 14. - P. 4876-4886.

100. Jorgensen, W. L. Comparison of simple potential functions for simulating liquid water / W. L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, J. D. Madura, R. W. Impey, M. L. Klein // The Journal of Chemical Physics. - 1983. - Vol. 79. - N. 2. - P. 926-935.

101. Kacurakova, M. FT-IR study of plant cell wall model compounds: pectic polysaccharides and hemicelluloses / M. Kacurakova, P. Capek, V. Sasinkova, N. Wellner, A. Ebringerova // Carbohydrate Polymers. - 2000. - Vol. 43. - N. 2. - P. 195 -203.

102. Kacurakova, M. Molecular interactions in bacterial cellulose composites studied by 1D FT-IR and dynamic 2D FT-IR spectroscopy / M. Kacurakova, A. C. Smith, M. J. Gidley, R. H. Wilson // Carbohydrate Research. - 2002. - Vol. 337. - N. 12. - P. 1145-1153.

103. Karimi-Farsijani, S. Cryo-EM structure of a lysozyme-derived amyloid fibril from hereditary amyloidosis / S. Karimi-Farsijani, K. Sharma, M. Ugrina, L. Kuhn, P. B. Pfeiffer, C. Haupt, S. Wiese, U. Hegenbart, S. O. Schönland, N. Schwierz, M. Schmidt, M. Fändrich // Nature Communications. - 2024. - Vol. 15. - N. 1. - P. 9648.

104. Ke, P. C. Half a century of amyloids: past, present and future / P. C. Ke, R. Zhou, L. C. Serpell, R. Riek, T. P. J. Knowles, H. A. Lashuel, E. Gazit, I. W. Hamley, T. P. Davis, M. Fändrich, D. E. Otzen, M. R. Chapman, C. M. Dobson, D. S. Eisenberg, R. Mezzenga // Chemical Society Reviews. - 2020. - Vol. 49. - N. 15. - P. 5473-5509.

105. Kim, B. S. Fucoidan-induced osteogenic differentiation promotes angiogenesis by inducing vascular endothelial growth factor secretion and accelerates bone repair / B. S. Kim, S. S. Yang, H. K. You, H. I. Shin, J. Lee // Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. - 2018. - Vol. 12. - N. 3. - P. e1311-e1324.

106. Kirschner, K. N. GLYCAM06: a generalizable biomolecular force field. Carbohydrates / K. N. Kirschner, A. B. Yongye, S. M. Tschampel, J. Gonzalez-Outeirino, C. R. Daniels, B. L. Foley, R. J. Woods // Journal of Computational Chemistry. - 2008. - Vol. 29. - N. 4. - P. 622-655.

107. Klinger, M. Immunopharmacologic response of patients with B-lineage acute lymphoblastic leukemia to continuous infusion of T cell-engaging CD19/CD3-bispecific

BiTE antibody blinatumomab / M. Klinger, C. Brandl, G. Zugmaier, Y. Hijazi, R. C. Bargou, M. S. Topp, N. Gökbuget, S. Neumann, M. Goebeler, A. Viardot, M. Stelljes, M. Brüggemann, D. Hoelzer, E. Degenhard, D. Nagorsen, P. A. Baeuerle, A. Wolf, P. Kufer // Blood. - 2012. - Vol. 119. - N. 26. - P. 6226-6233.

108. Kociurzynski, R. Phase transition of glycolipid membranes studied by coarsegrained simulations / R. Kociurzynski, M. Pannuzzo, R. A. Böckmann // Langmuir. -2015. - Vol. 31. - N. 34. - P. 9379-9387.

109. Kociurzynski, R. Binding of SV40's viral capsid protein VP1 to its glycosphingolipid receptor GM1 induces negative membrane curvature: A molecular dynamics study / R. Kociurzynski, S. D. Beck, J. B. Bouhon, W. Römer, V. Knecht // Langmuir. - 2019. - Vol. 35. - N. 9. - P. 3534-3544.

110. Kociurzynski, R. Multiscale molecular dynamics studies reveal different modes of receptor clustering by Gb3-binding lectins / R. Kociurzynski, O. N. Makshakova, V. Knecht, W. Römer // Journal of Chemical Theory and Computation. - 2021. - Vol. 17. -N. 4. - P. 2488-2501.

111. Kolds0, H. Lipid clustering correlates with membrane curvature as revealed by molecular simulations of complex lipid bilayers / H. Kolds0, D. Shorthouse, J. Helie, M. S. Sansom // PLoS Computational Biology. - 2014. - Vol. 10. - N. 10. - P. e1003911.

112. Koshkarov, A. The influence of cofactor binding on the intramolecular dynamics of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase / A. Koshkarov, O. Makshakova // Biophysics. - 2021. - Vol. 66. - P. 192-201.

113. Kozakov, D. The ClusPro web server for protein-protein docking / D. Kozakov, D. R. Hall, B. Xia, K. A. Porter, D. Padhorny, C. Yueh, D. Beglov, S. Vajda // Nature Protocols. - 2017. - Vol. 12. - N. 2. - P. 255-278.

114. Kuttel, M. The conformational free energy of carbohydrates / M. Kuttel // MiniReviews in Organic Chemistry. - 2011. - Vol. 8. - P. 256-262.

115. Laughrey, Z. R. Carbohydrate-pi interactions: what are they worth? / Z. R. Laughrey, S. E. Kiehna, A. J. Riemen, M. L. Waters // Journal of the American Chemical Society. - 2008. - Vol. 130. - N. 44. - P. 14625-14633.

116. Le Pennec, J. Glycosaminoglycans exhibit distinct interactions and signaling with BMP2 according to their nature and localization / J. Le Pennec, O. Makshakova, P. Nevola, F. Fouladkar, E. Gout, P. Machillot, M. Friedel-Arboleas, C. Picart, S. Perez, A. Vortkamp, R. R. Vives, E. Migliorini // Carbohydrate Polymers. - 2024. - Vol. 341. - P. 122294.

117. Le Questel, J. Y. Computer modelling of sulfated carbohydrates: applications to carrageenans / J. Y. Le Questel, S. Cros, W. Mackie, S. Pérez // International Journal of Biological Macromolecules. - 1995. - Vol. 17. - N. 3-4. - P. 161-175.

118. Ledeen, R. Neurobiology meets glycosciences / R. Ledeen, G. Wu // The Sugar Code. Fundamentals of Glycosciences. Ed. H.-J. Gabius. Weinheim: Wiley-Blackwell. -2009. - P. 495-516.

119. Li, X.-F. Unfolding and aggregation-associated changes in the secondary structure of D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase during denaturation by guanidine hydrochloride as monitored by FTIR / X.-F. Li, J.-M. Zhou // Biospectroscopy. - 1997. - Vol. 3. - N. 2. - P. 121-129.

120. Liang, Y Sulfated polysaccharide ascophyllan prevents amyloid fibril formation of human insulin and inhibits amyloid-induced hemolysis and cytotoxicity in PC12 cells / Y. Liang, M. Ueno, S. Zha, T. Okimura, Z. Jiang, K. Yamaguchi, T. Hatakeyama, T. Oda // Bioscience Biotechnology Biochemistry. - 2021. - Vol. 85. - N. 11. - P. 2281-2291.

121. Liebisch, G. Update on LIPID MAPS classification, nomenclature, and shorthand notation for MS-derived lipid structures / G. Liebisch, E. Fahy, J. Aoki, E. A. Dennis, T. Durand, C. S. Ejsing, M. Fedorova, I. Feussner, W. J. Griffiths, H. Kofeler, A. H. Merrill, Jr., R. C. Murphy, V. B. O'Donnell, O. Oskolkova, S. Subramaniam, M. J. O. Wakelam, F. Spener // Journal of Lipid Research. - 2020. - Vol. 61. - N. 12. - P. 15391555.

122. Liguori, N. Thallmair. Molecular dynamics simulations in photosynthesis / N. Liguori, R. Croce, S. J. Marrink, S. Thallmair // Photosynthesis Research. - 2020. - Vol. 144. - N. 2. - P. 273-295.

123. Lingwood, D. Cholesterol modulates glycolipid conformation and receptor activity / D. Lingwood, B. Binnington, T. Róg, I. Vattulainen, M. Grzybek, Ü. Coskun, C. A. Lingwood, K. Simons // Nature Chemical Biology. - 2011. - Vol. 7. - N. 5. - P. 260-262.

124. Lis, H. Lectins: carbohydrate-specific proteins that mediate cellular recognition / H. Lis, N. Sharon // Chemical Reviews. - 1998. - Vol. 98. - N. 2. - P. 637-674.

125. Liu, Y. Gangliosides destabilize lipid phase separation in multicomponent membranes / Y. Liu, J. Barnoud, S. J. Marrink // Biophysical Journal. - 2019. - Vol. 117. - N. 7. - P. 1215-1223.

126. López, E. D. WATCLUST: a tool for improving the design of drugs based on protein-water interactions / E. D. López, J. P. Arcon, D. F. Gauto, A. A. Petruk, C. P. Modenutti, V. G. Dumas, M. A. Marti, A. G. Turjanski // Bioinformatics. - 2015. - Vol. 31. - N. 22. - P. 3697-3699.

127. Lorenz-Fonfria, V. A.. Infrared difference spectroscopy of proteins: from bands to bonds / V. A. Lorenz-Fonfria // Chemical Reviews. - 2020. - Vol. 120. - N. 7. - P. 3466-3576.

128. Lunev, I. Dielectric response of hydrated water as a structural component of nanofibrillated cellulose (NFC) from different plant sources / I. Lunev, A. Greenbaum Gutina, Y. Feldman, V. Petrov, N. Kuznetsova, N. Averianova, O. Makshakova, Y. Zuev // Carbohydrate Polymers. - 2019. - Vol. 225. - P. 115217.

129. Magnus, J. H. Presence of glycosaminoglycans in purified AA type amyloid fibrils associated with juvenile rheumatoid arthritis / J. H. Magnus, G. Husby, S. O. Kolset // Annals of the Rheumatic Diseases. - 1989. - Vol. 48. - N. 3. - P. 215-219.

130. Maier, J. A. ff14SB: Improving the accuracy of protein side chain and backbone parameters from ff99SB / J. A. Maier, C. Martinez, K. Kasavajhala, L. Wickstrom, K. E. Hauser, C. Simmerling // Journal of Chemical Theory and Computation. - 2015. - Vol. 11. - N. 8. - P. 3696-3713.

131. Makshakova, O. Unraveling the complex enzymatic machinery making a key galactolipid in chloroplast membrane: a multiscale computer simulation / O.

Makshakova, C. Breton, S. Perez // Scientific Reports. - 2020a. - Vol. 10. - N. 1. - P. 13514.

132. Makshakova, O. Three-dimensional structures, dynamics and calcium-mediated interactions of the exopolysaccharide, Infernan, produced by the deep-sea hydrothermal bacterium Alteromonas infernus / O. Makshakova, A. Zykwinska, S. Cuenot, S. Colliec-Jouault, S. Perez // Carbohydrate Polymers. - 2022a. - Vol. 276. - P. 118732.

133. Makshakova, O. Regulation of intersubunit interactions in homotetramer of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenases upon its immobilization in protein-kappa-carrageenan gels / O. Makshakova, M. Antonova, L. Bogdanova, D. Faizullin, Y. Zuev // Polymers. - 2023a. - Vol. 15. - P. 676.

134. Makshakova, O. The ability of some polysaccharides to disaggregate lysozyme amyloid fibrils and renature the protein / O. Makshakova, L. Bogdanova, D. Faizullin, D. Khaibrakhmanova, S. Ziganshina, E. Ermakova, Y. Zuev, I. Sedov // Pharmaceutics. -2023b. - Vol. 15. - N. 2. - P. 624.

135. Makshakova, O. N. Structural basis for regulation of stability and activity in glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenases. Differential scanning calorimetry and molecular dynamics / O. N. Makshakova, P. I. Semenyuk, M. L. Kuravsky, E. A. Ermakova, Y. F. Zuev, V. I. Muronetz // Journal of Structural Biology. - 2015. - Vol. 190. - N. 2. - P. 224-235.

136. Makshakova, O. N. Metrics of rhamnogalacturonan I with ß-(1^4)-linked galactan side chains and structural basis for its self-aggregation / O. N. Makshakova, T. A. Gorshkova, P. V. Mikshina, Y. F. Zuev, S. Perez // Carbohydrate Polymers. - 2017. -Vol. 158. - P. 93-101.

137. Makshakova, O. N. Spatial structures of rhamnogalacturonan I in gel and colloidal solution identified by 1D and 2D-FTIR spectroscopy / O. N. Makshakova, D. A. Faizullin, P. V. Mikshina, T. A. Gorshkova, Y. F. Zuev // Carbohydrate Polymers. -2018. - Vol. 192. - P. 231-239.

138. Makshakova, O. N. Interplay between secondary structure and ion binding upon thermoreversible gelation of K-carrageenan / O. N. Makshakova, D. A. Faizullin, Y. F. Zuev // Carbohydrate Polymers. - 2020b. - Vol. 227. - P. 115342.

139. Makshakova, O. N. Sedov. Interaction-induced structural transformation of lysozyme and kappa-carrageenan in binary complexes / O. N. Makshakova, L. R. Bogdanova, D. A. Faizullin, E. A. Ermakova, Y. F. Zuev, I. A. Sedov // Carbohydrate Polymers. - 2021a. - Vol. 252. - P. 117181.

140. Makshakova, O. N. Structural insights in interactions between RNase from Bacillus intermedius and rhamnogalacturonan I from potato / O. N. Makshakova, E. R. Safarova, Y. F. Zuev // Carbohydrate Polymers. - 2021b. - Vol. 251. - P. 117038.

141. Makshakova, O. N. K-Carrageenan hydrogel as a matrix for therapeutic enzyme immobilization / O. N. Makshakova, L. R. Bogdanova, A. O. Makarova, A. M. Kusova, E. A. Ermakova, M. A. Kazantseva, Y. F. Zuev // Polymers (Basel). - 2022b. - Vol. 14.

- N. 19. - P. 4071.

142. Makshakova, O. N. The mutual incorporation of Mg2+ and CO32- into hydroxyapatite: A DFT study / O. N. Makshakova, M. R. Gafurov, M. A. Goldberg // Materials (Basel). - 2022c. - Vol. 15. - N. 24. - P. 9046.

143. Makshakova, O. N. Interaction-induced structural transformations in polysaccharide and protein-polysaccharide gels as functional basis for novel soft-matter: A case of carrageenans / O. N. Makshakova, Y. F. Zuev // Gels. - 2022. - Vol. 8. - N. 5.

- P. 287.

144. Makshakova, O. N. Sulfated polysaccharides as a fighter with protein non-physiological aggregation: The role of polysaccharide flexibility and charge density / O. N. Makshakova, L. R. Bogdanova, D. A. Faizullin, E. A. Ermakova, Y. F. Zuev // International Journal of Molecular Sciences. - 2023c. - Vol. 24. - N. 22. - P. 16223.

145. Marcelo, F. Identification of a secondary binding site in human macrophage galactose-type lectin by microarray studies: Implications for the molecular recognition of its ligands / F. Marcelo, N. Supekar, F. Corzana, J. C. van der Horst, I. M. Vuist, D. Live,

G. P. H. Boons, D. F. Smith, S. J. van Vliet // Journal of Biological Chemistry. - 2019. -Vol. 294. - N. 4. - P. 1300-1311.

146. Marrink, S. J. Computational modeling of realistic cell membranes / S. J. Marrink, V. Corradi, P. C. T. Souza, H. I. Ingólfsson, D. P. Tieleman, M. S. P. Sansom // Chemical Reviews. - 2019. - Vol. 119. - N. 9. - P. 6184-6226.

147. McCann, M. C. Fourier transform infrared microspectroscopy is a new way to look at plant cell walls / M. C. McCann, M. Hammouri, R. Wilson, P. Belton, K. Roberts // Plant Physiology. - 1992. - Vol. 100. - N. 4. - P. 1940-1947.

148. Mehra, S. Glycosaminoglycans have variable effects on a-synuclein aggregation and differentially affect the activities of the resulting amyloid fibrils / S. Mehra, D. Ghosh, R. Kumar, M. Mondal, L. G. Gadhe, S. Das, A. Anoop, N. N. Jha, R. S. Jacob, D. Chatterjee, S. Ray, N. Singh, A. Kumar, S. K. Maji // Journal of Biological Chemistry. - 2018. - Vol. 293. - N. 34. - P. 12975-12991.

149. Meléndez, A. V. Novel lectin-based chimeric antigen receptors target Gb3-positive tumour cells / A. V. Meléndez, R. M. Velasco Cárdenas, S. Lagies, J. Strietz, L. Siukstaite, O. S. Thomas, J. Tomisch, W. Weber, B. Kammerer, W. Römer, S. Minguet // Cellular and Molecular Life Sciences. - 2022. - Vol. 79. - N. 10. - P. 513.

150. Melton-Celsa, A. R.. Shiga toxin (Stx) classification, structure, and function / A. R. Melton-Celsa // Microbiology Spectrum. - 2014. - Vol. 2. - N. 4. - P. Ehec-0024-2013.

151. Menezes, R. Biomaterials and tissue engineering approaches using glycosaminoglycans for tissue repair: Lessons learned from the native extracellular matrix / R. Menezes, R. Vincent, L. Osorno, P. Hu, T. L. Arinzeh // Acta Biomaterialia. - 2023. - Vol. 163. - P. 210-227.

152. Mikshina, P. Functional diversity of rhamnogalacturonans I / P. Mikshina, A. Petrova, T. Gorshkova // Russian Chemical Bulletin. - 2015. - Vol. 64. - P. 1014-1023.

153. Mikshina P. V. Structural details of pectic galactan from the secondary cell walls of flax (Linum usitatissimum L.) phloem fibres / P. V. Mikshina, O. P. Gurjanov,

F. K. Mukhitova, A. A. Petrova, A. S. Shashkov, T. A. Gorshkova // Carbohydrate Polymers. - 2012. - Vol. 87. - N. 1. - P. 853-861.

154. Mikshina, P. V. Gelation of rhamnogalacturonan I is based on galactan side chain interaction and does not involve chemical modifications / P. V. Mikshina, O. N. Makshakova, A. A. Petrova, I. Z. Gaifullina, B. Z. Idiyatullin, T. A. Gorshkova, Y. F. Zuev // Carbohydrate Polymers. - 2017. - Vol. 171. - P. 143-151.

155. Mohan, A. Analysis of molecular recognition features (MoRFs) / A. Mohan, C. J. Oldfield, P. Radivojac, V. Vacic, M. S. Cortese, A. K. Dunker, V. N. Uversky // Journal of Molecular Biology. - 2006. - Vol. 362. - N. 5. - P. 1043-1059.

156. Mokshina, N. Flax rhamnogalacturonan lyases: phylogeny, differential expression and modeling of protein structure / N. Mokshina, O. Makshakova, A. Nazipova, O. Gorshkov, T. Gorshkova // Physiologia Plantarum. - 2019. - Vol. 167. - N. 2. - P. 173-187.

157. Mollinedo, F. Lipid rafts as major platforms for signaling regulation in cancer / F. Mollinedo, C. Gajate // Advances in Biological Regulation - 2015. - Vol. 57. - P. 130-46.

158. Monsigny, M. Sugar-lectin interactions: sugar clusters, lectin multivalency and avidity / M. Monsigny, R. Mayer, A. C. Roche // Carbohydrate Letters. - 2000. - Vol. 4. - N. 1. - P. 35-52.

159. Moremen, K. W. Emerging structural insights into glycosyltransferase-mediated synthesis of glycans / K. W. Moremen, R. S. Haltiwanger // Nature Chemical Biology. - 2019. - Vol. 15. - N. 9. - P. 853-864.

160. Morris, E. R. Cation-specific aggregation of carrageenan helices: Domain model of polymer gel structure / E. R. Morris, D. A. Rees, G. Robinson // Journal of Molecular Biology. - 1980. - Vol. 138. - N. 2. - P. 349-362.

161. Morris, G. M. Automated docking using a Lamarckian genetic algorithm and an empirical binding free energy function / G. M. Morris, D. S. Goodsell, R. S. Halliday, R. Huey, W. E. Hart, R. K. Belew, A. J. Olson // Journal of Computational Chemistry. -1998. - Vol. 19. - N. 14. - P. 1639-1662.

162. Morris, G. M. AutoDock4 and AutoDockTools4: Automated docking with selective receptor flexibility / G. M. Morris, R. Huey, W. Lindstrom, M. F. Sanner, R. K. Belew, D. S. Goodsell, A. J. Olson // Journal of Computational Chemistry. - 2009. - Vol. 30. - N. 16. - P. 2785-2791.

163. Munkley, J. Hallmarks of glycosylation in cancer / J. Munkley, D. J. Elliott // Oncotarget. - 2016. - Vol. 7. - N. 23. - P. 35478-89.

164. Nagarajan, B. Molecular dynamics simulations to understand glycosaminoglycan interactions in the free- and protein-bound states / B. Nagarajan, S. G. Holmes, N. V. Sankaranarayanan, U. R. Desai // Current Opinion of Structural Biology. - 2022. - Vol. 74. - P. 102356.

165. Nakamura, T. Genome-wide analysis of whole human glycoside hydrolases by data-driven analysis in silico / T. Nakamura, M. Fahmi, J. Tanaka, K. Seki, Y. Kubota, M. Ito // Internation Journal of Molecular Sciences. - 2019. - Vol. 20. - N. 24. - P. 6290.

166. Navakouski, M. Improved spot morphology for printed glycan arrays / M. Navakouski, N. Shilova, N. Khasbiullina, A. Feofanov, E. Pudova, K. Chen, O. Blixt, N. Bovin // BioTechniques. - 2018. - Vol. 64. - N. 3. - P. 110-116.

167. Neelamegham, S. Multi-level regulation of cellular glycosylation: from genes to transcript to enzyme to structure / S. Neelamegham, L. K. Mahal // Current Opinion in Structural Biology. - 2016. - Vol. 40. - P. 145-152.

168. Neu, U. Structural basis of GM1 ganglioside recognition by simian virus 40 / U. Neu, K. Woellner, G. Gauglitz, T. Stehle // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2008. - Vol. 105. - N. 13. - P. 5219-5224.

169. Nishimura, Y. Primary cilia and lipid raft dynamics / Y. Nishimura, D. Yamakawa, K. Uchida, T. Shiromizu, M. Watanabe, M. Inagaki // Open Biology. - 2021. - Vol. 11. - N. 8. - P. 210130.

170. Nishitsuji, K. Sulfated glycosaminoglycans in protein aggregation diseases / K. Nishitsuji, K. Uchimura // Glycoconjugate Journal. - 2017. - Vol. 34. - N. 4. - P. 453466.

171. Nitenberg, M. Mechanism of activation of plant monogalactosyldiacylglycerol synthase 1 (MGD1) by phosphatidylglycerol / M. Nitenberg, O. Makshakova, J. Rocha, S. Perez, E. Maréchal, M. A. Block, A. Girard-Egrot, C. Breton // Glycobiology. - 2020. - Vol. 30. - N. 6. - P. 396-406.

172. Norton, I. T. Kinetic evidence consistent with double helix formation in K-carrageenan solutions / I. T. Norton, D. M. Goodall, E. R. Morris, D. A. Rees // Journal of the Chemical Society, Chemical Communications. - 1979. - Vol. 22. - P. 988-990.

173. Norton, I. T. Role of cations in the conformation of iota and kappa carrageenan / I. T. Norton, D. M. Goodall, E. R. Morris, D. A. Rees // Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 1: Physical Chemistry in Condensed Phases. - 1983. - Vol. 79. -N. 10. - P. 2475-2488.

174. Novak, A. Cholesterol masks membrane glycosphingolipid tumor-associated antigens to reduce their immunodetection in human cancer biopsies / A. Novak, B. Binnington, B. Ngan, K. Chadwick, N. Fleshner, C. A. Lingwood // Glycobiology. -2013. - Vol. 23. - N. 11. - P. 1230-1239.

175. Odier, A.. Mémoire sur la composition chimique des parties cornées des insectes / A. Odier // Mémoires de la Société d'Histoire Naturelle de Paris, vol Premier. Baudouin Frères Libraires-Éditeurs. Paris. - 1823. - Vol. 1. - P. 29-42.

176. Owen, M. C. Force field comparison of GM1 in a DOPC bilayer validated with AFM and FRET experiments / M. C. Owen, A. Karner, R. Sachl, J. Preiner, M. Amaro, R. Vacha // Journal of Physical Chemisrty B. - 2019. - Vol. 123. - N. 35. - P. 7504-7517.

177. Paiardi, G. The accomplices: Heparan sulfates and N-glycans foster SARS-CoV-2 spike:ACE2 receptor binding and virus priming / G. Paiardi, M. Ferraz, M. Rusnati, R. C. Wade // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 2024. - Vol. 121. - N. 43. - P. e2404892121.

178. Pak, J. E. X-ray crystal structure determination of mammalian glycosyltransferases / J. E. Pak, J. M. Rini // Methods in Enzymology.Academic Press, 2006. - C. 30-48.

179. Pastor, R. W. Development of the CHARMM force field for lipids / R. W. Pastor, A. D. Mackerell, Jr. // Journal of Physical Chemisry Letters. - 2011. - Vol. 2. -N. 13. - P. 1526-1532.

180. Pasupuleti, R. Genetic code expansion in E. coli enables production of a functional 'ready-to-click' T cell receptor-specific scFv / R. Pasupuleti, F. Rosato, D. Kolanovic, O. N. Makshakova, W. Römer, B. Wiltschi // New Biotechnology. - 2023. -Vol. 76. - P. 127-137.

181. Payen, A. Mémoire sur la composition du tissu propre des plantes et du ligneux / A. Payen // Comptes Rendus. - 1838. - Vol. 7. - P. 1052-1056.

182. Payne, K. J. Fourier transform IR spectroscopy of collagen and gelatin solutions: deconvolution of the amide I band for conformational studies / K. J. Payne, A. Veis // Biopolymers. - 1988. - Vol. 27. - N. 11. - P. 1749-1760.

183. Pedersen, J. T. Analysis of protein aggregation in neurodegenerative disease / J. T. Pedersen, N. H. Heegaard // Analytical Chemistry. - 2013. - Vol. 85. - N. 9. - P. 4215-4227.

184. Perez, S. Oligosaccharide and polysaccharide conformations by diffraction methods / S. Perez // Comprehensive Glycoscience. Ed. H. Kamerling. Oxford: Elsevier. - 2007. - Vol. 2. - P. 193-220.

185. Perez, S. Computational Modeling in Glycoscience / S. Perez, E. Fadda, O. Makshakova // Comprehensive Glycoscience: Second Edition. Ed. J. J. Barchi, Jr. Oxford: Elsevier. - 2021. - Vol. 1. - P. 374-404.

186. Perez, S. Multifaceted computational modeling in glycoscience / S. Perez, O. Makshakova // Chemical Reviews. - 2022. - Vol. 122. - N. 20. - P. 15914-15970.

187. Perez, S. Glycosaminoglycans: What remains to be deciphered? / S. Perez, O. Makshakova, J. Angulo, E. Bedini, A. Bisio, J. L. de Paz, E. Fadda, M. Guerrini, M. Hricovini, M. Hricovini, F. Lisacek, P. M. Nieto, K. Pagel, G. Paiardi, R. Richter, S. A. Samsonov, R. R. Vivès, D. Nikitovic, S. Ricard Blum // JACS Au. - 2023. - Vol. 3. - N. 3. - P. 628-656.

188. S. Perez. Crystal and molecular structure of a histo-blood group antigen involved in cell adhesion: the Lewis x trisaccharide / S. Perez, N. Mouhous-Riou, N. E. Nifant'ev, Y. E. Tsvetkov, B. Bachet, A. Imberty // Glycobiology. - 1996. - Vol. 6. - N. 5. - P. 537-542.

189. Perez, S. GAG-DB, the new interface of the three-dimensional landscape of glycosaminoglycans / S. Perez, F. Bonnardel, F. Lisacek, A. Imberty, S. Ricard Blum, O. Makshakova // Biomolecules. - 2020. - Vol. 10. - N. 12. - P. 1660.

190. Persson, K. Crystal structure of the retaining galactosyltransferase LgtC from Neisseria meningitidis in complex with donor and acceptor sugar analogs / K. Persson, H. D. Ly, M. Dieckelmann, W. W. Wakarchuk, S. G. Withers, N. C. J. Strynadka // Nature Structural Biology. - 2001. - Vol. 8. - N. 2. - P. 166-175.

191. Petrova, A. A. AFM analysis reveals polymorphism of purified flax rhamnogalacturonans I of distinct functional types / A. A. Petrova, L. V. Kozlova, I. Z. Gaifullina, B. A. Ananchenko, E. A. Martinson, P. V. Mikshina, T. A. Gorshkova // Carbohydrate Polymers. - 2019. - Vol. 216. - P. 238-246.

192. Pezeshkian, W. Membrane invagination induced by Shiga toxin B-subunit: from molecular structure to tube formation / W. Pezeshkian, A. G. Hansen, L. Johannes, H. Khandelia, J. C. Shillcock, P. B. Kumar, J. H. Ipsen // Soft Matter. - 2016. - Vol. 12. - N. 23. - P. 5164-5171.

193. Pezeshkian, W. Mechanism of Shiga Toxin Clustering on Membranes / W. Pezeshkian, H. Gao, S. Arumugam, U. Becken, P. Bassereau, J. C. Florent, J. H. Ipsen, L. Johannes, J. C. Shillcock // ACS Nano. - 2017. - Vol. 11. - N. 1. - P. 314-324.

194. Phillips, J. C. Scalable molecular dynamics with NAMD / J. C. Phillips, R. Braun, W. Wang, J. Gumbart, E. Tajkhorshid, E. Villa, C. Chipot, R. D. Skeel, L. Kale, K. Schulten // Journal of Computational Chemistry. - 2005. - Vol. 26. - N. 16. - P. 17811802.

195. Pinho, S. S. Glycosylation in cancer: mechanisms and clinical implications / S. S. Pinho, C. A. Reis // Nature Reviews Cancer. - 2015. - Vol. 15. - N. 9. - P. 540-555.

196. Prabhakar, P. K. Structural and biochemical insight into a modular ß-1,4-galactan synthase in plants / P. K. Prabhakar, J. H. Pereira, R. Taujale, W. Shao, V. S. Bharadwaj, D. Chapla, J.-Y. Yang, Y. J. Bomble, K. W. Moremen, N. Kannan, M. Hammel, P. D. Adams, H. V. Scheller, B. R. Urbanowicz // Nature Plants. - 2023. - Vol. 9. - N. 3. - P. 486-500.

197. Prystupa, D. A. Infrared study of gelatin conformations in the gel and sol states / D. A. Prystupa, A. M. Donald // Polymer Gels and Networks. - 1996. - Vol. 4. - N. 2. - P. 87-110.

198. Rabelink, T. J. Heparanase: roles in cell survival, extracellular matrix remodelling and the development of kidney disease / T. J. Rabelink, B. M. van den Berg, M. Garsen, G. Wang, M. Elkin, J. van der Vlag // Nature Reviews Nephrology. - 2017. -Vol. 13. - N. 4. - P. 201-212.

199. Raman, R. V. Structural insights into biological roles of protein-glycosaminoglycan interactions / R. Raman, V. Sasisekharan, R. Sasisekharan // Chemistry & Biology. - 2005. - Vol. 12. - N. 3. - P. 267-277.

200. Rao, V. Conformation of monosaccharides / V. Rao, P. Qasba, P. Balaji, R. Chandrasekaran // Conformation of Carbohydrates. 1st Edition. London: CRC Press. -1998. - P. 49-90.

201. Reily, C. Glycosylation in health and disease / C. Reily, T. J. Stewart, M. B. Renfrow, J. Novak // Nature Reviews Nephrology. - 2019. - Vol. 15. - N. 6. - P. 346366.

202. Ricard-Blum, S. A biological guide to glycosaminoglycans: current perspectives and pending questions / S. Ricard-Blum, R. R. Vives, L. Schaefer, M. Götte, R. Merline, A. Passi, P. Heldin, A. Magalhaes, C. A. Reis, S. S. Skandalis, N. K. Karamanos, S. Perez, D. Nikitovic // FEBS Journal. - 2024. - Vol. 291. - N. 15. - P. 3331-3366.

203. Rissanen, S. Phase partitioning of GM1 and its bodipy-labeled analog determine their different binding to cholera toxin / S. Rissanen, M. Grzybek, A. Orlowski,

T. Rog, O. Cramariuc, I. Levental, C. Eggeling, E. Sezgin, I. Vattulainen // Frontiers in Physiology. - 2017. - Vol. 8. - P. 252.

204. Rocha, J. Structural insights and membrane binding properties of MGD1, the major galactolipid synthase in plants / J. Rocha, J. Sarkis, A. Thomas, L. Pitou, J. Radzimanowski, M. Audry, V. Chazalet, D. de Sanctis, M. M. Palcic, M. A. Block, A. Girard-Egrot, E. Maréchal, C. Breton // The Plant Journal. - 2016. - Vol. 85. - N. 5. - P. 622-633.

205. Rodriguez, E. The tumour glyco-code as a novel immune checkpoint for immunotherapy / E. Rodriguez, S. T. T. Schetters, Y. van Kooyk // Nature Reviews Immunology. - 2018. - Vol. 18. - N. 3. - P. 204-211.

206. Roger, O. Structural studies of the main exopolysaccharide produced by the deep-sea bacterium Alteromonas infernus / O. Roger, N. Kervarec, J. Ratiskol, S. Colliec-Jouault, L. Chevolot // Carbohydrate Research. - 2004. - Vol. 339. - N. 14. - P. 23712380.

207. Römer, W. Shiga toxin induces tubular membrane invaginations for its uptake into cells / W. Römer, L. Berland, V. Chambon, K. Gaus, B. Windschiegl, D. Tenza, M. R. E. Aly, V. Fraisier, J.-C. Florent, D. Perrais, C. Lamaze, G. Raposo, C. Steinem, P. Sens, P. Bassereau, L. Johannes // Nature. - 2007. - Vol. 450. - N. 7170. - P. 670-675.

208. Rosato, F. A bispecific, crosslinking lectibody activates cytotoxic T cells and induces cancer cell death / F. Rosato, R. Pasupuleti, J. Tomisch, A. V. Meléndez, D. Kolanovic, O. N. Makshakova, B. Wiltschi, W. Römer // Journal of Translational Medicine. - 2022. - Vol. 20. - N. 1. - P. 578.

209. Rosellini, E. Protein/polysaccharide-based scaffolds mimicking native extracellular matrix for cardiac tissue engineering applications / E. Rosellini, Y. S. Zhang, B. Migliori, N. Barbani, L. Lazzeri, S. R. Shin, M. R. Dokmeci, M. G. Cascone // Journal of Biomedical Materials Research Part A - 2018. - Vol. 106. - N. 3. - P. 769-781.

210. Ryckaert, J.-P. Numerical integration of the cartesian equations of motion of a system with constraints: molecular dynamics of n-alkanes / J.-P. Ryckaert, G. Ciccotti,

H. J. C. Berendsen // Journal of Computational Physics. - 1977. - Vol. 23. - N. 3. - P. 327-341.

211. Ryu, Y.-S. Lipid membranes: Curvature elasticity-driven leaflet asymmetry and interleaflet raft coupling in supported membranes / Y.-S. Ryu, L. Jordan, N. Wittenberg, S. Kim, D. Yoo, C. Jeong, A. Warrington, M. Rodriguez, S. H. Oh, S.-D. Lee // Advanced Materials Interfaces. - 2018. - Vol. 5. - N. 23. - P. 1810290.

212. Sako, D. A sulfated peptide segment at the amino terminus of PSGL-1 is critical for P-selectin binding / D. Sako, K. M. Comess, K. M. Barone, R. T. Camphausen, D. A. Cumming, G. D. Shaw // Cell. - 1995. - Vol. 83. - N. 2. - P. 323-331.

213. Sanderson, R. D. Enzymatic remodeling of heparan sulfate proteoglycans within the tumor microenvironment: growth regulation and the prospect of new cancer therapies / R. D. Sanderson, Y. Yang, T. Kelly, V. MacLeod, Y. Dai, A. Theus // Journal of Cellular Biochemistry. - 2005. - Vol. 96. - N. 5. - P. 897-905.

214. Sarroukh, R. ATR-FTIR: a "rejuvenated" tool to investigate amyloid proteins / R. Sarroukh, E. Goormaghtigh, J. M. Ruysschaert, V. Raussens // Biochimica et Biophysica Acta. - 2013. - Vol. 1828. - N. 10. - P. 2328-2338.

215. Schefer, L. Supramolecular chiral self-assembly and supercoiling behavior of carrageenans at varying salt conditions / L. Schefer, J. Adamcik, M. Diener, R. Mezzenga // Nanoscale. - 2015a. - Vol. 7. - N. 39. - P. 16182-16188.

216. Schefer, L. Anomalous stiffening and ion-induced coil-helix transition of carrageenans under monovalent salt conditions / L. Schefer, I. Usov, R. Mezzenga // Biomacromolecules. - 2015b. - Vol. 16. - N. 3. - P. 985-991.

217. Schnider, B. HumanLectome, an update of UniLectin for the annotation and prediction of human lectins / B. Schnider, Y. M'Rad, J. el Ahmadie, A. G. de Brevern, A. Imberty, F. Lisacek // Nucleic Acids Research. - 2023. - Vol. 52. - N. D1. - P. D1683-D1693.

218. Schubert, T. How synthetic membrane systems contribute to the understanding of lipid-driven endocytosis / T. Schubert, W. Römer // Biochimica et Biophysica Acta. -2015. - Vol. 1853. - N. 11. - P. 2992-3005.

219. Schubert, T. Differential recognition of lipid domains by two Gb3-binding lectins / T. Schubert, T. Sych, J. Madl, M. Xu, R. Omidvar, L. J. Patalag, A. Ries, K. Kettelhoit, A. Brandel, Y. Mely, C. Steinem, D. B. Werz, R. Thuenauer, W. Römer // Scientific Reports. - 2020. - Vol. 10. - N. 1. - P. 9752.

220. Seeberger, P. H. What comes next in glycobiology / P. H. Seeberger, Y. Ge, C. M. Szymanski, D. Kolarich, M. Thaysen-Andersen, N. H. Packer, E. Fadda, B. Davis, S. Nishihara, G. A. Rabinovich, P. D. Kwong, R. Strasser // Cell. - 2024. - Vol. 187. - N. 11. - P. 2628-2632.

221. Seffouh, A. Expression and purification of recombinant extracellular sulfatase HSulf-2 allows deciphering of enzyme sub-domain coordinated role for the binding and 6-O-desulfation of heparan sulfate / A. Seffouh, R. El Masri, O. Makshakova, E. Gout, Z. E. O. Hassoun, J. P. Andrieu, H. Lortat-Jacob, R. R. Vives // Cellular and Molecular Life Sciences. - 2019. - Vol. 76. - N. 9. - P. 1807-1819.

222. Sega, M. Molecular dynamics simulation of GM1 gangliosides embedded in a phospholipid membrane / M. Sega, P. Jedlovszky, R. Vallauri // Journal of Molecular Liquids. - 2006. - Vol. 129. - N. 1. - P. 86-91.

223. Sharma, P. The lipid globotriaosylceramide promotes germinal center B cell responses and antiviral immunity / P. Sharma, X. Zhang, K. Ly, Y. Zhang, Y. Hu, A. Y. Ye, J. Hu, J. H. Kim, M. Lou, C. Wang, Q. Celuzza, Y. Kondo, K. Furukawa, D. R. Bundle, K. Furukawa, F. W. Alt, F. Winau // Science. - 2024. - Vol. 383. - N. 6684. -P. eadg0564.

224. Shi, D. Glycosaminoglycan-protein interactions and their roles in human disease / D. Shi, A. Sheng, L. Chi // Frontiers in Molecular Biosciences. - 2021. - Vol. 8. - P. 639666.

225. Shi, J. GM1 clustering inhibits cholera toxin binding in supported phospholipid membranes / J. Shi, T. Yang, S. Kataoka, Y. Zhang, A. J. Diaz, P. S. Cremer // Journal of Americal Chemical Society. - 2007. - Vol. 129. - N. 18. - P. 5954-5961.

226. Shorthouse, D. Molecular simulations of glycolipids: Towards mammalian cell membrane models / D. Shorthouse, G. Hedger, H. Kolds0, M. S. Sansom // Biochimie. -2016. - Vol. 120. - P. 105-109.

227. Siebert, H. C. Unique conformer selection of human growth-regulatory lectin galectin-1 for ganglioside GM1 versus bacterial toxins / H. C. Siebert, S. André, S. Y. Lu, M. Frank, H. Kaltner, J. A. van Kuik, E. Y. Korchagina, N. Bovin, E. Tajkhorshid, R. Kaptein, J. F. Vliegenthart, C. W. von der Lieth, J. Jiménez-Barbero, J. Kopitz, H. J. Gabius // Biochemistry. - 2003. - Vol. 42. - N. 50. - P. 14762-14773.

228. Singh, P. Biomimetic algal polysaccharide coated 3D nanofibrous scaffolds promote skin extracellular matrix formation / P. Singh, A. K. Maparu, S. Shah, B. Rai, S. Sivakumar // Materials Science and Engeneering C. - 2021. - Vol. 119. - P. 111580.

229. Singh, S. The structural biology of enzymes involved in natural product glycosylation / S. Singh, G. N. Phillips, Jr., J. S. Thorson // Natural Product Reports. -2012. - Vol. 29. - N. 10. - P. 1201-1237.

230. Sipe, J. D. Amyloid fibril proteins and amyloidosis: chemical identification and clinical classification International Society of Amyloidosis 2016 Nomenclature Guidelines / J. D. Sipe, M. D. Benson, J. N. Buxbaum, S. I. Ikeda, G. Merlini, M. J. Saraiva, P. Westermark // Amyloid. - 2016. - Vol. 23. - N. 4. - P. 209-213.

231. Smith, B. A. H. The clinical impact of glycobiology: targeting selectins, Siglecs and mammalian glycans / B. A. H. Smith, C. R. Bertozzi // Nature Reviews Drug Discovery. - 2021. - Vol. 20. - N. 3. - P. 217-243.

232. Snow, A. D. The unifying hypothesis of Alzheimer's disease: Heparan sulfate proteoglycans/glycosaminoglycans are key as first hypothesized over 30 years ago / A. D. Snow, J. A. Cummings, T. Lake // Frontiers in Aging Neuroscience. - 2021. - Vol. 13. - N. - P. 710683.

233. Sojitra, M. Genetically encoded multivalent liquid glycan array displayed on M13 bacteriophage / M. Sojitra, S. Sarkar, J. Maghera, E. Rodrigues, E. J. Carpenter, S. Seth, D. Ferrer Vinals, N. J. Bennett, R. Reddy, A. Khalil, X. Xue, M. R. Bell, R. B. Zheng, P. Zhang, C. Nycholat, J. J. Bailey, C. C. Ling, T. L. Lowary, J. C. Paulson, M.

S. Macauley, R. Derda // Nature Chemical Biology. - 2021. - Vol. 17. - N. 7. - P. 806816.

234. Soliman, C. Antibody recognition of aberrant glycosylation on the surface of cancer cells / C. Soliman, E. Yuriev, P. A. Ramsland // Current Opinion in Structural Biology. - 2017. - Vol. 44. - P. 1-8.

235. Sommer, R. Crystal structures of fungal tectonin in complex with O-methylated glycans suggest key role in innate immune defense / R. Sommer, O. N. Makshakova, T. Wohlschlager, S. Hutin, M. Marsh, A. Titz, M. Künzler, A. Varrot // Structure. - 2018. -Vol. 26. - N. 3. - P. 391-402.e4.

236. Susi, H. Protein structure by Fourier transform infrared spectroscopy: second derivative spectra / H. Susi, D. M. Byler // Biochemical and Biophysical Research Communications. - 1983. - Vol. 115. - N. 1. - P. 391-397.

237. Sviridov, D. Biology of lipid rafts: Introduction to the thematic review series / D. Sviridov, Y. I. Miller // Journal of Lipid Research. - 2020. - Vol. 61. - N. 5. - P. 598600.

238. Swaminathan, R. Lysozyme: A model protein for amyloid research / R. Swaminathan, V. K. Ravi, S. Kumar, M. V. Kumar, N. Chandra // Advances in Protein Chemistry and Structural Biology. - 2011. - Vol. 84. - P. 63-111.

239. Takase, H. Structural requirements of glycosaminoglycans for facilitating amyloid fibril formation of human serum amyloid A / H. Takase, M. Tanaka, A. Yamamoto, S. Watanabe, S. Takahashi, S. Nadanaka, H. Kitagawa, T. Yamada, T. Mukai // Amyloid. - 2016. - Vol. 23. - N. 2. - P. 67-75.

240. te Nijenhuis K. Thermoreversible networks: Viscoelastic properties and structure of gels / K. te Nijenhuis // Heidelberg: Springer Berlin, 1997.

241. Tomisch, J. A shiga toxin B-subunit-based lectibody boosts T cell cytotoxicity towards Gb3-positive cancer cells / J. Tomisch, V. Busse, F. Rosato, O. N. Makshakova, P. Salavei, A. S. Kittel, E. Gillon, L. Lataster, A. Imberty, A. V. Melendez, W. Römer // Cells. - 2023. - Vol. 12. - N. 14. - P. 1896.

242. Topin, J. The hidden conformation of Lewis X, a human histo-blood group antigen, is a determinant for recognition by pathogen lectins / J. Topin, M. Lelimousin, J. Arnaud, A. Audfray, S. Perez, A. Varrot, A. Imberty // ACS Chemical Biology. - 2016.

- Vol. 11. - N. 7. - P. 2011-2020.

243. Torres-Bugeau, C. M. Characterization of heparin-induced glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase early amyloid-like oligomers and their implication in a-synuclein aggregation / C. M. Torres-Bugeau, C. L. Ávila, R. Raisman-Vozari, D. Papy-Garcia, R. Itri, L. R. Barbosa, L. M. Cortez, V. L. Sim, R. N. Chehín // Journal of Biological Chemistry. - 2012. - Vol. 287. - N. 4. - P. 2398-2409.

244. Toukach, P. V. Carbohydrate structure database merged from bacterial, archaeal, plant and fungal parts / P. V. Toukach, K. S. Egorova // Nucleic Acids Research.

- 2016. - Vol. 44. - N. D1. - P. D1229-1236.

245. Vallet, S. D. Glycosaminoglycan-protein interactions: The first draft of the glycosaminoglycan interactome / S. D. Vallet, O. Clerc, S. Ricard-Blum // Journal of Histochemistry and Cytochemistry. - 2021. - Vol. 69. - N. 2. - P. 93-104.

246. Vallet, S. D. The glycosaminoglycan interactome 2.0 / S. D. Vallet, C. Berthollier, S. Ricard-Blum // American Journal of Physiology-Cell Physiology. - 2022.

- Vol. 322. - N. 6. - P. 1271-1278.

247. van Eerden, F. J. Characterization of thylakoid lipid membranes from cyanobacteria and higher plants by molecular dynamics simulations / F. J. van Eerden, D. H. de Jong, A. H. de Vries, T. A. Wassenaar, S. J. Marrink // Biochimica et Biophysica Acta. - 2015. - Vol. 1848. - N. 6. - P. 1319-1330.

248. Varki, A. Account for the 'dark matter' of biology / A. Varki // Nature. - 2013.

- Vol. 497. - N. 7451. - P. 565-565.

249. Varki, A. Symbol nomenclature for graphical representations of glycans / A. Varki, R. D. Cummings, M. Aebi, N. H. Packer, P. H. Seeberger, J. D. Esko, P. Stanley, G. Hart, A. Darvill, T. Kinoshita, J. J. Prestegard, R. L. Schnaar, H. H. Freeze, J. D. Marth, C. R. Bertozzi, M. E. Etzler, M. Frank, J. F. Vliegenthart, T. Lütteke, S. Perez, E. Bolton, P. Rudd, J. Paulson, M. Kanehisa, P. Toukach, K. F. Aoki-Kinoshita, A. Dell, H.

Narimatsu, W. York, N. Taniguchi, S. Kornfeld // Glycobiology. - 2015. - Vol. 25. - N. 12. - P. 1323-1324.

250. Varki. A. Essentials of glycobiology. / A. Varki, R. D. Cummings, J. D. Esko, P. Stanley, G. W. Hart, M. Aebi, D. Mohnen, T. Kinoshita, N. H. Packer, J. H. Prestegard, R. L. Schnaar, P. H. Seeberger // 4d Edition. NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2022.

251. Vasudevan, S. V. Dynamics of ganglioside headgroup in lipid environment: Molecular dynamics simulations of GM1 embedded in dodecylphosphocholine micelle / S. V. Vasudevan, P. V. Balaji // The Journal of Physical Chemistry B. - 2001. - Vol. 105. - N. 29. - P. 7033-7041.

252. Velasco, C. R. Effects of a sulfated exopolysaccharide produced by Altermonas infernus on bone biology / C. R. Velasco, M. Baud'huin, C. Sinquin, M. Maillasson, D. Heymann, S. Colliec-Jouault, M. Padrines // Glycobiology. - 2011. - Vol. 21. - N. 6. -P. 781-795.

253. Volynsky, P. Why human anti-Gala 1-4Galp1-4Glc natural antibodies do not recognize the trisaccharide on erythrocyte membrane? Molecular dynamics and immunochemical investigation / P. Volynsky, R. Efremov, I. Mikhalev, K. Dobrochaeva, A. Tuzikov, E. Korchagina, P. Obukhova, E. Rapoport, N. Bovin // Molecular Immunology. - 2017. - Vol. 90. - P. 87-97.

254. Wang, J.. Development and testing of a general amber force field / J. Wang, R. M. Wolf, J. W. Caldwell, P. A. Kollman, D. A. Case // Journal of Computational Chemistry. - 2004. - Vol. 25. - N. 9. - P. 1157-1174.

255. Winterburn, P. J. The significance of glycosylated proteins / P. J. Winterburn, C. F. Phelps // Nature. - 1972. - Vol. 236. - N. 5343. - P. 147-151.

256. Wisnovsky, S. Reading the glyco-code: New approaches to studying protein-carbohydrate interactions / S. Wisnovsky, C. R. Bertozzi // Current Opinion in Structural Biology. - 2022. - Vol. 75. - P. 102395.

257. Xu, M. Dimeric lectin chimeras as novel candidates for Gb3-mediated transcytotic drug delivery through cellular barriers / M. Xu, M. Antonova, P. Salavei, K.

Illek, A. V. Melendez, R. Omidvar, R. Thuenauer, O. Makshakova, W. Römer // Pharmaceutics. - 2023. - Vol. 15. - N. 1. - P. 225.

258. Zahorska, E., Neutralizing the impact of the virulence factor LecA from Pseudomonas aeruginosa on human cells with new glycomimetic inhibitors / E. Zahorska, F. Rosato, K. Stober, S. Kuhaudomlarp, J. Meiers, D. Hauck, D. Reith, E. Gillon, K. Rox, A. Imberty, W. Römer, A. Titz // Angewandte Chemie International Edition in English. - 2023. - Vol. 62. - N. 7. - P. e202215535.

259. Zou, Y. Parallel ß-sheet fibril and antiparallel ß-sheet oligomer: new insights into amyloid formation of hen egg white lysozyme under heat and acidic condition from FTIR spectroscopy / Y. Zou, Y. Li, W. Hao, X. Hu, G. Ma // The Journal of Physical Chemistry B. - 2013. - Vol. 117. - N. 15. - P. 4003-4013.

260. Zykwinska, A. Microcarriers based on glycosaminoglycan-like marine exopolysaccharide for TGF-ß1 long-term protection / A. Zykwinska, M. Marquis, M. Godin, L. Marchand, C. Sinquin, C. Garnier, C. Jonchere, C. Chedeville, C. Le Visage, J. Guicheux, S. Colliec-Jouault, S. Cuenot // Marine Drugs. - 2019. - Vol. 17. - N. 1. -P. 65.

261. Zykwinska, A. Interactions between infernan and calcium: From the molecular level to the mechanical properties of microgels / A. Zykwinska, O. Makshakova, P. Gelebart, C. Sinquin, N. Stephant, S. Colliec-Jouault, S. Perez, S. Cuenot // Carbohydrate Polymers. - 2022. - Vol. 292. - P. 119629.

p

o

psi, degree h>

phi, degree ¿,

p

0

I—*

1

o

psi, degree

phi, degree

"CD <>

I—1

I

"CD

O

NJ O NJ

Рисунок П1.1. Эволюция значений углов Ф и ¥ дисахаридов, входящих в состав инфернана, в составе более длинного олигосахарида вдоль траектории МД (МакБИакоуа а а!., 2022). Обозначения дисахаридов даны в соответствии с символьным представлением гликанов БОТО

Рисунок П1.2. Области расположения конформаций на поверхности потенциальной энергии для дисахаридов, составляющих остов инфернана. Красным цветом даны кластеры с заселенностью более 70%, синим - менее 30% (МакБИакоуа & а1., 2022)

Таблица П1.1. Конформационные состояния полисахарида, определяемые углами Ф и ¥ входящих в его состав дисахаридов, и их заселенность в ходе траектории МД (МакБИакоуа ег а1, 2022)

Ф ° ^ о Заселенность

Остов

Р01ф1-4а0фЛ23 -75 ± 16 154 ± 13 70 ± 15%

-148± 12 114 ± 12 30 ± 15%

аОа1рЛ281-4аОа1р 84 ± 11 132 ± 19 100%

аОа1р1-4ра1ер 80 ± 14 -146± 11 100%

Точка ветвления

PGlcpA1-3аGalpA2S -75 ± 12 133 ± 13 70 ± 15%

-149± 16 85 ± 19 30 ± 15%

Боковая цепь

аGalp1-4pGlcpA 75 ± 13 -146± 11 100%

PGlcpA1-4pGlcpA -69 ± 8 -109 ± 9 100%

аGlcp1-2pGlcpA 63 ± 6 -155± 10 70 ± 15%

86 ± 7 -104± 15 30 ± 15%

аGlcp1-3pGlcpA 81 ± 15 87 ± 12 70 ± 15%

144 ± 10 142 ± 12 30 ± 15%

2^0 И 1А

Рисунок П1.3. Низкоэнергетические конформации точки ветвления инфернана со связанным Са2+ по результатам квантово-химических вычислений (см. Таблица 1.3). Цветовая маркировка: красным - кислород; желтым - сера; фиолетовым -кальций. Стрелка указывает направление остова от невосстанавливающего конца к восстанавливающему (МакБИакоуа & а1. 2022)

Таблица П1.2. Расчетная энергия комплексов тетрасахарида Р01ер1-4а0а1рЛ[3р01ерЛ]1-4а0а1р с ионом Са2+ (МакБИакоуа ег а1, 2022)

В3ЬУР/6-3Ш(ё,р), вакуум В3ЬУР/6-3Ш+(ё,р), континуальная сольватационная модель БМБ

Модель* Е, Хартри ДЕ, Хартри ДЕ, ккал/моль Е, Хартри ДЕ, Хартри ДЕ, ккал/моль

1Л -3967,32215 0,0082 5,18 -3967,7846208 0 0

1В -3967,32130 0,0091 5,71 -3967,7784055 0,0062 3,9

2Л -3967,27107 0,0593 37,23 -3967,7799814 0,0046 2,91

2В -3967,33041 0 0 -3967,7796097 0,00501 3,14

* обозначения как для структур комплексов на рисунке П1.3

Таблица П1.3. Геометрические параметры комплексов тетрасахарида Р01ер1-4а0а1рА[3р01ерА]1-4а0а1р с ионом Са2+, рассчитанные на уровне теории функционала плотности В3ЬУР/6-3Ш+(ё,р) с учетом континуальной сольватационной модели 8МО. Нумерация моделей дана в соответствии с рисунком П1.3. (МаквИакоуа & а1, 2022)

Модель (Ф, ¥) Са...О

1А ра1ер1-4аОа1рА28 -55, 153 06_р01фА 2,49

аОа1рА28 1 -4аОа1р 84, 131 06_а0а1рА28 2,48

Р01ерА1-3а0а1рА28 -65, 101 05_а0а1р 3,3

06_а0а1р 2,62

1В Р01ер1-4а0а1рА28 -55, 153 06_р01фА 2,56

аОа1рА28 1 -4аОа1р 84, 131 05_р01фА 2,56

Р01ерА1-3а0а1рА28 -157, 71 04_а0а1рА28 2,9

80_а0а1рА28 2,66

02_а0а1р 3,55

2А Р01ер1-4а0а1рА28 -148, 114 06_р01фА 2,504

аОа1рА28 1 -4аОа1р 84, 130 06_а0а1рА28 2,502

Р01ерА1-3а0а1рА28 -67, 114

2В Р01ер1-4а0а1рА28 -148, 114 06_р01ерА 2,49

аОа1рА281-4аОа1р 84, 131 05_р01ерА 2,63

Р01ерА1-3а0а1рА28 -164, 104 80_а0а1рА28 3,97

04_а0а1рА28 3,25

02_а0а1р 3,36

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Y" V чг

.^f'.^C.f'^.r

AII2MeFuc AII4MeMan pGIcNAc

* Ж, г 1 ЯГ '

-f ^ Г

3S&:

AIIFuc /^-АИЗМеМап! ^ Trisac

Рисунок П2.1. Результаты молекулярного докинга моносахаридов (All2MeFuc, All3MeMan, All4MeMan, AllFuc, GlcNAc) к тектонину 2 Lacearía bicolor (см. Таблица П.2.1). Нижний правый угол: суперпозиция двух низкоэнергетических докинг позиций трисахарида 0-метил-аьЕиср1-2рв0а1^1-4БМапр, наиболее низкоэнергетическая позиция окрашена в голубой (Sommer et al., 2018)

Подписи на рисунке: AllFuc - 1-аллил-а-ь-фукопираноза, All2MeFuc - 1-аллил-2-O-метил-а-ь-фукопираноза, All3MeMan - 1-аллил-3-0-метил-а-ь-маннопираноза, A114MeMan - 1-аллил-4-0-метил-а-ь-маннопираноза

Таблица П2.1. Экспериментальные и расчетные значения энергии взаимодействий в комплексах моносахаридов и трисахарида с тектонином 2 Lacearía bicolor (см. Рисунок П1.4). Энергия, рассчитанная методом молекулярной механики и обобщенной модели Борна с учетом доступной растворителю поверхности, усреднена по шести сайтам связывания гомогексамера (Sommer et al., 2018)

Kd (ITC), мМ dG, ккал/моль GScore, ккал/моль Emodel, ккал/моль MMPBSA, ккал/моль

All2MeFuc 4,4 -3,3 -5,3 -34,2 -54,5±4,3

All4MeMan 16,7 -2,5 -4,6 -32,4 -51,7±4,6

All3MeMan 20,6 -2,4 -4,2 -26,4 -48,6±3,5

AllFuc 74,9 -1,6 -5,1 -35,1 -41,5±7,0

GlcNAc 143 n/a -3,75 -13,6 -30,6±2,0

2MeFuc1-2Gal1-4Man (I) n/a n/a -4,74 -43,8 -67,5±9,3

2MeFuc1-2Gal1-4Man (II) n/a n/a -4,43 -40,9 -59,5±9,2

AllFuc - 1-аллил-а-ь-фукопираноза, All2MeFuc - 1-аллил-2-й-метил-а-ь-фукопираноза, All3MeMan - 1-аллил-З-О-метил-а-ь-маннопираноза, All4MeMan -1-аллил-4-й-метил-а-ь-маннопираноза.

Расчетные энергии образования комплекса с учетом сольвофобных эффектов на уровне MMGBSA коррелируют с экспериментальными значениями изменения свободной энергии Гиббса при формировании комплекса с моносахаридами (dG) в ряде исследованных мономеров, полученных методом изотермической калориметрии титрования (ITC). Структура комплексов с All2MeFuc и All3MeMan, полученная на основе молекулярного докинга, подтверждалась данными рентгеновской кристаллографии (rmsd < 2 Â) (Sommer et al. 2018).

Рисунок П2.2. Результаты моделирования каталитического домена сульфатазы-2 человека (Ши№2) и его связывания с лигандом GlcNS(6S)-[IdoA(2S)-GlcNS(6S)]5. Модифицированный цистеиновый остаток (С88) FGly в каталитическом центре окрашен красным цветом, остатки последовательностей 179-УКЕК и 401-ЬККК, идентифицированных экспериментально как связывающие гепарансульфат (Seffouh & а!., 2019), показаны оранжевым и желтым, соответственно (А). Остатки, вовлеченные в комплексообразование представлены в соответствующей цветовой кодировке: атомы С - серый для белка и зеленый для лиганда, атомы N - синие, атомы О - красные, атомы S - жёлтые, атомы Н аминогрупп лизина -светло-серые

(Б)

Рисунок П2.3. Суперпозиция некоторых геометрий неупорядоченных N-терминальных фрагментов из конформационного ансамбля костного морфогенетического белка 2 (bone morphogenetic protein 2, BMP2), полученного в ходе траектории ускоренной МД. Вид сбоку (А) и вид сверху (Б). Глобулярные части двух субъединиц белка (pdb: 6OMN) окрашены в тёмно-синий и фиолетовый, подвижные части на N-концах - розовым и бирюзовым (Le Pennec et al., 2024)

Рисунок П2.4. Структура комплекса димера костного морфогенетического белка 2 с гексамерным фрагментом гепарансульфата dp6-J ^1сА^1сШ-ИоА^)-GlcNS(6S)-IdoA-GlcNAc), уравновешенная в ходе траектории ускоренной МД (Ье Pennec & а1., 2024). Вид сверху (А) и вид сбоку (Б). Две субъединицы белка показаны в виде структурного мотива розовым и цветом, поверхность белка (кроме ^концов) показана полупрозрачным серым. Тот же комплекс с фокусом на лиганд (В). Поверхность белка показана серым, ^хвосты показаны розовым и бирюзовым для цветового различия субъединиц. Основные остатки ^концевых пептидов белка, взаимодействующих с dp6-J (Г). Близкие контакты показаны пунктирными линиями. Атомы С лиганда показаны зеленым цветом, О - красным, N - синим, S - желтым

Рисунок П2.5. Структура комплекса димера костного морфогенетического белка 2 с гексамерным фрагментом гепарансульфата dp6-I (01сА-01сК8-ИоА(28)-01сК8-Ио28-01сКАс), уравновешенная в ходе траектории ускоренной МД (Ье Реппес & а!., 2024). Вид сверху (А) и вид сбоку (Б). Две субъединицы белка показаны в виде структурного мотива розовым и цветом, поверхность белка (включая ^концы) показана полупрозрачным серым. Тот же комплекс с фокусом на лиганд (В). Поверхность белка показана серым, К-хвосты показаны розовым и бирюзовым для цветового различия субъединиц. Основные остатки ^концевых пептидов белка, взаимодействующих с dp6-I (Г). Близкие контакты показаны пунктирными линиями. Атомы С лиганда показаны зеленым цветом, О - красным, N - синим, 8 - желтым

Рисунок П2.6. Энергии связывания димера костного морфогенетического белка 2 с гексамерными фрагментами гепарансульфата dp6-I и dp6-J - SNFG схемы лигандов представлены в правом нижнем углу (красным отмечены сульфатные группы, различающиеся по положению вдоль цепи гликана). Энергии связывания получены на основе уравновешенных в ходе траекторий ускоренной МД комплексов (Ье Реппес вХ а12024). Числа от 1 до 4 относятся к четырем различным ориентациям лиганда в четырех траекториях

Структуры наиболее выгодных комплексов (№2) представлены на рисунке П2.4 и П2.5, описание стабильных контактов вдоль траектории в данных комплексах приведено в Таблице П2.2 (для всех восьми комплексов в приложении к статье (Ье Реппес вг а12024)).

Энергетически более выгодные взаимодействия димера костного морфогенетического белка 2 с гексамерным фрагментом гепарансульфата dp6-J, по сравнению с dp6-I, подтверждаются экспериментами методом биослойной интерферометрии (Ье Реппес вХ а12024).

Таблица П2.2. Близкие контакты между остатками костного морфогенетического белка 2 с гексамерным фрагментом гепарансульфата (см. Рисунки П.2.4 и П2.5) по данным ускоренной МД. Обрезка средних значений расстояний проводилась на уровне 0,5 нм (Ье Реппес & а/., 2024)

Субъединица 1 Субъединица 2

Расстояние, нм Стандартное отклонение, нм Расстояние, нм Стандартное отклонение, нм

ёр6_1

Ащ1 0,178 0,008 А^9 0,181 0,008

Ьеи10 0,195 0,016 ЬуБ3 0,182 0,012

ЬуБ76 0,195 0,018 ЬуБ5 0,196 0,017

8ег12 0,197 0,034 Аг§7 0,199 0,023

ЬуБ11 0,202 0,027 01п1 0,201 0,014

ЬуБ8 0,205 0,049 И1Б44 0,206 0,016

Ьув73 0,211 0,025 И1Б4 0,207 0,020