Исследование динамики конформационных изменений ДНК вызванных факторами структурной перестройки хроматина методами оптической ловушки
(«лазерный пинцет») и молекулярного моделирования

1.1. Анализ научно-технической литературы.
1.2. Разработка методов экспрессии и очистки белков TIP49a и TIP49b путем:
- экспрессии и выделения человеческих белков TIP49a и TIP49b (белок дикого типа и мутанты) в бактериальных клетках Escherichia coli;
- оптимизации уровня экспрессии на основе стандартных методик;
- выделения рекомбинантных His-tagged белков TIP49a и TIP49b на Никель/Кобальт;
- определения чистоты и количества очищенных белков методами SDS-PAGE и Бредфордa, соответственно.
1.3. Измерение активности выделенных белков (гидролиз АТФ (аденозинтрифосфат), связывание и разворачивание ДНК).
1.4. Наработка достаточного количества ДНК для приготовления субстратов (ПЦР (полимеразной цепной реакции) с использованием модифицированных dNTP, рестрикционный анализ и легирование) с помощью PAGE очистки.
1.5. Приготовление субстратов, содержащих гибкие последовательности ДНК.
1.6. Исследование динамики ДНК-субстратов методом оптической ловушки в уникальной установке для исследования динамики нанобиомашин.
1.7. Визуализация подвижности ДНК с помощью флуоресцентных интерколяторов и белков, связывающих ДНК.
1.8. Исследование на одномолекулярном уровне зависимости геометрических размеров ДНК от величины внешнего воздействия методом оптической ловушки.
1.9. Моделирование эластичности ДНК с помощью физических моделей, используемых в литературе.
1.10. Проведение научно-практического семинара по теме: «Исследование механизмов связывания ДНК и гидролиза АТФ геликазами человека TIP49A/B».

2.1. Исследование методом оптической ловушки взаимодействий белков TIP49a/TIP49b с ДНК-субстратами, содержащими гибкие последовательности ДНК.
2.2. Исследование с помощью лазерного пинцета возможного влияния нуклеотидных кофакторов (АТФ, АДФ, АМФ, АТФγS и AMP-PNP) на динамические характеристики исследуемых молекулярных комплексов белков дикого типа.
2.3. Исследование с помощью лазерного пинцета возможного влияния нуклеотидных кофакторов (АТФ, АДФ (аденозиндифосфат), АМФ (аденозинмонофосфат), АТФγS и AMP-PNP) на динамические характеристики исследуемых молекулярных комплексов модифицированных белков.
2.4. Проведение патентных исследований в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96

3.1. Построение компьютерных моделей комплексов человеческих белков TIP49a/TIP49b отдельно и в комплексе с кофакторами АДФ, АТФ и ДНК.
3.2. Исследование коформационной подвижности белков и их комплексов с ДНК с помощью вычислительных методов молекулярной динамики в рамках модели периодического водного бокса.
3.3. Анализ результатов молекулярного моделирования, влияющих на биологическую активность белков TIP49a/TIP49b.
3.4. Разработка программ внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
3.5. Проведение научного семинара на тему: «Крупномасштабная конформационная подвижность белков TIP49/A и B в моно- и гексамерном состоянии».