Аннотация результатов, полученных в 2019 году
1. Было проведено выделение альфа-актина из мышц кролика. Помимо глобулярной формы актина (G-актин) была получена также и его фибриллярная форма (F-актин). 2. Была проведена проверка связывания тиофлавина Т с G- и F-актином. Из полученных кинетических кривых следует, что тиофлавин Т связывается как с препаратами G-актина, так и F-актина. 3. Был определён средний размер частиц препаратов G- и F-актина методом динамического рассеяния света. Было получено, что препараты G- и F-актина полидисперсные и содержат агрегаты, гидродинамический радиус которых превосходит размер мономера актина. Большую часть массы частиц препарата G-актина составили частицы размером 5,1 (погрешность +/- 0,7) нм, а F-актина – 17 (погрешность +/- 2,2) нм. 4. Методом электронной микроскопии (ЭМ) были получены изображения препаратов G- и F-актина. Из этих изображений следует, что фибриллы актина неоднородны по диаметру и в широкой части имеют размер около 7-8 нм, в узкой – около 5-6 нм, что с учетом разрешения ЭМ приблизительно соответствует размеру мономера актина. 5. Из попарного пространственного выравнивания 154 структур актина из банка белковых структур (https://www.rcsb.org) следует, что среднеквадратичное отклонение (RMSD), рассчитанное по Сα-атомам выравненных участков белковой цепи для этих 11781 пар, не превышает 3 Å. Из этого можно сделать вывод, что структуры белка актина дикого кролика (Oryctolagus cuniculus) из записи UniProtKB P68135 очень похожи. 6. Был построен сервер для вычисления кинетических параметров фибриллообразования (http://oka.protres.ru/kinetic ). Проведенный анализ для белка актина указывает на сценарий линейного роста фибриллы с размером ядра равным 3 мономера.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
1. Были получены рентгеноструктурные данные для двух форм актина, из которых следует, что для G- и F-актина на рентгенограммах наблюдаются два диффузных рефлекса, которые характерны для амилоидных фибрилл (4.6 Å и 9.4 Å для G-актина; 4.55 Å и 10.23 Å для F-актина). В случае актина данные рефлексы указывают на присутствие бета-структуры и бета-листов для двух форм актина. 2. Были подобраны условия для трипсинолиза и ограниченного протеолиза филаментного актина. С помощью масс-спектрометрического анализа были определены участки, составляющие остов филаментного актина: 23–35, 97–107, 130–149, 164–195 и 331–339 (при обработке протеиназой К) и 97–107, 130–155, 164–171, 307–312, 331–339 и 343–348 (при обработке смесью протеаз). Были проведены контрольные эксперименты для мономерного актина из которых следует, что при обработке мономерного актина смесью протеаз накапливаются следующие пептиды 65–67, 102–115, 130–134, 164–167, 223–228, 288–292, 308–312 и 331–338. 3. Был проведён ЭМ анализ протеолитической обработки актиновых филаментов. Однако, изображений от фибриллярных структур обнаружить не удалось. Это могло произойти как из-за малой концентрации образца, так и из-за специфики самой пробоподготовки образцов для масс-спектрометрического анализа. 4. Был проведён сравнительный анализ литературных дифракционных данных актина (от 1947 года до настоящего времени) для общепринятой модели фибриллярного актина (двухфиламентной) и новой (однофиламентной), предложенной нами. Из этого анализа следует, что на рентгенограммах прослеживается экваториальный рефлекс на ~55 Å, который соответствует размеру мономера актина (55 Å Х 55 Å Х 35 Å), а не размеру двойной спирали. 5. Были проведены моделирования растяжения двух молекул филаментного актина, имеющегося в банке белковых структур, методом молекулярной динамики с постоянной скоростью. Из анализа полученных данных следует, что максимальная сила, которая возникает при самой маленькой скорости растяжения 0.01 Å/пс составляет ~ 2000 пН. Для растяжения за концы маленьких трёх-спиральных белков эта величина не превышает 1000 пН при скорости растяжения 0.01 Å/пс.

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
1. Поиск и анализ мутаций аминокислотных остатков актина человека из скелетной мышцы, сердечной мышцы и из гладкой мускулатуры аорты важных для фибриллообразования/жизнедеятельности организма (несовместимых с жизнью или приводящих к опасным заболеваниям, таких как немалиновая миопатия, актиновая миопатия и другие виды миопатий) показал, что наибольшее число исследованных мутаций (79 мутаций, расположенных по всему белку) вызывает болезнь немалиновую миопатию. 2. Была построена новая модель актина на основе данных, полученных методами рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии, протеолиза и масс-спектрометрического анализа. Эта модель представляет собой структуру, в которой мономеры актина уложены по типу «лестницы». 3. Были построены карты партнёров и остатков, участвующих во взаимодействиях с актином. Было показано, что разные лиганды могут связываться с одними и теми же аминокислотными остатками в белке актине. И эти аминокислотные остатки располагаются в основном в 1, 2 и 3 субдоменах. 4. На основе собранных литературных данных в 2020-2021 годах были определены структурные характеристики этих дифракционных данных для двухфиламентной и однофиламентной модели фибриллярного актина. Было обнаружено, что наиболее часто описываемыми в литературе рефлексы для F-актина 375, 59 и 51 Å появляются при исследовании мышц, а не чистого актина. И данные рефлексы не являются специфическими для модели двойной спирали. 5. Была определена механическая стабильность для новой «лестничной» модели фибриллярного актина с помощью моделирования молекулярной динамики с постоянной скоростью. Было показано, что для отрыва молекул друг от друга в данной модели требуется сила ~ 4000 пН при скорости растяжения 0.01 Å/пс. 6. Было проведено сравнение результатов моделирования для новой «лестничной» модели фибриллярного актина с моделью фибриллярного актина, имеющейся в банке белковых структур. Было показано, новая «лестничная» модель более механически стабильна и разница в силах, которые необходимо приложить, чтобы оторвать два мономера друг от друга в каждой модели составляет ~ 2000 пН.