Immune system plays essential role in functioning of higher organisms. Its hyperactivity can lead to autoimmune diseases or even anaphylactic shock while hypoactivity leads to proneness to infections or even cancer. T-cells play crucial role in immunity mechanisms and their activation and inhibition is strictly controlled by the regulatory proteins, such as CD28 and CTLA-4. Activity of these proteins is controlled by a pair of ligands, named CD80 and CD86, which can non-covalently bound to their receptors. While structure of human CTLA-4-CD86 complex in known, there is still no available structure for the CD28-CD86 system. To obtain the reliable structure of CD28-CD86 complex we first validated our methodology on the CTLA-4-CD86 system. Then coarse-grained UNRES-dock molecular docking simulation was performed followed by all-atom molecular dynamics simulations. As a result, we obtained a complete CD28-CD86 complex structure on atomistic level, in which interaction interface is consistent with available data. We also determined the kinetic properties for CTLA4-CD86 and CD28-CD86 complexes with use of coarse-grained model and determined the key residues for complex formation with use of Robetta, PPCheck and HawkDock servers. Our results not only verify high accuracy of the UNRES-dock method, but also provide a highly reliable model of the CD28-CD86 complex, which can be used in further studies and drug design.

免疫系统在高等生物的功能中起着至关重要的作用。它的过度活跃会导致自身免疫性疾病甚至过敏性休克，而过度活跃会导致感染甚至癌症的倾向。T 细胞在免疫机制中起着至关重要的作用，它们的激活和抑制受到 CD28 和 CTLA-4 等调节蛋白的严格控制。这些蛋白质的活性由一对配体控制，称为 CD80 和 CD86，它们可以非共价结合到它们的受体上。虽然已知人类 CTLA-4-CD86 复合物的结构，但仍然没有可用的 CD28-CD86 系统结构。为了获得 CD28-CD86 复合物的可靠结构，我们首先在 CTLA-4-CD86 系统上验证了我们的方法。然后进行粗粒度UNRES-dock分子对接模拟，然后进行全原子分子动力学模拟。结果，我们获得了原子水平上完整的CD28-CD86复合结构，其中相互作用界面与现有数据一致。我们还使用粗粒度模型确定了 CTLA4-CD86 和 CD28-CD86 复合物的动力学特性，并使用 Robetta、PPCheck 和 HawkDock 服务器确定了复合物形成的关键残留物。我们的结果不仅验证了UNRES-dock方法的高精度，而且提供了一个高度可靠的CD28-CD86复合物模型，可用于进一步的研究和药物设计。我们还使用粗粒度模型确定了 CTLA4-CD86 和 CD28-CD86 复合物的动力学特性，并使用 Robetta、PPCheck 和 HawkDock 服务器确定了复合物形成的关键残留物。我们的结果不仅验证了UNRES-dock方法的高精度，而且提供了一个高度可靠的CD28-CD86复合物模型，可用于进一步的研究和药物设计。我们还使用粗粒度模型确定了 CTLA4-CD86 和 CD28-CD86 复合物的动力学特性，并使用 Robetta、PPCheck 和 HawkDock 服务器确定了复合物形成的关键残留物。我们的结果不仅验证了UNRES-dock方法的高精度，而且提供了一个高度可靠的CD28-CD86复合物模型，可用于进一步的研究和药物设计。