|
Conference publicationsAbstractsXXV conferenceВзаимодействие диэтилсульфоксида с фосфатидилхолиновыми мембранами по данным молекулярной динамики и малоуглового рассеяния нейтроновЛаборатория нейтронной физики, ОИЯИ, Россия, 141980, г. Дубна, ул. Жолио Кюри 6, +7(496) 216 27 74, gorshk@nf.jinr.ru 1Лаборатория радиационной биологии, ОИЯИ, Россия, 141980, г. Дубна, ул. Жолио Кюри 6, +7(496) 216 21 19, dushanov@jinr.ru Липидный бислой, основную часть которого составляют молекулы фосфатидилхолина (ФХ), является структурной основой биологических мембран. Липидные бислой является полупроницаемым барьером при транспортировки через него различных молекул: маленькие не заряженные молекулы легко проникают во внутриклеточное пространство, в то время как для транспортировки больших или заряженных молекул (ионы, сахара и аминокислоты) требуются активные механизмы для быстрого достижения осмотического баланса через плазматические мембраны в ответ на быстрые изменения различных физических и/или химических параметров. Одним из таких механизмов является контролируемое слияние клеток в присутствии агентов слияния, в частности сульфоксидов. Диэтилсульфоксид (ДЭСО) представляет собой амфифильную молекулу, состоящую из гидрофильной сульфоксидной группы и двух гидрофобных групп CH2-CH3. Исследования методом малоуглового рассеяния нейтронов (МУРН) показало, что ДЭСО достаточно сильно взаимодействует с полярной частью ФХ молекул, вызывая уменьшение толщины липидного бислоя с увеличением концентрации сульфоксида. Кроме того, в присутствии ДЭСО наблюдается слияние ФХ мембран. Однако метод МУРН не позволил однозначно ответить на вопрос: каков механизм взаимодействия молекул ДЭСО с молекулами ФХ. С этой целью были проведены расчеты с помощью молекулярной динамики (МД). Модельная структура 1,2-димиристоил-sn-глицеро-3-фосфатидилхолина (ДМФХ) с 128 липидными молекулами получена из CHARMM-GUI [4]. Растворы ДЭСО-вода были добавлены в соотношениях 1:8 и 1:4. Анализ данных проведен инструментами пакета GROMACS 5.0.4 [5]. Полученные результаты по изменению толщины бислоя, взаимодействию и упорядочиванию сульфоксидов вокруг липидных молекул сравниваются с данными МУРН. Обсуждаются перспективы комплементарного использования МД и МУРН для исследования комплексных биологических систем. Литература 1. Jo S., Kim T., Iyer V.G., Im W. // J Comput Chem. 29(11), 2008. 1859-65. 2. Van Der Spoel D., Lindahl E., Hess B., Groenhof G., Mark A.E., Berendsen H.J. // J Comput Chem. 26 (16), 2005. 1701–18.
|
