Молекулярно-динамическое моделирование фармакологических пар «вектор–рецептор» для специфической доставки лекарств в опухоль: атомно-молекулярные механизмы встраивания RGD-пептида в рецепторе αvβ3-интегрина

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведены компьютерные молекулярно-динамические исследования процессов взаимодействия фармакологической пары «вектор–рецептор» для моделирования перспективных механизмов и процессов специфической доставки лекарств в опухоль. Целью вычислительных расчетов являются процессы взаимодействия и определение пространственных положений системы «RGD-пептид + рецептор αvβ3-интегрина», сольватированного водой. Из молекулярно-динамического моделирования получены конфигурационные положения системы «RGD-пептид + αvβ3-интегрин» в 100 нерелаксированных состояний. При этом были смоделированы два RGD-пептида, находящиеся вне и внутри рецептора αvβ3-интегрина. Один из них представляет собой пептид исходного файла PDB, локализованный внутри рецептора αvβ3-интегрина. Другой RGD-пептид в исходном положении находится вне рецептора, свободно диффундирует по всей области ячейки моделирования и естественным образом вступает в контакт и связывается с αvβ3-интегрином.

Об авторах

И. А Байгунов

Государственный университет «Дубна»

Дубна, Россия

Х. Т Холмуродов

Государственный университет «Дубна»; Лаборатория нейтронной физики им. Франка Объединенного института ядерных исследований; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Физико-технический институт им. С.У. Умарова

Email: kholnirzg@gmail.com
Дубна, Россия; Дубна, Россия;+ Москва, Россия; Душанбе, Республика Таджикистан

М. А Хусензода

Таджикский технический университет имени академика М.С. Осими

Душанбе, Республика Таджикистан

Е. Д Грибова

Государственный университет «Дубна»

Дубна, Россия

Н. А Полотнянко

Государственный университет «Дубна»

Дубна, Россия

И. В Мухина

Государственный университет «Дубна»

Дубна, Россия

П. П Гладышев

Государственный университет «Дубна»; Институт высокомолекулярных соединений РАН

Дубна, Россия; Санкт-Петербург, Россия

А. А Липенгольц

Национальный медицинский исследовательский центp онкологии им. Н.Н. Блохина Минздрава России

Москва, Россия

Список литературы

  1. Zhang Q., Radvak P., Lee J., Xu Y., Cao-Dao V., Zheng W., Chen C. Z., Xie H., and Ye Y. Mitoxantrone modulates a heparan sulfate-spike complex to inhibit SARS-CoV-2 infection. Sci Rep., 12 (1), 6294 (2022). doi: 10.1038/s41598-022-10293-x
  2. Направленный транспорт лекарственных веществ (тематический выпуск). Рос. хим. журнал (Журн. Рос. хим. об-ва им. Д. Н. Менделеева), 56, 1–162 (2012).
  3. Di Cristo L., Grimaldi B., Catelani T., Vazques E., Pompa P. P., and Sabella S. Repeated exposure to aerosolized graphene oxide mediates autophagy inhibition and inflammation in a three-dimensional human airway model. Mater. Today Bio., 6, 100050 (2020). doi: 10.1016/j.mtbio.2020.100050
  4. Yun Y. H., Lee B. K., and Park K. Controlled drug delivery: Historical perspective for the next generation. J. Control. Release, 219, 2–7 (2015). doi: 10.1016/j.jconrel.2015.10.005
  5. Mendes R. G., Bachmatiuk A., Buchner B., Cuniberti G., and Rümmell M. H. Carbon nanostructures as multifunctional drug delivery platforms. J. Mater. Chem. B, 1 (4), 401–428 (2013). doi: 10.1039/c2tb00085g
  6. Klusenov M. A., Dushanov E. B., Kholmurodov Kh. T., Zaki M. M., and Swellam N. H. On correlation effect of the van-der-waals and intramolecular forces for the nucleotide chain - metallic nanoparticles - Carbon nanotube binding. Open. Biochem. J., 10, 17–26 (2016). doi: 10.2174/1874091X016100010017
  7. Каньгин В. В., Кичигин А. И., Губанова Н. В. и Таскаев С. Ю. Возможности бор-нейтронозахватной терапии в лечении злокачественных опухолей головного мозга. Вестн. рентгенологии и радиологии, № 6, 36–42 (2015). doi: 10.20862/0042-4676-2015-0-6-142-142
  8. Taskaev S., Bessmeltsov V., Bikchurina M., Bykov T., Kasatov D., Kolesnikov I., Nikolaev A., Oks E., Ostreinov G., Savinov S., Shuklina A., Sokolova E., and Yushkov G. Measurement of the 10B(d,d0)8Be, 10B(d,d1)8Be*, 10B(d,p2)9Be*, 11B(d,d0)9Be, and 11B(d,d2)9Be* reactions cross-sections at the deuteron energies up to 2.2 MeV. Nucl. Instruments Methods Phys. Res., Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 557, 165527 (2024).
  9. Kasatov D. A., Kolesnikov Y. A., Konovalova V. D., Porosov V. V., Sokolova E. O., Shchudin I. M., and Taskaev S. Y., Development of a system for forming a beam of cold neutrons for the VITA accelerating neutron source. Phys. Particles Nucl. Lett., 21 (3), 404–409 (2024).
  10. Taskaev S., Bessmeltsov V., Bikchurina M., Bykov T., Kasatov D., Kolesnikov I., Nikolaev A., Oks E., Ostreinov G., Savinov S., Shuklina A., Sokolova E., and Yushkov G. Measurement of the 11B(p,d0)8Be and the 11B(p,d1)8Be* reactions cross-sections at the proton energies up to 2.2 MeV. Nucl. Instruments Methods Phys. Res., Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 555, 165490 (2024).
  11. Case D. A., Cheatham T. E. 3rd, Darden T., Gohlke H., Luo R., Merz K. M. Jr., Onufriev A., Simmerling C., Wang B., and Woods R. J. The Amber biomolecular simulation programs. J. Comput. Chem., 26 (16), 1668–1688 (2005). doi: 10.1002/jcc.20290
  12. Case D. A., Aktulga H. M., Belfon K., Cerutti D. S., Cisneros G. A., Cruzeiro V. W. D., Forouzesh N., Giese T. J., Gotz A. W., Gohlke H., Izadi S., Kasavajhala K., Kaymak M. C., King E., Kurtzman T., Lee T. S., Li P., Liu J., Luchko T., Luo R., Manathunga M., Machado M. R., Nguyen H. M., O'Hearn K. A., Onufriev A. V., Pan F., Pantano S., Qi R., Rahnamoun A., Risheh A., Schott-Verdugo S., Shajan A., Swails J., Wang J., Wei H., Wu X., Wu Y., Zhang S., Zhao S., Zhu Q., Cheatham T. E. 3rd, Roe D. R., Roitberg A., Simmerling C., York D. M., Nagan M. C., and Merz K. M. Jr. AmberTools. J. Chem. Inf. Model., 63 (20), 6183–6191 (2023). doi: 10.1021/acs.jcim.3c01153
  13. Lee T. S., Cerutti D. S., Mermelstein D., Lin C., LeGrand S., Giese T. J., Roitberg A., Case D. A., Walker R. C., and York D. M. GPU-Accelerated molecular dynamics and free energy methods in Amber18: Performance enhancements and new features. J. Chem. Inf. Model., 58 (10), 2043–2050 (2018). doi: 10.1021/acs.jcim.8b00462
  14. Models in bioscience and materials research: Molecular dynamics and related techniques. Ed. by Kh. Kholmurodov (Nova Science Publ. Ltd., 2013).
  15. Computational Materials and Biological Sciences. Ed. by Kh. Kholmurodov (Nova Science Publ. Ltd., 2015).
  16. PDB ID: 3ZE2. doi: 10.2210/pdb3ZE2/pdb

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025