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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».