За допомогою молекулярного докінгу та молекулярно-динамічного моделювання (MD) досліджено зв'язування бензантронового зонда ABM з амілоїдними фібрилами інсуліну людини, які позначено тут як vealyl, lyqlen та Insf, що складалися з амінокислотних залишків 12-VEALYL-17 (B-ланцюг інсуліну), 13-LYQLEN-18 (А-ланцюг інсуліну), 11-LVEALYL-17 (B-ланцюг інсуліну) + 12-SLYQLENY-19 (А-ланцюг інсуліну), відповідно. На першому етапі роботи амілоїдні структури інсуліну було сольватовано та проведено MD еквілібрацію за температур 300 - 310 К (у пакеті ГРОМАКС) із використанням позиційних обмежень руху атомів білкового остова, для попередження руйнування <$E beta>-листів. Виявлено, що релаксація фібрил vealyl призвела до закручення двох <$E beta>-листів відносно довгої осі фібрили, причому тільки цей тип фібрил залишився стабільним упродовж 20 нс MD-симуляції релаксованих структур. На наступному етапі, фібрили Insf, vealyl, lyqlen, та vealyl (релаксована) було використано для молекулярного докінгу (за допомогою SwissDock), що надало можливість визначити типи сайтів зв'язування ABM і стандартного амілоїдного маркеру тіофлавіну T (ThT) із досліджуваними амілоїдними структурами. Зокрема, у найбільш енергетично вигідному комплексі фібрили vealyl (релаксована) сайт зв'язування для ABM був розташований на гідрофобній поверхні одного з двох <$E beta>-листів. MD-симуляція протягом 20 нс призвела до зміни положення ABM на фібрилі інсуліну - зонд став глибше зануреним у гідрофобну область між двома <$E beta>-листами, що супроводжувалося взаємодією з такими амінокислотними залишками: 6 LEU, 3 VAL, 2 ALA, 1 TYR і 1 GLU. Значення вільної енергії зв'язування (<$E DELTA G sub binding>) ABM із фібрилою vealyl (релаксована), що отримано за допомогою GROMACS інструменту GMXPBSA, складало -31,4 +- 1,8 кДж/моль, що узгоджується з оцінкою, отриманою за допомогою флуоресцентних досліджень асоціації ABM із амілоїдними фібрилами інсуліну за температури 25 <^>oC, pH 7,4 (<$E DELTA G sub binding~=~- 30,2> кДж/моль). Компонента Леннарда - Джонса домінувала у взаємодії між зондом і фібрилою, кулонівський компонент і компонент неполярної сольватації мали слабкі вклади у сумарне значення <$E DELTA G sub binding>, а компонент полярної сольватації мав несприятливий ефект на формування комплексу між ABM і фібрилою vealyl (релаксована). Отримані результати свідчать про те, що значна специфічність ABM до амілоїдних фібрил інсуліну, спостерігається, переважно, завдяки сильним гідрофобним взаємодіям між зондом і білком, що супроводжується формуванням підвищеної кількості ван-дер-Ваальсових зв'язків, і також додатково підтверджує спостережувану раніше чутливість спектральних властивостей ABM до полярності оточення. Таким чином, отримані результати надають більш детальну картину зв'язування бензантронового зонда АВМ з амілоїдними фібрилами інсуліну на атомному рівні, та можуть бути використані у розробці нових флуоресцентних репортерів, що мають високу специфічність до амілоїдних ансамблів інсуліну.

 Наукова періодика України 

---

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"