ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Молекулярное моделирование и экспериментальное подтверждение поиска средств коррекции токсического воздействия сероводорода

Л. И. Головацкая1, Е. В. Тризно2, Ю. А. Смирнова3, М. Н. Тризно2
Информация об авторах

1 Каспийский институт морского и речного транспорта имени Ф. М. Апраксина — филиал Волжского государственного университета водного транспорта Федерального агентства морского и речного транспорта, Астрахань, Россия

2 Астраханский государственный медицинский университет, Астрахань, Россия

3 Астраханский государственный университет имени В. Н. Татищева, Астрахань, Россия

Для корреспонденции: Екатерина Валерьевна Тризно
ул. Бакинская, 121, Астрахань, 414000, Россия; ur.liam@0102-norien

Информация о статье

Благодарности: авторы выражают глубочайшую благодарность ушедшим из жизни д. х. н., профессору Н. М. Алыкову и д. м. н., профессору Н. Н. Тризно за неоценимый вклад в развитие научных идей и направлений авторов статьи.

Вклад авторов: Л. И. Головацкая — идея и дизайн математической части исследования, анализ, планирование исследования, интерпретация данных; Е. В. Тризно — идея и дизайн экспериментальной части, координация исследования, участие в практической части эксперимента, подготовка рукописи; Ю. А. Смирнова — участие в разработке математической программы, работа с литературой, обсуждение результатов; М. Н. Тризно — практическая постановка эксперимента, визуализация данных, статистический анализ.

Статья получена: 23.12.2022 Статья принята к печати: 27.01.2023 Опубликовано online: 10.03.2023
|

В качестве меры по снижению последствий воздействия на организм сероводородсодержащего газа в результате аварийных ситуаций перспективно использовать математическое моделирование, позволяющее in silico рассчитать и предложить средства защиты клеточных мембран. Целью работы было оценить характер взаимодействия сероводорода (H2S) и ацетилцистеина (АЦЦ) с компонентами клеточных мембран. С помощью математического моделирования межатомных взаимодействий компонентов клеточной мембраны сначала с H2S, а затем с АЦЦ осуществлены квантово-химические расчеты с использованием авторской методики. Созданы z-матрицы программного комплекса Gamess — метода PM3, отражающие тип и положение атома в молекуле. Оптимизацию структуры молекулы производили с помощью Mopac, встроенного в ChemOffice. В качестве экспериментальной модели биологической мембраны использовали липосомы на лецитиновой основе в сульфидном растворе (Na2S — донор H- и HS-ионов). Параметром сравнения взаимодействия компонентов системы H2S и АЦЦ с фосфолипидом послужил окислительно-восстановительный потенциал (Redoxпотенциал), выраженный в мВ. Представлены схемы, иллюстрирующие блокированные АЦЦ реактивные центры фосфолипида в условиях токсического воздействия H2S. Сформированы липосомные модели клеточных мембран и замерены Redox-показатели. Биологический эксперимент подтвердил приемлемость авторской методики расчета межмолекулярного взаимодействия в качестве базиса для дальнейшего подбора средств коррекции токсических доз сероводорода. Визуализированы мембранные модели взаимодействия H2S с белком и лецитином in silico и in vitro. Подтверждена возможность применения АЦЦ в качестве ингибитора H2S.

Ключевые слова: математическое моделирование, липосомы, сероводород, фосфолипид, лецитин, редокс-потенциал

КОММЕНТАРИИ (0)