Vliyanie lipidnykh konformatsiy na energiyu vzaimodeystviya membrany i perifericheskogo belka
- Autores: Volynskiy P.1, Alekseeva A.1, Boldyrev I.1
-
Afiliações:
- Edição: Volume 119, Nº 7-8 (2024)
- Páginas: 624-629
- Seção: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/261310
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567824080111
- EDN: https://elibrary.ru/ZKNKBD
- ID: 261310
Citar
Resumo
Периферические мембранные белки временно связываются с поверхностью мембраны, заглубляясь в липидный слой. В этой работе мы показываем, что в зоне контакта периферических мембранных белков с мембраной уменьшается доля транс-конфигураций двугранных углов в гидрофобных цепях липидов. При этом, для разных цепей липида и для двуграннных углов, находящихся на разном расстоянии от начала цепи, этот эффект разный. Гош-конфигурация обладает большей энергией по сравнению с трансконфигурацией. Поэтому снижение доли транс конфигураций означает, что энергия цепи увеличивается. Для периферического мембранного белка, использованного в настоящей работе, энергия конформаций цепей повышается на ~ 2 кДж/моль. Изменение конформаций цепей - часть молекулярных механизмов, которые лежат в основе модуля упругости мембран. Энергия, запасенная в виде конформированной цепи, может быть израсходована на десорбцию белка с поверхности мембраны и может рассматриваться как причина того, что взаимодействие периферических мембранных белков и мембраны является временным.
Bibliografia
- M. A. Frohman, Trends in pharmacological sciences 36(3), 137 (2015).
- N. D. Quach, R. D. Arnold, and B. S. Cummings, Biochemical pharmacology 90(4), 338 (2014).
- T. Eleftheriadis, G. Pissas, V. Liakopoulos, and I. Stefanidis, Frontiers in immunology 7, 279 (2016).
- J. Yang and M. S. Stack, Cancers 12(11), 3469 (2020).
- E. C. Quint ao and P. M. Cazita, Atherosclerosis 209(1), 1 (2010).
- H. Karatas and C. Cakir-Aktas, Archives of Neuropsychiatry 56(4), 288 (2019).
- K. van Leyen, Lipoxygenase: an emerging target for stroke therapy, CNS & Neurological Disorders-Drug Targets (Formerly Current Drug Targets-CNS & Neurological Disorders), Bentham Science Publishers (2013), v. 12(2), p. 191; https://www.ingentaconnect.com/content/ben/cnsnddt/2013/00000012/00000002/art00005
- U. Holzgrabe, P. Kapková, V. AlptUzUn, J. Scheiber, and E. Kugelmann, Expert Opin. Ther. Targets 11(2), 161 (2007).
- M. Singh, M. KaUr, H. KUkreja, R. ChUgh, O. Silakari, and D. Singh, EUr. J. Med. Chem. 70, 165 (2013).
- R. Benfante, S. Di Lascio, S. Cardani, and D. Fornasari, Aging Clinical and Experimental Research 33(4), 82 (2021).
- A. Whited and A. Johs, Chemistry and Physics of Lipids 192, 51 (2015).
- M. Necelis, C. McDermott, M. B. DUfrisne, C. Baryiames, and L. ColUmbUs, CUrrent Opinion in StrUctUral Biology 82, 102654 (2023).
- C. Thangaratnarajah, J. Rheinberger, and C. PaUlino, CUrrent Opinion in StrUctUral Biology 76, 102440 (2022).
- W. Cho, L. Bittova, and R. V. Stahelin, Anal. Biochem. 296(2), 153 (2001).
- C. Sahin, D. J. Reid, M. T. Marty, and M. Landreh, Biochem. Soc. Trans. 48(2), 547 (2020).
- J. GUo, Y. Bao, M. Li, S. Li, L. Xi, P. Xin, L. WU, H. LiU, and Y. MU, Wiley Interdiscip. Rev. CompUt. Mol. Sci. 13(6), e1679 (2023).
- O. V. Kondrashov and S. A. Akimov, J. Chem. Phys. 157(7), 074902 (2022).
- O. V. Kondrashov and S. A. Akimov, BiomolecUles 13(12), 1731 (2023).
- J. Winget, Y. Pan, and B. Bahnson, Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-MolecUlar and Cell Biology of Lipids 1761(11), 1260 (2006).
- Алексеева and Болдырев, Биологические мембраны 37(5), 323 (2020).
- A. Alekseeva, A. Korotaeva, E. Samoilova, P. Volynsky, E. Vodovozova, and Biochem. Biophys. Res. CommUn. 454(1), 178 (2014).
- N. Kuzmina, P. Volynsky, I. Boldyrev, and A. Alekseeva, Toxins 14(10), 669 (2022).
- E. Dennis, J. Cao, Y.-H. Hsu, V. Magrioti, and G. Kokotos, Chemical reviews 111(10), 6130 (2011).
- A. Alekseeva, P. Volynsky, N. Krylov, V. Chernikov, E. Vodovozova, and I. Boldyrev, Biochim. Biophys. Acta 1863(1), 183481 (2021).
- S. J. Marrink, H. J. Risselada, S. Yefimov, D. P. Tieleman, and A. H. De Vries, J. Phys. Chem. B 111(27), 7812 (2007).
- X. Periole, M. Cavalli, S.-J. Marrink, and M. A. Ceruso, J. Chem. Theory Comput. 5(9), 2531 (2009).
- D. H. De Jong, S. Baoukina, H. I. IngOlfsson, and S. J. Marrink, Comput. Phys. Commun. 199, 1 (2016).
- M.J. Abraham, T. Murtola, R. Schulz, S. Pall, J. C. Smit h, B. Hess, and E. Lindahl, SoftwareX 1, 19 (2015).
- J. A. Maier, C. Martinez, K. Kasavajhala, L. Wickstrom, K. E. Hauser, and C. Simmerling, J. Chem. Theory Comput. 11(8), 3696 (2015).
- J. P. Jambeck and A. P. Lyubartsev, J. Chem. Theory Comput. 9(1), 774 (2013).
- W. L. Jorgensen, J. Chandrasekhar, J. D. Madura, R. W. Impey, and M. L. Klein, J. Chem. Phys. 79(2), 926 (1983).
- Алексеева and Болдырев, Письма в ЖЭТФ 119(7), 546 (2024).
- I. Kanesaka, R. G. Snyder, and H. L. Strauss, J. Chem. Phys. 84(1), 395 (1986).
- Г. И. Ивченко, Ю. И. Медведев, Введение в математическую статистику, Издательство ЛКИ, М. (2010), 600 с