Создание крупно-зернистых моделей наружной мембраны грамотрицательных бактерий и катионных антимикробных соединений и исследование процессов их взаимодействия методами молекулярной динамикиНИР

Creation of coarse-grained models of the outer membrane of gram-negative bacteria and cationic antimicrobial compounds and investigation of their interaction by molecular dynamics methods

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 октября 2019 г.-2 сентября 2020 г. Создание крупно-зернистых моделей наружной мембраны грамотрицательных бактерий и катионных антимикробных соединений и исследование процессов их взаимодействия методами молекулярной динамики
Результаты этапа: Для получения детальной картины о природе молекулярных механизмов действия катионных антимикробных соединений (КАС) на первом этапе выполнения проекта на основе полноатомных молекулярных моделей были построены крупно-зернистые молекулярные модели бетапептида с последовательностью βY-(ACHC-ACHC-βK)3), а также антисептиков из группы бигуанидов (хлоргексидина, пиклоксидина), производных пиридина (октенидин) и четвертичных аминов (мирамистин). Было изучено их взаимодействие с модельным бислоем состава POPE:POPG 3:1, имитирующем плазматическую мембрану в основной части клетки грамотрицательных бактерий, а также с модельным бислоем, модифицированным кардиолипинами, состава POPE:POPG:CDL2 81:7:12 (по массе), имитирующем плазматическую мембрану на полюсах клетки. Показано, что даже на длительных временах расчета молекулярной динамики (МД) порядка 30 микросекунд исследованные КАС напрямую не разрушают плазматическую мембрану в основной части клетки, однако влияют на ее функциональные свойства путем изменения характеристик бислоя. Выявлены различия и сходства во влиянии КАС разных химических классов на такие характеристики мембраны, как площадь, приходящаяся на липид, толщина бислоя, коэффициенты диффузии липидов. На модельном бислое, модифицированном кардиолипином, показано, что октенидин в высокой концентрации способствует формированию в бислое кардиолипинового микродомена, на который молекулы октенидина сорбируются в виде мицеллярного агрегата, вырывая из бислоя находящиеся рядом нейтральные липиды POPE. Для последующего изучения взаимодействия крупно-зернистых моделей КАС с наружной ЛПС мембраной были созданы полноатомные и крупно-зернистые модели одиночных молекул ЛПС с разными антигенными цепями и на их основе модели мембран, содержащих ЛПС с модификациями коровой части остатками фосфоэтаноламина, а также с антигеном из полирамнозы и О-антигеном PAO1.
2 3 сентября 2020 г.-2 сентября 2021 г. Создание крупно-зернистых моделей наружной мембраны грамотрицательных бактерий и катионных антимикробных соединений и исследование процессов их взаимодействия методами молекулярной динамики
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".