ВЛИЯНИЕ ЖИРНЫХ КИСЛОТ НА СВЯЗЫВАЮЩУЮ И ЭСТЕРАЗНУЮ АКТИВНОСТЬ АЛЬБУМИНА ПО ОТНОШЕНИЮ К ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИМ СОЕДИНЕНИЯМ ПО ДАННЫМ МОЛЕКУЛЯРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Одна из актуальных задач клинической токсикологии – разработка терапии, направленной на стехиометрическую и/или каталитическую детоксикацию фосфорорганических соединений (ФОС) в кровеносном русле, что предотвратит попадание яда в нервно-мышечные и нейрональные синапсы и поможет избежать необратимых последствий отравления. Вспомогательным вариантом детоксикации ФОС в кровеносном русле может стать направленное воздействие на альбумин, основной транспортный белок крови, с помощью молекул, модулирующих его связывающие и/или эстеразные свойства. Цель представленного исследования – методами молекулярного моделирования на примере параоксона и олеиновой кислоты оценить влияние жирных кислот на связывающую и эстеразную активность альбумина человека по отношению к ФОС. Согласно полученным данным, повышенная концентрация жирных кислот в крови будет снижать вероятность связывания параоксона с альбумином и уменьшать вероятность псевдоэстеразной реакции.

Об авторах

Д. А. Белинская

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: d_belinskaya@mail.ru

Белинская Дарья Александровна, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории сравнительной физиологии сенсорных систем

194223, г. Санкт-Петербург

Россия

А. А. Баталова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН

Email: batalova.phys@gmail.com

Баталова Анастасия Александровна , аспирант, младший научный сотрудник лаборатории сравнительной биохимии ферментов

194223, г. Санкт-Петербург

Россия

Н. В. Гончаров

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН;
Федеральное государственное унитарное предприятие «НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека» Федерального медико-биологического агентства

Email: ngoncharov@gmail.com

Гончаров Николай Васильевич, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Федерального государственного унитарного предприятия «НИИ гигиены, профпатологии и экологии человека» федерального медико-биологического агентства России; заведующий лабораторией сравнительной биохимии ферментов Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук

194223, г. Санкт-Петербург, 188663, г.п. Кузьмоловский, Ленинградская область

Россия

Список литературы

  1. Peter J.V., Jerobin J., Nair A., Bennett A., Samuel P., Chrispal A. et al. Clinical profile and outcome of patients hospitalized with dimethyl and diethyl organophosphate poisoning. Clin. Toxicol. (Phila) 2010; 48: 916-23.
  2. King A.M., Aaron C.K. Organophosphate and carbamate poisoning. Emerg. Med. Clin. North Am. 2015; 33: 133-151.
  3. Sogorb M.A., Garcia-Arguelles S., Carrera V., Vilanova E. Serum albumin is as efficient as paraxonase in the detoxication of paraoxon at toxicologically relevant concentrations. Chem. Res. Toxicol. 2008; 21: 1524-9.
  4. Li B., Nachon F., Froment M.T., Verdier L., Debouzy J.C., Brasme B. et al. Binding and hydrolysis of soman by human serum albumin. Chem. Res. Toxicol. 2008; 21: 421-31.
  5. Goncharov N.V., Belinskaia D.A., Shmurak V.I., Terpilowski M.A., Jenkins R.O., Avdonin P.V. Serum albumin binding and esterase activity: mechanistic interactions with organophosphates. Molecules 2017; 22: E1201.
  6. Гончаров Н.В., Белинская Д.А., Разыграев А.В., Уколов А.И. О ферментативной активности альбумина. Биоорг. химия 2015; 41: 131-44.
  7. Duran M. Disorders of Mitochondrial Fatty Acid Oxidation and Ketone Body Handling. In: Blau N., Duran M., Blaskovics M.E., Gibson K.M., eds. Physician’s Guide to the Laboratory Diagnosis of Metabolic Diseases. Berlin, Heidelberg: Springer; 2003: 309-34.
  8. Reichenwallner J., Hinderberger D. Using bound fatty acids to disclose the functional structure of serum albumin. Biochim. Biophys. Acta. 2013; 1830(12): 5382-93.
  9. Dasgupta A., Crossey M.J. Elevated free fatty acid concentrations in lipemic sera reduce protein binding of valproic acid significantly more than phenytoin. Am. J. Med. Sci. 1997; 313: 75-9.
  10. Takamura N., Shinozawa S., Maruyama T., Suenaga A., Otagiri M. Effects of fatty acids on serum binding between furosemide and valproic acid. Biol. Pharm. Bull. 1998; 21: 174-6.
  11. Vorum H., Honore´ B. Influence of fatty acids on the binding of warfarin and phenprocoumon to human serum albumin with relation to anticoagulant therapy. J. Pharm. Pharmacol. 1996; 48: 870-5.
  12. van der Vusse G.J. Albumin as fatty acid transporter. Drug Metab. Pharmacokinet. 2009; 24(4): 300-7.
  13. Rizzuti B., Bartucci R., Sportelli L., Guzzi R. Fatty acid binding into the highest affinity site of human serum albumin observed in molecular dynamics simulation. Arch. Biochem. Biophys. 2015; 579: 18-25.
  14. Abraham M.J., Murtola T., Schulz R., Pall S., Smith J.C., Hess B. et al. GROMACS: High performance molecular simulations through multi-level parallelism from laptops to supercomputers. SoftwareX. 2015; 1-2: 19-25.
  15. Berendsen H.J.C., Postma J.P.M., van Gunsteren W.F., Hermans J. Interaction models for water in relation to protein hydration. In: Pullman B., ed. Intermolecular forces. Dordrecht: Reidel D. Publishing Company; 1981: 331-42.
  16. Bussi G., Donadio D., Parrinello M. Canonical sampling through velocity rescaling. J. Chem. Phys. 2007; 126: 014101.
  17. Berendsen H.J.C., Postma J.P.M., di Nola A., van Gunsteren W.F., Haak J.R. Molecular dynamics with coupling to an external bath . J. Chem. Phys. 1984; 81: 3684-90.
  18. Darden T., York D., Pedersen L. Particle mesh Ewald: An N·log(N) method for Ewald sums in large systems. J. Chem. Phys. 1993; 3: 10089-92.
  19. Hess B., Bekker H., Berendsen H.J.C., Fraaije J.G.E.M. LINCS: A linear constraint solver for molecular simulations. J. Comp. Chem. 1997; 8: 1463-73.
  20. Genheden S., Ryde U. The MM/PBSA and MM/GBSA methods to estimate ligand-binding affinities. Expert Opin. Drug Discov. 2015; 10: 449-61.
  21. Kumari R., Kumar R. Open Source Drug Discovery Consortium, Lynn A. g_mmpbsa – a GROMACS tool for high-throughput MM-PBSA calculations. J. Chem. Inf. Model. 2014; 54: 1951-62.
  22. Белинская Д.А., Таборская К.И., Авдонин П.В., Гончаров Н.В. Модуляция жирными кислотами сайтов взаимодействия альбумина с параоксоном: анализ методами молекулярного моделирования. Биоорг. химия 2017; 43: 347-56.
  23. Белинская Д.А., Шмурак В.И., Таборская К.И., Авдонин П.П., Авдонин П.В., Гончаров Н.В. Сравнительный анализ in silico связывания параоксона сывороточным альбумином человека и быка. ЖЭБФ 2017; 53: 170-7.
  24. Jacob R.B., Michaels K.C., Anderson C.J., Fay J.M., Dokholyan N.V. Harnessing Nature’s Diversity: Discovering organophosphate bioscavenger characteristics among low molecular weight proteins. Sci. Rep. 2016; 6:37175.
  25. Yamasaki K., Hyodo S., Taguchi K., Nishi K., Yamaotsu N., Hirono S. et al. Long chain fatty acids alter the interactive binding of ligands to the two principal drug binding sites of human serum albumin. PLoS One 20179; 12(6): e0180404.
  26. Avci B., Bilge S.S., Arslan G., Alici O., Darakci O., Baratzada T. et al. Protective effects of dietary omega-3 fatty acid supplementation on organophosphate poisoning. Toxicol. Ind. Health. 2018; 34(2): 69-82.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Белинская Д.А., Баталова А.А., Гончаров Н.В., 2019


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 81728 от 11 декабря 2013.