Химики РУДН показали, как новое противоопухолевое лекарство взаимодействует с белками крови
Гетероциклические соединения, в которых есть несколько органических «колец» с атомами других элементов, вызывают интерес химиков и фармацевтов благодаря широкому спектру биологической активности. Ранее в РУДН создали гетероциклическое соединение с выраженным противоопухолевым действием. По структуре оно напоминает препараты афтазол и панопрофен, которые обычно используют для борьбы с воспалениями. При этом механизм их действия не до конца известен ученым. Один из показателей эффективности препарата — его связывание с белками крови, поэтому изучение этого процесса важно для понимания работы препарата. Химики РУДН продолжили исследования нового препарата и изучили особенности его биофизического взаимодействия с организмом. Для этого они исследовали, как лекарство связывается с белком циклооксигеназой-1 (PTGS1) и бычьим сывороточным альбумином (BSA).
«Так как молекула созданного лекарственного соединения схожа с коммерческими препаратами пранопрофеном и афтазолом, интересно понять механизм его связывающего взаимодействия с PTGS1 с использованием различных биофизических методов. Понимание взаимодействия с BSA важно, потому что это хорошо известная модельная белковая молекула, которая может принимать различные лекарственные средства и переносить их к заданной молекулярной среде», — кандидат химических наук Алексей Феста, старший преподаватель кафедры органической химии РУДН.
Химики исследовали взаимодействие препарата с BSA и PTGS1 экспериментально и теоретически. Для этого они применили метод флуоресцентной спектроскопии (флуориметрии), а также компьютерное молекулярное моделирование. Флуориметрия позволяет определить концентрацию вещества по интенсивности флуоресценции, которая возникает при его облучении вещества.
Флуоресцентная спектроскопия показала, что при взаимодействии препарата с альбумином возникает эффект так называемого статического тушения. Это означает, что вещества соединились друг с другом, и получился нефлуоресцирующий продукт. Такой эффект (вместе с последующими результатами теоретического моделирования) говорит о том, что соединение идет по принципу гидрофобного взаимодействия. Оно определяет, как в результате будет выглядеть структура соединения. Молекулярное моделирование по методу молекулярного докинга показало, что в соединении с BSA и PTGS1 лекарство устойчиво в течение всего времени симуляции.
«Исследование молекулярного докинга показывает, что препарат обладает хорошей способностью к связыванию как в комплексе с BSA, так и в комплексе с PTGS. При этом теоретически рассчитанная энергия связи почти совпадает с рассчитанной экспериментально. Анализ молекулярной динамики показывает, что препарат стабилен как в комплексной системе с BSA, так и в системе с PTGS1», — Cубрамани Картикеан, постдок кафедры органической химии РУДН.
Результаты опубликованы в Journal of Molecular Structure.
Кандидат биологических наук, доцент института экологии РУДН Всеволод Павшинцев разрабатывает инновационную методику, которая позволяет оценивать состояние пресных водоёмов с помощью рыбок данио-рерио и искусственного интеллекта. Проект, поддержанный грантом университета, призван перейти от простого химического анализа воды к пониманию того, как загрязнители воздействуют на живые организмы.
Доцент кафедры наноэлектроники и микросистемной техники РУДН Екатерина Гостева возглавляет междисциплинарный проект по разработке технологии наноструктурирования поверхности имплантатов. Её цель — сделать приживление имплантатов быстрым, надёжным и доступным для самых разных групп пациентов.
В институте экологии РУДН реализуется масштабный междисциплинарный проект в области экологической химии и материаловедения. Учёные работают над созданием высокоэффективных сорбентов на основе природных материалов для обезвреживания опасных загрязнителей окружающей среды.
Проект объединяет фундаментальные исследования на стыке химии, материаловедения и экологии и соответствует стратегическим целям развития науки и технологий Российской Федерации.