Компьютерное моделирование взаимодействия гликофорина А и 4-метил-2,6-диизоборнилфенола в программах AutoDock и HexServer

Abstract

4-метил-2,6-диизоборнилфенол (диборнол) - перспективное лекарственное средство с гемореологической активностью. Гликофорин А - один из белков мембраны эритроцитов, участвующий в агрегации и, возможно, опосредующий гемореологические эффекты диборнола. Цель исследования - провести моделирование взаимодействия диборнола и гликофорина А c помощью компьютерных программ АutoDock и HexServer. Материал и методы. В работе использованы трехмерные модели молекул диборнола и гликофорина А. Информация о трехмерной модели гликофорина А была получена из базы данных RCSB Protein Data Bank - 1AFO. Моделирование трехмерной модели молекулы 4-метил-2,6-диизоборнилфенол (диборнола) проведено с использованием PRODRG Server. Результаты. Приведены результаты компьютерного моделирования взаимодействия диборнола с гликофорином А, выполненного с помощью программ HexServer и AutoDock. С учетом электростатических свойств молекулы гликофорина А оптимальным сайтом связывания является позиция в цепи А VAL83, в цепи В - ALA82, GLY83, GLY86, THR87. Энергия связи, определенная средствами AutoDock, составила -6,73 ккал/моль, HexServer - -2,89 ккал/моль. Заряд молекулярного комплекса диборнол-гликофорин А равен -4,126 (заряд нативной молекулы гликофорина А - -4,003). Заключение. Комплексное использование программ AutoDock и HexServer помогает существенно сократить временные и вычислительные ресурсы в процессе моделирования. Исследование выявило аминокислоты, которые могут играть ключевую роль во взаимодействии диборнола с гликофорином А: в цепи А - VAL83, в цепи В - ALA82, GLY83, GLY86, THR87. Проведенное исследование дало основания предполагать, что в результате подобного взаимодействия диборнол может препятствовать слипанию эритроцитов.

4-methyl-2,6-diisobornilphenol (dibornol) - a promising drug with a hemorheological activity. Glycophorin A is one of erythrocyte membrane proteins involved in the aggregation and possibly mediating rheological effects of dibornol. Objective: to conduct a modeling of the interaction dibornol and glycophorin A by AutoDock and HexServer programs. Material and methods. We used three-dimensional models of molecules dibornol and glycophorin A. Information on the three-dimensional model of glycophorin A was received from the database RCSB Protein Data Bank - 1AFO. Modeling the three-dimensional model of a dibornol (4-methyl-2,6-diisobornilfenol) was modeling by PRODRG Server. R esults. This paper presents the results of computer modeling of interaction dibornol and glycophorin A by HexServer and AutoDock programs. We used the electrostatic properties of the molecule glycophorin A, site of interaction is position chain A VAL83, chain B - ALA82, GLY83, GLY86, THR87. The energy of binding was -6.73 kcal/mol by AutoDock program, HexServer- - 2.89 kcal/mol. The charge of the molecular complex dibornol-glycophorin A decreased to -4.126 (the charge of the native molecule glycophorin A - -4.003). Conclusion. Integrated use of the program AutoDock and HexServer helps significantly reduce the time and computational resources in the modeling. The study identified the amino acids that may play a key role in the interaction with dibornol glycophorin A. This study has given us reason to believe that as a result of such interaction dibornol may prevent adhesion of red blood cells.