Глушко Александр Алексеевич – кандидат фармацевтических наук, преподаватель кафедры неорганической, физической и коллоидной химии.
357532, Пятигорск, пр. Калинина, 11
Glushko Alexander Alekseevich – Candidate of Sciences (Pharmacy), Lecturer of the Department of Inorganic, Physical and Colloid Chemistry.
11, Kalinin Ave., Pyatigorsk, 357532
Чиряпкин Алексей Сергеевич – студент.
357532, Пятигорск, пр. Калинина, 11
Chiriapkin Alexey Sergeevich – student.
11, Kalinin Ave., Pyatigorsk, 357532
Чиряпкин Виталий Сергеевич – студент.
357532, Пятигорск, пр. Калинина, 11
Chiriapkin Vitaly Sergeevich – student.
11, Kalinin Ave., Pyatigorsk, 357532
Муртузалиева Асият Мурадовна – студентка.
357532, Пятигорск, пр. Калинина, 11
Murtuzalieva Asyat Muradovna – student.
11, Kalinin Ave., Pyatigorsk, 357532
Полковникова Юлия Александровна – кандидат фармацевтических наук, доцент.
394036, Воронеж, ул. Студенческая, 3
Polkovnikova Yulia Alexandrovna – Candidate of Sciences (Pharmacy), docent.
3, Student Street, Voronezh, 394036
Заболевания сердечно-сосудистой системы – главная причина смертности среди населения по всему миру. Разработка новых препаратов, позволяющих нормализовать артериальное давление, является перспективным направлением в области фармации и медицины. Сейчас широкое распространение для лечения артериальной гипертензии и хронической сердечной недостаточности нашли ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (АПФ). Главный механизм ингибиторов АПФ заключается в блокировании превращения ангиотензина I в ангиотензин II, что опосредует расширение сосудов.
Целью данной работы является подбор методики моделирования взаимодействия лизиноприла с активным центром ангиотензинпревращающего фермента с использованием метода молекулярной динамики.
Материалы и методы. В качестве лиганда была использована молекула лизиноприла, заряды атомов которой были рассчитаны методом теории функционала плотности (ТФП) ub3lyp с базисными наборами 6-31G* и 6-311G**. Моделирование 75 нс молекулярной динамики взаимодействия лизиноприла с активным центром АПФ проводилось в программе Биоэврика. В результате моделирования молекулярной динамики была получена траектория системы «лизиноприл-АПФ». После этого было произведено сравнение конформаций лиганда в различные моменты времени моделирования с экспериментальной конформацией по величине среднеквадратического отклонения координат атомов.
Результаты и обсуждение. Результаты моделирования показали, что лизиноприл с зарядами, соответствующими базисному набору 6-311G**, ведет себя в активном центре АПФ в соответствии с данными рентгеноструктурного анализа, в отличие от лизиноприла с зарядами, рассчитанными базисным набором 6-31G*.
Заключение. Была разработана методика моделирования молекулярной динамики взаимодействия лизиноприла с активным центром ангиотензин-конвертирующего фермента. Полученная методика может быть использована для изучения взаимодействия веществ, сходных по структуре с лизиноприлом с активным центром АПФ.
Nowadays cardiovascular diseases are the main cause of death among the population around the word. The development of new drugs, giving a possibility to normalize blood pressure, is a promising direction in the field of pharmacy and medicine. Now inhibitors of angiotensinconverting enzyme (ACE) are widely adopted for the treatment of hypertension and chronic heart failure. The principle of action of ACE inhibitors is based on blocking the conversion of angiotensin I into angiotensin II, which mediates vasodilation.
The aim of the work is a selection of methods of lisinopril interaction with the active center of angiotensin-converting enzyme by molecular dynamics methods.
Materials and methods. Lisinopril molecule was used as a ligand; the charges of that ligand were calculated with the density functional theory (DFT) and ub3lyp method with the basis sets 6-31G* and 6-311G**. Simulation of 75 ns of molecular dynamics of lisinopril interaction with the active center of ACE was carried out in the Bioevrica program. As a result of molecular dynamics simulation, the trajectory of the “lisinopril-ACE” system was obtained. After that a comparison of ligand conformations at different points in simulation time with the experimental conformation of the value of standard deviation of coordinates of atoms was made.
Results and discussion.The results of simulation have showed that lisinopril with the charges corresponding to basis set 6-311G** behaves consistent with the x-ray data in the active center of the ACE, in contrast to lisinopril with the charges calculated by basis set 6-31G*.
Conclusion. The methods of lisinopril interaction modeling with the active center of angiotensin-converting enzyme has been selected. The obtained technique can be used for studying the interaction of substances, similar in structure to lisinopril with the active center of the enzyme (ACE).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.