Российские биомедицинские исследования (Apr 2022)
ТЕТА-ДЕФЕНЗИНЫ: КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЕРОЯТНЫХ МЕХАНИЗМОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С МЕМБРАНАМИ МИКРООРГАНИЗМОВ
Abstract
Тета -дефензины - единственные циклические пептиды -антибиотики, продуцируемые в организме млекопитающих. Тета -дефензины активны против архей, бактерий, грибов, простейших, некоторых вирусов и даже токсинов, и свойства эти присущи именно циклической форме их молекулы. Выработка дефензинов представляет собой один из механизмов врожденного иммунитета, то есть является частью первой линии обороны макроорганизма. В данной статье мы приводим анализ квантово -химического расчета геометрии, распределения электронной плотности и параметров гидрофобности молекулы тета -дефензина, описываем ее физико -химические свойства и с этих позиций рассматриваем вероятные механизмы ее взаимодействия с мембранами микроорганизмов. Поперечный диаметр молекулы тета -дефензина позволяет ей проникать в поры, образуемые поринами в мембране бактерий. Три дисульфидных мостика придают молекуле тета -дефензина жесткость. Расстояния между этими мостиками таковы, что позволяют проникать сквозь формируемые ими пустоты (а, возможно, и сквозь стенку бактерии, в которую внедрилась молекула тета -дефензина) биогенным ионам как в свободном, так и в гидратированном состоянии, что должно привести к разрушению бактерии. Молекула тета -дефензина обладает весьма высоким дипольным моментом. Это увеличивает интенсивность диполь -дипольного взаимодействия между молекулами тета -дефензина, повышает их сродство друг к другу и может приводить к образованию комплексов этих молекул - по типу цепи или, что менее вероятно, лесенки. Тета -дефензины перспективны в качестве лекарственных антимикробных средств.
