Взаємодія важких металів з 7s глобуліном з сої: дослідження методом молекулярної динаміки
Анотація
У цьому дослідженні були використано метод молекулярної динаміки (MD) для дослідження структурних і динамічних ефектів зв'язування Cd²⁺ і Co³⁺ з 7S соєвим глобуліном. Використовуючи 200-нс симуляцію при 300 K з GROMACS і CHARMM General Force Field, були проаналізовані ключові структурні параметри, зокрема корінь середньоквадратичного відхилення остову ланцюга (RMSD), радіус інерції (Rg), площа поверхні, доступна для розчинника (SASA), та середньоквадратичні флуктуації (RMSF), для оцінки стабільності, гнучкості та компактності білка при різних концентраціях іонів металів. Результати MD дослідження показали: i) при низьких концентраціях металів білок зберігав структурну стабільність з мінімальними відхиленнями; ii) зростання концентрацій металевих іонів викликало більш суттєві структурні зміни в структурі білку залежно від типу іону; iii) на низьких концентраціях металів зміни переважно стосувалися конкретних регіонів α-субодиниці глобуліну, в той час як на вищих концентраціях впливали як на α-, так і на β-субодиниці; iv) коливання в елементах вторинної структури — α-спіралях, 310-спіралях та β-ланцюгах — вказували на потенційну дестабілізацію, особливо в системах з високими концентраціями металів; v) вміст α-спіралей залишався стабільним протягом симуляції, однак спостерігалося незначне зменшення вмісту β-ланцюгів при високих концентраціях металів. Це свідчить, що зв'язування важких металів може мати дестабілізуючий ефект на β-ланцюгові структури та змінювати загальну конформацію 7S глобуліну. Ці результати є корисними для розробки наноматеріалів на основі білків для виявлення та сорбції важких металів.
Завантаження
Посилання
Y. Wei, Z. Huang, Z. Yu, C. Han, and C. Yang Materials, 14, 5436 (2021). https://doi.org/10.3390/ma14185436
Q. Wang, Y. Duan, Y. Huang, et al., Carbohydrate Polymers, 323, 121410 (2023). https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2023.121410
S. Zhang, C. Long, X. Zhu, et al., ACS Nano, 17, 18850 (2023). https://doi.org/10.1021/acsnano.3c03782
X. Huang, R. Li, L. Zeng, et al., Carbon, 161, 360 (2020). https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.01.069
X. Ren, and M. Soucek, ACS Symposium Series, 1178, 207 (2014). https://doi.org/10.1021/bk-2014-1178.fw001
Z. Teng, Y. Luo, and Q. Wang, J. Agric. Food Chem. 60, 2712 (2012). https://doi.org/10.1021/jf205238x
H. Zare-Zardini, H. Soltaninejad, A. Ghorani-Azam, et al., Prog Biomater, 11, 311 (2022). https://doi.org/10.1007/s40204-022-00197-4
K. Chien, E. Chung, and R. Shah. J. Biomat. App. 28(7), 1085 (2014). https://doi.org/10.1177/0885328213497413
Z. Ju, G. Lu, O. Sheng, et al., Nano Lett. 22(3), 1374 (2022). https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04775
J. Liu, D. Su, J. Yao, Y. Huang, J. Shao, and X. Chen, J. Mater. Chem. A, 5, 4163 (2017). https://doi.org/10.1039/C6TA10814H
S. Anselmo, T. Avola, K. Kalouta, S. Kataldo, et al., Int. J. Biol. Macr., 239, 124276, (2023). https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.124276
M. Yamada, M. Ujihara, and Y. Yamada, J. Compos. Sci. 7, 419 (2023). https://doi.org/10.3390/jcs7100419
O. Zhytniakivska, U. Tarabara, K. Vus, V. Trusova, and G. Gorbenko, East European Journal of Physics, (1), 497 (2024). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2024-1-55
S. Jo, T. Kim, V.G. Iyer, and W. Im, J. Comp. Chem. 29, 1859 (2008), https://doi.org/10.1002/jcc.20945
W. Humphrey, A. Dalke, and K. Schulten, J. Mol. Graph. 14, 33 (1996), https://doi.org/10.1016/0263-7855(96)00018-5
T. Hashimoto, T. Shimuzu, M. Yamabe, M. Taichi, et al., FEBS Journal, 278, 1944 (2011). https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2011.08111.x
Авторське право (c) 2025 О. Житняківська, У. Маловиця, К. Вус, В. Трусова, Г. Горбенко
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
