Комплекси фулеренів з амілоїдними фібрилами як перспективні нанокомпозити: дослідження методом молекулярного докінгу
Молекулярнi взаємодiї мiж амiлоїдними фiбрилами Aβ-пептиду, iнсулiну та α-синуклеїну та фулеренами рiзного розмiру, зокрема, C20, C36, C60, C70 та C84, було дослiджено за допомогою методу молекулярного докiнгу. Виявлено, що фулерени зв’язуються з петлями або поворотами фiбрилярних агрегатiв Aβ-пепти...
Saved in:
| Date: | 2024 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Publishing house "Academperiodika"
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023103 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023103 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20231032024-01-06T13:49:58Z Fullerene-Amyloid Complexes as Perspective Nanocomposites: Molecular Docking Studies Комплекси фулеренів з амілоїдними фібрилами як перспективні нанокомпозити: дослідження методом молекулярного докінгу Trusova, V.M. Kuznietsov, P.E. Zhytniakivska, O.A. Tarabara, U.K. Vus, K.A. Gorbenko, G.P. fullerenes amyloid fibrils molecular docking studies nanocomposite materials фулерени амiлоїднi фiбрили молекулярний докiнг нанокомпозитнi матерiали Молекулярнi взаємодiї мiж амiлоїдними фiбрилами Aβ-пептиду, iнсулiну та α-синуклеїну та фулеренами рiзного розмiру, зокрема, C20, C36, C60, C70 та C84, було дослiджено за допомогою методу молекулярного докiнгу. Виявлено, що фулерени зв’язуються з петлями або поворотами фiбрилярних агрегатiв Aβ-пептиду та α-синуклеїну, але локалiзуються на кiнцях амiлоїдних фiбрил iнсулiну, що свiдчить про нижчу спорiдненiсть фулеренiв до бiлкових агрегатiв цього типу. Для всiх систем, дослiджених у данiй роботi, зв’язування фулеренiв з амiлоїдними фiбрилами залежало вiд розмiру, причому бiльшi фулерени проявляли вищу афiннiсть та меншу загальну енергiю комплексацiї. Аналiз контактiв бiчних ланок пiдкреслив ключову роль ван-дер-Ваальсових сил, зокрема, алкiльних та π-алкiльних взаємодiй, в стабiлiзацiї комплексiв фулерен-амiлоїд. Отриманi результати було обговорено у контекстi нових нанокомпозитних матерiалiв на основi вуглецевих наночастинок та фiбрилярних бiлкiв, а також ролi фулеренiв в антиамiлоїднiй терапiї. The molecular interactions between the amyloid fibrils from Aβ-peptide, insulin and α-synuclein and fullerenes of different sizes, including C20, C36, C60, C70, and C84, have been studied using the molecular docking approach. The fullerenes are found to bind to the loop or turn region of Aβ- and α-synuclein fibrillar assemblies, but reside at the end of insulin amyloid fibers, reflecting the lower affinity of carbon nanostructures to the latter aggregated protein. For all systems studied here, the fullerene binding to amyloid fibrils is size-dependent, with larger fullerenes exhibiting a higher binding affinity and a lower total energy of complexation. The analysis of side chain contacts highlights the pivotal role of van der Waals forces, specifically, alkyl and π-alkyl interactions, in the stabilization of the fullerene-amyloid complexes. The results obtained are discussed in terms of novel nanocomposite materials based on carbon nanoparticles and fibrillar proteins, as well as of the fullerene role in anti-amyloid therapy. Publishing house "Academperiodika" 2024-01-06 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023103 10.15407/ujpe68.12.807 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 68 No. 12 (2023); 807 Український фізичний журнал; Том 68 № 12 (2023); 807 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe68.12 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023103/3060 Copyright (c) 2023 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
fullerenes amyloid fibrils molecular docking studies nanocomposite materials фулерени амiлоїднi фiбрили молекулярний докiнг нанокомпозитнi матерiали |
| spellingShingle |
fullerenes amyloid fibrils molecular docking studies nanocomposite materials фулерени амiлоїднi фiбрили молекулярний докiнг нанокомпозитнi матерiали Trusova, V.M. Kuznietsov, P.E. Zhytniakivska, O.A. Tarabara, U.K. Vus, K.A. Gorbenko, G.P. Комплекси фулеренів з амілоїдними фібрилами як перспективні нанокомпозити: дослідження методом молекулярного докінгу |
| topic_facet |
fullerenes amyloid fibrils molecular docking studies nanocomposite materials фулерени амiлоїднi фiбрили молекулярний докiнг нанокомпозитнi матерiали |
| format |
Article |
| author |
Trusova, V.M. Kuznietsov, P.E. Zhytniakivska, O.A. Tarabara, U.K. Vus, K.A. Gorbenko, G.P. |
| author_facet |
Trusova, V.M. Kuznietsov, P.E. Zhytniakivska, O.A. Tarabara, U.K. Vus, K.A. Gorbenko, G.P. |
| author_sort |
Trusova, V.M. |
| title |
Комплекси фулеренів з амілоїдними фібрилами як перспективні нанокомпозити: дослідження методом молекулярного докінгу |
| title_short |
Комплекси фулеренів з амілоїдними фібрилами як перспективні нанокомпозити: дослідження методом молекулярного докінгу |
| title_full |
Комплекси фулеренів з амілоїдними фібрилами як перспективні нанокомпозити: дослідження методом молекулярного докінгу |
| title_fullStr |
Комплекси фулеренів з амілоїдними фібрилами як перспективні нанокомпозити: дослідження методом молекулярного докінгу |
| title_full_unstemmed |
Комплекси фулеренів з амілоїдними фібрилами як перспективні нанокомпозити: дослідження методом молекулярного докінгу |
| title_sort |
комплекси фулеренів з амілоїдними фібрилами як перспективні нанокомпозити: дослідження методом молекулярного докінгу |
| title_alt |
Fullerene-Amyloid Complexes as Perspective Nanocomposites: Molecular Docking Studies |
| description |
Молекулярнi взаємодiї мiж амiлоїдними фiбрилами Aβ-пептиду, iнсулiну та α-синуклеїну та фулеренами рiзного розмiру, зокрема, C20, C36, C60, C70 та C84, було дослiджено за допомогою методу молекулярного докiнгу. Виявлено, що фулерени зв’язуються з петлями або поворотами фiбрилярних агрегатiв Aβ-пептиду та α-синуклеїну, але локалiзуються на кiнцях амiлоїдних фiбрил iнсулiну, що свiдчить про нижчу спорiдненiсть фулеренiв до бiлкових агрегатiв цього типу. Для всiх систем, дослiджених у данiй роботi, зв’язування фулеренiв з амiлоїдними фiбрилами залежало вiд розмiру, причому бiльшi фулерени проявляли вищу афiннiсть та меншу загальну енергiю комплексацiї. Аналiз контактiв бiчних ланок пiдкреслив ключову роль ван-дер-Ваальсових сил, зокрема, алкiльних та π-алкiльних взаємодiй, в стабiлiзацiї комплексiв фулерен-амiлоїд. Отриманi результати було обговорено у контекстi нових нанокомпозитних матерiалiв на основi вуглецевих наночастинок та фiбрилярних бiлкiв, а також ролi фулеренiв в антиамiлоїднiй терапiї. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023103 |
| work_keys_str_mv |
AT trusovavm fullereneamyloidcomplexesasperspectivenanocompositesmoleculardockingstudies AT kuznietsovpe fullereneamyloidcomplexesasperspectivenanocompositesmoleculardockingstudies AT zhytniakivskaoa fullereneamyloidcomplexesasperspectivenanocompositesmoleculardockingstudies AT tarabarauk fullereneamyloidcomplexesasperspectivenanocompositesmoleculardockingstudies AT vuska fullereneamyloidcomplexesasperspectivenanocompositesmoleculardockingstudies AT gorbenkogp fullereneamyloidcomplexesasperspectivenanocompositesmoleculardockingstudies AT trusovavm kompleksifulerenívzamíloídnimifíbrilamiâkperspektivnínanokompozitidoslídžennâmetodommolekulârnogodokíngu AT kuznietsovpe kompleksifulerenívzamíloídnimifíbrilamiâkperspektivnínanokompozitidoslídžennâmetodommolekulârnogodokíngu AT zhytniakivskaoa kompleksifulerenívzamíloídnimifíbrilamiâkperspektivnínanokompozitidoslídžennâmetodommolekulârnogodokíngu AT tarabarauk kompleksifulerenívzamíloídnimifíbrilamiâkperspektivnínanokompozitidoslídžennâmetodommolekulârnogodokíngu AT vuska kompleksifulerenívzamíloídnimifíbrilamiâkperspektivnínanokompozitidoslídžennâmetodommolekulârnogodokíngu AT gorbenkogp kompleksifulerenívzamíloídnimifíbrilamiâkperspektivnínanokompozitidoslídžennâmetodommolekulârnogodokíngu |
| first_indexed |
2024-03-31T09:28:20Z |
| last_indexed |
2024-03-31T09:28:20Z |
| _version_ |
1795757771589681152 |