Русский
!

Presentations

Molecular design of algal growth inhibitors. QM study

Kondratev M.S., Terentiev V.V.1, Shitov A.V.1

Institute of Cell Biophysics, RAS. Pushchino, Russia

1Institute of Basic Biological Problems, RAS. Pushchino, Russia

Существенной проблемой многих открытых водоемов, а также искусственных систем хранения технической воды является массовое размножение и резкое увеличение общей биомассы водорослей – т.н. «цветение». У фотосинтезирующих микроорганизмов имеется множество ключевых физиологических систем и биохимических циклов, функционирование которых можно селективно ингибировать. Одной из таких важнейших, но уязвимых систем, являются ферменты карбоангидразы, принимающие участие в образовании углеводов при фотосинтезе – например, белок Cah3, который был выбран нами в качестве модельной системы для поиска эффективных ингибиторов карбоангидраз. Разрабатываемые химические агенты будут действовать только на водоросли, не повреждая другие организмы вокруг.

В данной работе при помощи современных методов вычислительной химии теоретически изучены особенности некоторых структурных и термодинамических параметров молекул ингибиторов карбоангидразы Cah3 из Chlamydomonas reinhardtii.

Выполненные нами квантово-химические расчеты позволили исследовать конформационную лабильность ряда веществ-кандидатов, молекул на основе сурьмы. Эти симметричные соединения с двумя бензольными кольцами, а также с галогеновыми заместителями, являются столь же эффективными ингибиторами изучаемого фермента, как и классические соединения: ацетазоламид, этоксизоламид, ТФМСА. Для галогеновых производных нами показано уменьшение термодинамической стабильности таких молекул в ряду F–Cl–Br–I, а также отмечена важная стабилизирующая роль водородных связей между N–H и бензольными кольцами.

При помощи методов гибкого докинга нами изучен механизм взаимодействия ряда ингибиторов с аминокислотными остатками, формирующими активный центр карбоангидразы Cah3.

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533