Моделирование антиоксидантных комплексных частиц на основе ионов 3d-элементов и активного центра цитохрома с
УДК 544.3+544.473, 53.072
Аннотация
Представлены результаты компьютерного моделирования процесса переноса электрона от супероксид-иона к модельным частицам, построенным на основе активного центра цитохрома с путем замены иона железа в активном центре на ионы других 3d-металлов с валентностью (III) — хрома, марганца, кобальта и никеля. Проведен топологический анализ электронной плотности по Бейдеру модельных комплексных частиц с дальнейшей характеристикой взаимодействий связей центрального атома и лигандов. Рассчитаны энергии реорганизации, энергии активации и константы скорости переноса электрона в континуальной диэлектрической среде от супероксид-иона на металлокомплекс с использованием теории Маркуса. Расчеты выполнены в программном пакете ORCA 5.0.2 с использованием континуальной модели растворителя CPCM с функционалом плотности PBE в базисных наборах def2-TZVPD для супероксид-иона и def2-SVP для моделей активных центров.
Показано, что потенциальными антиоксидантными свойствами по отношению к супероксид-иону обладают комплексные частицы на основе железа (III) и никеля (III). Более всего антиоксидантные свойства выражены у комплекса железа (III).
Скачивания
Metrics
Литература
Delinois L.J., De Leon-Velez O., Vazquez-Medina A., et al. Cytochrome C: Using Biological Insight Toward Engineering an Optimized Anticancer Biodrug // Inorganics. 2021. Vol. 9. P. 83.
Pereverzev M.O., Vygodina T.V., Konstantinov A.A., Skulachev V.P. Cytochrome C, an Ideal Antioxidant // Biochemical Society Transactions. 2003. Vol. 31. P. 1312-1315.
Hu H., Hone E.A., Provencher E.A.P, et al. MiR-34a Interacts with Cytochrome C and Shapes Stroke Outcomes // Scientific Reports. 2020. Vol. 10. P 3233.
Yang G., Wu L., Chen S., et al. Mitochondrial Dysfunction Resulting from Loss of Cytochrome C Impairs Radiation-Induced Bystander Effect // British Journal of Cancer. 2009. Vol. 12. P. 1912-1916.
Martin D.S., Lonergan PE., Boland B., et al. Apoptotic Changes in the Aged Brain are Triggered by Interleukin-1Be-ta-Induced Activation of p38 and Reversed by Treatment with Eicosapentaenoic Acid // Journal of Biological Chemistry. 2002. Vol. 37. P. 34239-34246.
Lee J.Y., Park Y., Pun S., et al. Real-Time Investigation of Cytochrome C Release Profiles in Living Neuronal Cells Undergoing Amyloid Beta Oligomer-Induced Apoptosis // Nanoscale. 2015. Vol. 7. P. 10340-10343.
Соколов В.О., Морозова Н.В., Флоренцева С.С. и др. Оценка влияния препарата Цитохром С на восстановление зрительных функций у больных с помутнениями роговицы после перенесенных кератитов // Офтальмологические ведомости. 2017. № 10. C. 79-86.
Зорькина А.В., Дорогов Н.В., Гераськин А.Е. Влияние антигипоксиканта цитохрома с на процессы перикисного окисления дипидов при гиподинамии // Актуальные проблемы современного здравоохранения и медицины. 2001. № 2. С. 86-89.
Neese F. Software Update: the ORCA Program System, Version 4.0 // Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Molecular Science. 2017. Vol. 8. P 1327.
Perdew J.P, Burke K., Ernzerhof M. Generalized Gradient Approximation Made Simple // Physical Review Letters. 1996. Vol. 77. P. 3865.
Weigend F., Ahlrichs R. Balanced Basis Sets of Split Valence, Triple Zeta Valence and Quadruple Zeta Valence Quality for H to Rn: Design and Assessment of Accuracy // Physical Chemistry Chemical Physics. 2007. Vol. 7. P. 3297.
Weigend F. Accurate Coulomb-Fitting Basis Sets for H to Rn // Physical Chemistry Chemical Physics. 2006. Vol. 8. P. 1057-1065.
Caldeweyher E., Bannwarth C., Grimme S. Extension of the D3 Dispersion Coefficient Model // The Journal of Chemical Physics. 2017. Vol. 147. P 034112.
Cossi M., Rega N., Scalmani G., et al. Energies, Structures, and Electronic Properties of Molecules in Solution with the CPCM Solvation Model // Journal of Computational Chemistry. 2003. Vol. 24. P 669-681.
Marcus R.A., Sutin N. Electron Transfers in Chemistry and Biology // Biochimica et Biophysica Acta. 1985. Vol. 811 (3). P. 265-322.
Ryabykh A.V, Maslova O.A., Beznosyuk S.A. Mechanisms of Docking of Superoxide Ions in the Catalytic Cycle of Manganese and Iron Superoxide Dismutases // Eurasian Journal of Chemistry. 2023. Vol. 111 (3). P 104-113.
Lu T., Chen F. Multiwfn: A Multifunctional Wavefunction Analyzer // Journal of Computational Chemistry. 2012. Vol. 33 (5). P. 580-592.
Copyright (c) 2025 Андрей Валерьевич Рябых, Ольга Андреевна Маслова, Екатерина Александровна Борисова, Мария Андреевна Акелькина, Сергей Александрович Безносюк
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
