Лаборатория молекулярной динамики

• ЛМД Главная страница
• Персонал
• Основные направления исследований
• Публикации
• История и фотографии

Основные направления исследований:
Компьютерное моделирование полиненасыщенных липидных слоев

Н.К. Балабаев¹, А.Л.Рабинович², П.О. Рипатти², В.В. Корнилов<sup>1

1</sup> Институт математических проблем биологии РАН,
142292 Пущино, Московская обл.

²Институт биологии, Карельский научный центр РАН,
185610 Петрозаводск, ул. Пушкинская 11

    Вопрос о роли и свойствах фосфолипидного бислоя является одним из наиболее существенных для понимания структурной организации и функционирования биологических мембран. Системы липидных молекул с полиеновыми углеводородными цепями представляют значительный интерес и с теоретической точки зрения, поскольку накопленный к настоящему времени экспериментальный материал свидетельствует о высокой степени их значимости для мембран. Особенно интересным представляется изучение моно- и бислоев, составленных из полиненасыщенных липидных молекул различных типов, так как имеется целый ряд фактов, указывающих на то, что именно они играют фундаментальную роль в обеспечении нормального функционирования мембран.

    Компьютерное моделирование, предоставляющее детальную картину системы на атомном уровне, может значительно способствовать уяснению специфических свойств и структуры полиненасыщенных липидов, их поведения и форм движения в пределах мембраны, проницаемости липидных структур, их взаимодействия между собой и с макромолекулами мембраны, роли липидов в процессах температурной адаптации биомембран, а также установлению отличительных свойств моно- и бислоев, составленных из различных полиненасыщенных липидов.

    Результатом компьютерного моделирования методом молекулярной динамики являются "мгновенные" конфигурации изучаемой системы в последовательные моменты времени, что позволяет вычислять как динамические, так и структурные её характеристики. Например: параметры порядка С-С и С-Н связей, размеры и форма молекул в целом, частоты конформационных переходов в торсионных углах и др.

    Здесь показана часть липидного монослоя, состоящая из 6 молекул фосфолипидов. Полярная группа (в положении 1 глицерина) изображена синим шаром, в положении 2 глицерина - остаток докозагексаеновой цепи (22:6(n-3)cis), в положении 3 - остаток стеариновой кислоты (18:0).