Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук

Расширенный поиск

Сайты связывания билирубина сывороточным альбумином человека: возможность влияния на них мутаций, вызванных радиацией

https://doi.org/10.29235/1814-6023-2021-18-1-46-57

Полный текст:

Аннотация

В статье проанализированы сайты связывания билирубина сывороточным альбумином человека с точки зрения нестабильности вторичной структуры, а также изучено влияние известных аминокислотных замен, вызванных радиационным воздействием, на способность альбумина связывать билирубин. Расчеты энергии связывания и констант ингибирования комплексов билирубина с альбумином до и после аминокислотных замен показали, что аминокислотные замены по-разному влияют на способность связывать билирубин сывороточным альбумином человека. Аминокислотные замены Asp269-Gly269 (Nagasaki-1), Glu354-Lys354 (Hiroshima-1), Asp375-Asn375 (Nagasaki-2) уменьшают свободную энергию связывания билирубина сывороточным альбумином человека, а аминокислотные замены His3-Gln3 (Nagasaki-3) и Glu382-Lys382 (Hiroshima-2) повышают ее по результатам молекулярного докинга с соответствующими участками поверхности белка. Константы ингибирования при этом значительно выше, чем с известными сайтами связывания. В целом же рассмотренные мутации, вызванные радиационным воздействием, не могут влиять на наиболее специфичные известные сайты связывания билирубина сывороточным альбумином человека, так как аминокислотные остатки, которые подвергаются заменам, не взаимодействуют с аминокислотными остатками этих сайтов связывания (Leu115, Arg117, Phe134, Tyr138, Ile142, Phe149, Phe157, Tyr161, Arg186, Lys190, Lys240, Arg222). Все аминокислотные остатки известных сайтов связывания располагаются в стабильных элементах вторичной структуры сывороточного альбумина человека.

Полученные данные важны для понимая влияния радиационного воздействия на развитие билирубиновой энцефалопатии у жителей стран, пострадавших от аварии на Чернобыльской атомной электростанции, и у жителей Японии.

Об авторах

В. В. Побойнев
Белорусский государственный медицинский университет
Беларусь

Побойнев Виктор Витольдович – аспирант, ассистент

пр. Дзержинского, 83, 220116, г. Минск, Республика Беларусь



В. В. Хрусталев
Белорусский государственный медицинский университет
Беларусь

Хрусталев Владислав Викторович – доцент, заведующий кафедрой

пр. Дзержинского, 83, 220116, г. Минск, Республика Беларусь



А. Н. Стожаров
Белорусский государственный медицинский университет
Беларусь

Стожаров Александр Николаевич – профессор, заведующий кафедрой

пр. Дзержинского, 83, 220116, г. Минск, Республика Беларусь



Т. А. Хрусталева
Институт физиологии НАН Беларуси
Беларусь

Хрусталева Татьяна Александровна – ст. науч. сотрудник

ул. Академическая, 28, 220072, г. Минск, Республика Беларусь



Список литературы

1. Clinical indications for the albumin use: still a controversial issue / P. Caraceni [et al.] // Eur. J. Int. Med. – 2013. – Vol. 24, N 8. – P. 721–728. https://doi.org/10.1016/j.ejim.2013.05.015

2. He, X. M. Atomic structure and chemistry of human serum albumin / X. M. He, D. C. Carter // Nature. – 1992. – Vol. 358, N 6383. – P. 209–215. https://doi.org/10.1038/358209a0

3. Colmenarejo, G. In silico predicttion of drug-binding strengths to human serum albumin / G. Colmenarejo // Med. Res. Rev. – 2003. – Vol. 23, N 3. – P. 275–301. https://doi.org/10.1002/med.10039

4. Желтухи неонатального периода: учеб.-метод. пособие / А. К. Ткаченко [и др.]. – Минск : БГМУ, 2017. – 68 с.

5. Point substitutions in Japanese alloalbumins / K. Arai [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1989. – Vol. 86, N 16. – P. 6092–6096. https://doi.org/10.1073/pnas.86.16.6092

6. Khrustalev, V. V. Amino acid content of beta strands and alpha helices depends on their flanking secondary structure elements / V. V. Khrustalev, T. A. Khrustaleva, V. V. Poboinev // Biosystems. – 2018. – Vol. 168. – P. 45–54. https://doi.org/10.1016/j.biosystems.2018.04.002

7. PubChem 2019 update: improved access to chemical data / S. Kim [et al.] // Nucl. Acids Res. – 2019. – Vol. 47, N D1. – P. D1102–D1109. https://doi.org/10.1093/nar/gky1033

8. Bikadi, Z. Application of the PM6 semi-empirical method to modeling proteins enhances docking accuracy of AutoDock / Z. Bikadi, E. Hazai // J. Cheminf. – 2009. – Vol. 1. – Art. 15. https://doi.org/10.1186/1758-2946-1-15

9. Crystallographic analysis of human serum albumin complexed with 4Z,15E-bilirubin-IXalpha / P. A. Zunszain [et al.] // J. Mol. Biol. – 2008. – Vol. 381, N 2. – P. 394–406. https://doi.org/10.1016/j.jmb.2008.06.016

10. PLIP: fully automated protein-ligand interaction profiler / S. Salentin [et al.] // Nucl. Acids Res. – 2015. – Vol. 43, N W1. – P. W443–W447. https://doi.org/10.1093/nar/gkv315

11. Побойнев, В. В. Структурная изменчивость альфа-спиральных белков / В. В. Побойнев, В. В. Хрусталев, Т. А. Хрусталева // Инновационные технологии в фармации : сб. науч. тр. / под общ. ред. Е. Г. Приваловой. – Иркутск, 2019. – Вып. 6 : материалы Всерос. науч.-практ. конф. c междунар. участием, посвящ. 100-летию со дня образования Иркутск. гос. мед. ун-та (Иркутск, 14–15 июня 2019 г.). – C. 118–127.

12. The structural characterization and bilirubin-binding properties of albumin Herborn, a [Lys240→Glu] albumin mutant / L. Minchiotti [et al.] // Eur. J. Biochem. – 1993. – Vol. 214, N 2. – P. 437–444. https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1993.tb17939.x

13. Jacobsen, J. Studies of the affinity of human serum albumin for binding of bilirubin at different temperatures and ionic strength / J. Jacobsen // Int. J. Pept. Protein Res. – 1977. – Vol. 9, N 3. – P. 235–239. https://doi.org/10.1111/j.1399-3011.1977.tb03486.x


Для цитирования:


Побойнев В.В., Хрусталев В.В., Стожаров А.Н., Хрусталева Т.А. Сайты связывания билирубина сывороточным альбумином человека: возможность влияния на них мутаций, вызванных радиацией. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия медицинских наук. 2021;18(1):46-57. https://doi.org/10.29235/1814-6023-2021-18-1-46-57

For citation:


Poboinev V.V., Khrustalev V.V., Stojarov A.N., Khrustaleva T.A. Influence of mutations caused by radiation exposure on the bilirubin binding sites of human serum albumin. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Medical series. 2021;18(1):46-57. (In Russ.) https://doi.org/10.29235/1814-6023-2021-18-1-46-57

Просмотров: 35


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1814-6023 (Print)
ISSN 2524-2350 (Online)