Изучение механизма конкурируещего ингибирущего действия метионина  к токсическому воздействию сероводорода in vivo на основе моделирования молекулярных систем

L. I. Golovatskaya; M. N. Trizno; E. V. Golubkina; N. N. Trizno; O. S. Dyukareva

doi:10.34687/2219-8202.JAD.2022.03.0002

Authors

L. I. Golovatskaya
M. N. Trizno
E. V. Golubkina
N. N. Trizno
O. S. Dyukareva

DOI:

https://doi.org/10.34687/2219-8202.JAD.2022.03.0002

Keywords:

Ключевые слова: математическое моделирование, сероводород, фосфолипид, метионин, триглицерид, цитохром P450.

Abstract

Objective. Evaluation of the ability of methionine to competitive inhibition of intermolecular interactions
of lipid components of cell membranes to hydrogen sulfide.

Materials and methods. Mathematical modeling of intermolecular interactions of methionine and hydrogen sulfide with the components of the cell membrane has been carried out. Calculations based on the set-theoretic analysis and quantum-chemical simulation carried out using the developed programs. The experimental part of the work carried out in vivo using murine models with toxic poisoning with hydrogen sulfide.
Results. Schemes illustrating the reactive centers of triglyceride, phospholipid and cytochrome P450 blocked by methionine under conditions of toxic exposure to hydrogen sulfide are presented. Survival rates of laboratory animals confirmed the theoretically substantiated possibility of using methionine as an inhibitor of hydrogen sulfide.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Тризно Н.Н., Голубкина Е.В., Тризно М.Н., Дюкарева О.С. 2017. Cостояние системы гемостаза у крыс после хронической интоксикации сероводородсодержащим газом. Современные проблемы науки и образования. 4:75 - 83.

Жарких Л.И., Голубкина Е.В., Тризно Н.Н. 2020. Способ профилактики интоксикации организма животных при остром отравлении сероводородсодержащим газом в эксперименте. Патент на изобретение 2739256 C1, 22.12.2020. Заявка № 2019136190 от 12.11.2019.

Dillon KM, Matson JB. 2021. A Review of Chemical Tools for Studying Small Molecule Persulfides: Detection and Delivery. ACS Chem Biol. 16 (7): 1128-1141. doi: 10.1021/acschembio.1c00255

Cuevasanta E, Denicola A, Alvarez B, Möller MN. Solubility and permeation of hydrogen sulfide in lipid membranes. PLoS One. 2012;7(4):e34562. doi:10.1371/journal.pone.0034562

Blachier F, Andriamihaja M, Blais A. Sulfur-Containing Amino Acids and Lipid Metabolism. J Nutr. 2020;150(Suppl 1):2524S-2531S. doi:10.1093/jn/nxaa243

Ng PC, Hendry-Hofer TB, Witeof AE, et al. Hydrogen Sulfide Toxicity: Mechanism of Action, Clinical Presentation, and Countermeasure Development. J Med Toxicol. 2019;15(4):287-294. doi:10.1007/s13181-019-00710-5

Wang X., Chen M., Chen X., Ma J., Wen C., Pan J., Hu L., Lin G. 2014. The effects of acute hydrogen sulfide poisoning on cytochrome P450 isoforms activity in rats. Biomed Res Int. 2014:209393. doi: 10.1155/2014/209393.

Gennari M, Duboc C. 2020. Bio-inspired, Multifunctional Metal-Thiolate Motif: From Electron Transfer to Sulfur Reactivity and Small-Molecule Activation. Acc Chem Res. 53 (11): 2753-2761. doi: 10.1021/acs.accounts.0c00555

Sosa - Torres M. E., Kroneck P.M. 2020. Introduction: Transition Metals and Sulfur. In Transition Metals and Sulfur – A Strong Relationship for Life. Eds. Sosa - Torres M. E., Kroneck P.M. Berlin, Boston: De Gruyter, p. 1-18. https://doi.org/10.1515/9783110589757-007

Loiselle J.J., Yang G., Wu L. 2020. Hydrogen sulfide and hepatic lipid metabolism - a critical pairing for liver health. Br J. Pharmacol. 177(4): 757-768. doi:10.1111/bph.14556

Жарких Л.И. 2019. Структура программного обеспечения процесса моделирования межмолекулярного взаимодействия клеточной мембраны с токсикантами // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. Научно-технический журнал. 47( 3): 82-94.

Жарких Л.И., Очередко Ю. А., Алыков Н. М., Малев А. А. 2011. Свидетельство о гос. регистрации программ для ЭВМ №2011611798. Автоматизация расчетов основных энергетических и зарядовых характеристик при моделировании межмолекулярных взаимодействий. Зарегистр. в реестре программ для ЭВМ 28.02.2011.

Жарких Л.И., Дегтярев А.С. 2015. Свидетельство о гос. регистрации программ для ЭВМ №2015616182. Генератор z-матриц молекул / - Зарегистр. в реестре программ для ЭВМ 02.06.2015.

Zharkikh L.I., Smirnova Y.A., Azhmukhamedov I.M., Golubkina E.V., Trizno M.N. 2021. Inhibitors selection to influenza virus a by method of blocking intermolecular interaction. Studies in Systems, Decision and Control. 333: 227-237.