Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1393
12
1
gregorian
2015
3
1
14
15
online
1
fulltext
fa
شبیه سازی دینامیک مولکولی دانه درشت عبور حامل دارو از غشا سلول
Coarse grain molecular dynamics simulation of drug carrier penetration into cell membrane
با گسترش روزافزون صنعت داروسازی و ساخت داروهایی با عملکرد مشخص، انتقال آن به داخل سلول نیز از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. غشا سلول در برابر ترکیبات آبدوست غیر قابل نفوذ است و مکانیزمهای انتقال اختصاصی برای نفوذ آنها مورد نیاز است. بنابراین لزوم پیدا کردن راهی برای تسهیل عبور این داروها از غشا سلول مطرح است. در این بین پپتایدهای با قابلیت نفوذ به سلول نشان دادند که میتوانند به عنوان حامل دارو مورد استفاده قرار گیرند چراکه توانایی عبور از غشا بدون نیاز به انرژی یا ریسپتور را دارا میباشند. در این پروژه به بررسی عبور یکی از این پپتایدها به نام پنتراتین از غشا سلول توسط شبیهسازی دینامیک مولکولی هدفمند با سرعت ثابت و با استفاده از روش دانه درشت مارتینی پرداخته شدهاست. ابتدا در یک شبیهسازی تعادلی جهتگیری پپتاید طی نزدیک شدن و نشستن بر روی غشا بررسی و نشان داده شد که برای بررسی فرآیند نفوذ آن به داخل سلول، نیازمند استفاده از دینامیک مولکولی هدفمند میباشیم. سد انرژی پیشروی این پپتاید برای نفوذ به داخل سلول و انتشار آن در داخل غشا بررسی شدهاست. در این پژوهش نشان داده میشود که تشکیل حفره آب برای نفوذ این پپتاید به داخل سلول باعث شکستهشدن سد انرژی و عبور آسان آن از غشا سلول میشود که با نتایج پژوهشهای پیشین همخوانی دارد. همچنین میزان سد انرژی برای عبور این پپتاید از غشا 110 کیلوژول بر مول بدست آمد.
With the increasing development of the pharmaceutical industry and producing drugs with specific performance, its transfer into cells is also very important. Cell membranes are effectively impermeable to hydrophilic compounds unless the permeation is facilitated by dedicated transport systems. As a consequence, there is much interest in finding ways to facilitate the transport of molecules across cell membranes. Cell-penetrating peptides (CPPs) in particular have shown much promise as potential delivery agents. That have been claimed to penetrate cell membranes in an energy- and receptor-independent manner. In the present investigation, the translocation of PENETRATIN into the cell membrane is carried out applying constant velocity steered molecular dynamics via MARTINI coarse grain approach. In order to study the orientation of peptide as it get closer to the membrane, equilibrium simulation is carried out and it is shown that to investigate the penetration process, we need to apply steered molecular dynamics simulation. Energy barrier upon the insertion is calculated and its diffusion in the membrane is considered. It is shown that pore formation phenomenon breaks down the energy barrier and facilitates the translocation process which is in agreement with previous researches. Furthermore, 110 kJ/mol energy barrier is obtained from simulations for this peptide.
انتقال دارو,دینامیک مولکولی دانه درشت,دینامیک مولکولی هدفمند,محاسبه سد انرژی
Drug delivery,Coarse grain molecular dynamics,steered molecular dynamics,Energy barrier calculation
316
322
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-1162&slc_lang=fa&sid=15
Behzad
Damichi
بهزاد
دمیرچی
100319475328460054194
100319475328460054194
No
دانشگاه صنعتی شریف
Milad
Rismanian
میلاد
ریسمانیان
100319475328460054195
100319475328460054195
No
دانشگاه صنعتی شریف
Mohammad Said
Saidi
محمد سعید
سعیدی
100319475328460054193
100319475328460054193
Yes
دانشگاه صنعتی شریف
Bahar
Firoozabadi
بهار
فیروزآبادی
100319475328460054196
100319475328460054196
No
دانشگاه صنعتی شریف