Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty Russian Journal of Biological Physics and Chemisrty АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ХИМИИ 2499-9962 54503 МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ MEDICAL BIOPHYSICS AND BIOPHYSICAL CHEMISTRY МЕДИЦИНСКАЯ БИОФИЗИКА И БИОФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ Physical and chemical properties of combined ion channels, induced by macrocyucle polyene antibiotics of different chemical structure in bilayer lipid membranes Физико-химические свойства комбинированных ионных каналов, индуцируемых макроциклическими полиеновыми антибиотиками различной химической структуры в бислойных липидных мембранах Багирова А А Baghirova A A arifabaghirova@gmail.com Институт ботаники НАН Азербайджана ru Azerbaijan National Academy of Science, Institute of Botany ru 25 03 2020 25 03 2020 5 1 158 163 20 03 2020 20 03 2020 https://rusjbpc.ru/en/nauka/article/54503/view

В статье приводится исследование биологической активности и физико-химических свойств макролактонных полиеновых антибиотиков (ПА) с различной структурой гидрофильного и гидрофобного участков молекул при их взаимодействии с бислойными липидными мембранами (БЛМ). На физико-химические параметры ионных каналов, формируемых ПА в клеточных мембранах,такие как избирательность и проводимость, оказывают влияние даже не очень значительные изменения в количестве двойных связей и числе гидроксильных и карбонильных групп в молекуле этих соединений. Обнаружено, что чем выше число двойных связей в молекуле ПА, тем выше биологическая активность антибиотиков. В экспериментах из ПА используются амфотерицин В, леворин А, нистатин и филипин. Приводится сравнительный анализ одиночных ионных каналов вышеуказанных ПА и гибридных ионных каналов, формируемых из ПА различной химической структуры в холестерин-содержащих фосфолипидных мембранах, что создает возможности для целенаправленного синтеза антибиотиков нового поколения.

This article is devoted to the research of biological activity and physical and chemical properties of macrolactone polyene antibiotics (PA) with different hydrophilic and hydrophobic parts of molecules at the interaction with bilayer lipid membranes (BLM). Physical and chemical parameters of ion channels such selectivity and conductivity inducing by PA are influenced even by small changes in the number of double bonds, hydroxyl and carbonyl groups in molecule of these compounds. It was found that higher number of double bonds in the molecule of PA leads the higher biological activity of antibiotics. Among of the different PA there are used amphotericin B, levorin A, nystatin and filipin in the our experiments. There is comparative analysis of single ion channels of above mentioned PA and hybrid ion channels formed of PA with various ion channels in cholesterol containing phospholipid membranes. It makes possibilities for the targeted synthesis of new generation antibiotics.

 полиеновые антибиотики (ПА) бислойные липидные мембраны (БЛМ) мембранная активность проводимость избирательность ионные каналы polyene antibiotics (PA) bilayer lipid membranes (BLM) membrane activity conductivity selectivity ion channels

Borowski E. Novel approaches in the rational design of antifungal agents of low toxicity. Farmaco., 2000, vol. 55, pp. 206-208. Borowski E. Novel approaches in the rational design of antifungal agents of low toxicity. Farmaco., 2000, vol. 55, pp. 206-208. Mueller P., Rudin D.O., Tien H.T., Wescott W.C. Methods for formation of single bimolecular lipid membrane in aqueous solution. J. Phys. Chem., 1963, vol. 67, pp. 534-535. Mueller P., Rudin D.O., Tien H.T., Wescott W.C. Methods for formation of single bimolecular lipid membrane in aqueous solution. J. Phys. Chem., 1963, vol. 67, pp. 534-535. Folch J., Leese M., Sloan-Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. J. Bio. Chem., 1957, vol. 226, pp. 4997-509. Folch J., Leese M., Sloan-Stanley G.H. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. J. Bio. Chem., 1957, vol. 226, pp. 4997-509. Касумов Х.М. Структура и мембранная функция полиеновых макроолидных антибиотиков. Монография. Баку-Элм, Москва: Наука, 2009, 511 с. @@[Kasumov Kh.M. Structure and membrane function of polyene macrolide antibiotics. Monograph. Baku-Elm, Moscow: Nauka, 2009, 511 р. (In Russ.)] Kasumov H.M. Struktura i membrannaya funkciya polienovyh makroolidnyh antibiotikov. Monografiya. Baku-Elm, Moskva: Nauka, 2009, 511 s. @@[Kasumov Kh.M. Structure and membrane function of polyene macrolide antibiotics. Monograph. Baku-Elm, Moscow: Nauka, 2009, 511 r. (In Russ.)] Samedova A.A., Taghi-zade T.P., Kasumov Kh.M. Dependence of ion channel properties formed by polyene antibitoics molecules on the lactone ring structure. Russian J. Of Bioorganic Chemistry, 2018, vol. 44, no. 3, pp. 337-345. Samedova A.A., Taghi-zade T.P., Kasumov Kh.M. Dependence of ion channel properties formed by polyene antibitoics molecules on the lactone ring structure. Russian J. Of Bioorganic Chemistry, 2018, vol. 44, no. 3, pp. 337-345. Ибрагимова В, Х., Алиева И.Н., Касумов Х.М. Эффект леворина А2, вводимого с одной стороны липидных мембран. Биологические мембраны, т. 23, № 6, с. 493-502. @@[Ibragimova V.Kh., Aliyeva I.N., Kasumov Kh.M. Effect of levorin A2 added by one side of lipid membranes. Biological membranes, vol. 23, no. 6, pр 493-502. (In Russ.)] Ibragimova V, H., Alieva I.N., Kasumov H.M. Effekt levorina A2, vvodimogo s odnoy storony lipidnyh membran. Biologicheskie membrany, t. 23, № 6, s. 493-502. @@[Ibragimova V.Kh., Aliyeva I.N., Kasumov Kh.M. Effect of levorin A2 added by one side of lipid membranes. Biological membranes, vol. 23, no. 6, pr 493-502. (In Russ.)]