Методами молекулярной механики и квантово-химических расчетов исследовано пространственное и электронное строение антигипертензивных трипептидов LPP, IPP, VPP, LKP, LQP и LRP. Эти антигипертензивные трипептиды действуют как ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента (АПФ). Расчет исходных структурных вариантов молекул трипептидов, составленных на основе стабильных конформеров соответствующих монопептидов, выявил ограниченный набор энергетически предпочтительных конформационных состояний молекул в определенном интервале энергии. В результате расчетов были определены величины энергетических вкладов внутримолекулярных взаимодействий в низкоэнергетических конформационных состояниях молекул. Конформационный анализ трипептидов позволил выявить природу сил, стабилизирующих энергетически предпочтительных пространственных структур молекул. На основе полученных результатов были определены энергетические и электронные характеристики оптимальных пространственных структур молекул трипептидов. В результате исследования были также определены энергетически предпочтительные области величин двугранных углов , величины энергетических вкладов межостаточных взаимодействий и водородных связей, а также взаимное расположение остатков и их боковых цепей в низкоэнергетических конформациях трипептидов. На основе полученных параметров были построены молекулярные модели наиболее стабильных конформаций трипептидных ингибиторов, сопоставление которых дает возможность выделить структурные критерии, необходимые для создания лекарственных препаратов пригодных для клинического использования.
антигипертензивные пептиды, ангиотензин-превращающий фермент, ингибиторы, конформация, метод молекулярной механики, квантово-химический метод
1. Raia J.J.Jr., Barone J.A., Byerly W.G., Lacy C.R. Angiotensin-converting enzyme inhibitors: a comparative review. Ann. Pharmacother, 1990, vol. 24, pp. 506-525.
2. Yamamoto N. Antihypertensive peptides derived from food proteins. Peptide Science, 1997, vol. 43, pp. 129-134.
3. Jakala P., Jauhiainen T., Korpela R., Vapaatalo H.,Milk protein-derived bioactive tripeptides Ile-Pro-Pro and Val-Pro-Pro protect endothelial function in vitro in hypertensive rats. Journal of Functional Foods, 2009, vol. 1, iss. 3, pp. 266-273.
4. FitzGerald R.J., Murray B.A., Walsh D.J. Hypotensive peptides from milk proteins. Review. J. Nutr., 2004, vol. 134, pp. 980-988.
5. Foltz M., Cerstiaens A., van Meensel A., Mols R., van der Pijl P.C., Duchateau G.S.M.J.E., Augustijns P. The angiotensin converting enzyme inhibitory tripeptides Ile-Pro-Pro and Val-Pro-Pro show increasing permeabilities with increasing physiological relevance of absorption models. Peptides, 2008, vol. 29, pp. 1312-1320.
6. Hirota, T., Ohki K., Kawagishi R., Kajimoto Y., Mizuno S., Nakamura Y. and Kitakaze M. Casein hydrolysate containing the antihypertensive tripeptides Val-Pro-Pro and Ile-Pro-Pro improves vascular endothelial function independent of blood pressure-lowering effects: contribution of the inhibitory action of angiotensin-converting enzyme. Hypertens Res., 2007, vol. 30, pp. 489-496.
7. Miyoshi S., Ishikawa H., Kanako T., Fukui F., Tanaka H., Maruyama S. Structures and activity of angiotensin-converting enzyme inhibitors in an α-zein hidrolysate. Agricultural and Biological Chemistry, 1991, vol. 55, pp. 1313-1318.
8. Nakamura Y., Yamamoto N., Sakai K., Okubo A.,Yamazaki S., Takano T. Purification and characterization of angiotensin-converting enzyme inhibitors from sour milk. Journal of Dairy Science, 1995, vol. 78, pp. 777-783
9. Агаева Г.А., Агаева У.Т., Годжаев Н.М. Особенности пространственной организации молекул гемокинина-1 человека и гемокинина-1 мыши/крысы. Биофизика, 2015, т. 60, вып. 3, с. 457-470. [Agaeva G.A., Agaeva U.T., Godzhaev N.M. Features of the spatial organization of human hemokinin-1 molecules and mouse/rat hemokinin-1 molecules. Biophysics, 2015, vol. 60, iss. 3, pp. 457-470. (In Russ.)]
10. IUPAC-IUB Commision on Biochemical Nomenclature Abbreviations and symbols for description of conformation of polypeptide chains. Pure Appl. Chem., 1974, vol. 40, pp. 291-308.
11. Максумов И.С., Исмаилова Л.И., Годжаев Н.М. Программа полуэмпирического расчета конформаций молекулярных комплексов на ЭВМ. Журнал структурной химии, 1983, т. 24, № 4, с. 147-148. [Maksumov I.S., Ismailova L.I., Godzhaev N.M. The program of semi-empirical calculation of conformations of molecular complexes on a computer. Journal of Structural Chemistry, 1983, vol. 24, no. 4, pp. 147-148. (In Russ.)]
12. Schimmel P.R., Flory P.J. Conformational energies and conformational statistics of copolypepides containing L-proline. J. Mol. Biol., 1968, vol. 34, pp. 105-111.
