В работе методами молекулярного моделирования исследован тимомиметик вилон (Lys-Glu). Конформационные профили дипептида изучены в рамках молекулярной механики, электронные характеристики проанализированы с помощью квантово-химических расчетов, проведен молекулярный докинг исследуемого лиганда с Т-клеточным рецептором. Рассчитаны энергетические и геометрические параметры, эффективные заряды атомов, коэффициенты заселенности атомных орбиталей, дипольный момент, энергии высшей занятой молекулярной орбитали и низшей свободной молекулярной орбитали, ширина энергетической щели, контуры и карты электростатического потенциала устойчивых состояний исследованной молекулы. Установлено, что в свернутой конформации боковые цепи остатков лизина и глутаминовой кислоты взаимодействуют более эффективно, чем в развернутой, что приводит к формированию солевого мостика между атомом N аминогруппы боковой цепи Lys и атомами O карбоксильной группы боковой цепи Glu. Показано, что данная структура более устойчива по электронным параметрам, а также хорошо дополняет расщелину на поверхности специфического рецептора, образуя стабильный комплекс, характеризующийся высоким значением энергии связывания. Полученные данные позволили нам оценить свернутую структуру как биологически активную конформацию вилона. Результаты проведенного исследования обеспечивают улучшенное описание структурно-функциональных отношений тимомиметиков.
In this work, thymomimetic vilon (Lys-Glu) was studied by molecular modeling methods. Conformational profiles of the dipeptide were studied in the framework of molecular mechanics, electronic characteristics were analyzed using quantum chemical calculations, and molecular docking of the studied ligand with a T-cell receptor was carried out. The energy and geometric parameters of stable structures of the molecule, the effective charges of atoms, the population coefficients of atomic orbitals, the dipole moment, the energies of the highest occupied molecular orbital and the lowest unoccupied molecular orbital, the energy gap, contours and electrostatic potential maps are calculated. It was found that in the folded conformation, the side chains of the lysine and glutamic acid residues interact more efficiently than in the unfolded conformation, which leads to the formation of a salt bridge between the N atom of the amino group of the Lys side chain and the O atoms of the carboxyl group of the Glu side chain. It was shown that this structure is more stable in electronic parameters, and also well complements the cleft on the surface of a specific receptor, forming a stable complex, characterized by a high binding energy. The data obtained allowed us to evaluate folded structure as the biologically active conformation of vilon. The results of the study provide an improved description of the structural and functional relationships of the thymomimetics.