Пущино, г. Москва и Московская область, Россия
Пущино, г. Москва и Московская область, Россия
Пущино, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
В работе проведено моделирование, представлены расчеты дипольных, полярных и электронных свойств спиральных наноструктур на основе дилейцина (LL) разной хиральности (L, D) методами AM1, PM3 программы HyperChem. Показано, что физические свойства нанотрубок на основе дилейцина близки к свойствам дифенилаланиновых нанотрубок (FF PNT). Для наноструктур на основе дилейцина левой хиральности L-LL существующие экспериментальные данные позволяют выделить из кристаллографических структур молекулярные наноструктуры спиральных нанотрубок, которые имеют правую хиральность D, что соответствует закону смены хиральности при переходе на следующий уровень самоорганизации. Были построены модельные спиральные структуры нанотрубок на основе дилейцина правой хиральности D-LL, для которых ещё нет экспериментальных данных. Расчеты хиральности методом смешанного векторно-скалярного произведения векторов дипольных моментов дипептидов, показали, что для модельных спиральных нанотрубок на основе D-LL также справедлив закон смены типа хиральности. Эти результаты могут быть основой для синтеза экспериментальных структур на основе дипептидов правой хиральности.
аминокислоты, дипептиды, дилейцин, пептидная нанотрубка, хиральность, дипольный момент, молекулярное моделирование, полуэмпирические методы
1. Bystrov V.S., Zelenovskiy P.S., Nuraeva A.S. et al. Chiral Peculiar Properties of Self-Organization of Diphenylalanine Peptide Nanotubes: Modeling of Structure and Properties. Math. Biol. Bioinform., 2019, vol. 14, pp. 94-125.
2. Bystrov V.S., Filippov S.V. Molecular modelling and computational studies of peptide diphenylalanine nanotubes, containing waters: Structural and interactions analysis. J. Mol. Model., 2022, vol. 28, pp. 1-24.
3. Zelenovskiy P.S., Nuraeva A., Kopyl S. et al. Chirality-Dependent Growth of Self-Assembled Diphenylalanine Microtubes. Cryst. Growth Des., 2019, vol. 19, pp. 6414-6421.
4. Leuchtag H.R. Voltage-Sensitive Ion Channels: Biophysics of Molecular Excitability. Springer, 2008, 529 p.
5. Bystrov V., Sidorova A., Lutsenko A. et al. Modeling of Self-Assembled Peptide Nanotubes and Determination of Their Chirality Sign Based on Dipole Moment Calculations. Nanomaterials, 2021, vol. 11, p. 2415.
6. Bystrov V., Paramonova E., Zelenovskii P., Kopyl S., Shen H., Lin T., Fridkin V. Photoelectronic Properties of Chiral Self-Assembled Diphenylalanine Nanotubes: A Computational Study. Symmetry, 2023, vol. 15, no. 2, p. 504.
7. HyperChem 8. Tools for Molecular Modeling. Professional Edition for Windows AC Release 8.0 USB (on CD). Gainesville, FL 32601 United States: Hypercube. Inc. 2011.
8. Bystrov V., Likhachev I., Filippov S., Paramonova E. Molecular Dynamics Simulation of Self-Assembly Processes of Diphenylalanine Peptide Nanotubes and Determination of Their Chirality. Nanomaterials, 2023, vol. 13, no. 13, p. 1905.
9. Tverdislov V.A. Chirality as a primary switch of hierarchical levels in molecular biological systems. Biophysics, 2013, vol. 58, pp. 128-132.
10. Gorbitz C.H. Nanotube formation by hydrophobic dipeptides. Chem. Eur. J., 2001, vol. 7, pp. 5153-5159.
11. Gorbitz C.H. A crystallographic titration of the dipeptide L-isoleucyl-L-isoleucine. Acta Crystallographica, 2004, vol. 60, pp. 569-577.
12. Gorbitz C.H. The structure of nanotubes formed by diphenylalanine, the core recognition motif of Alzheimer's B-amyloid polypeptide. Chemical Communications, 2006, vol. 22, no. (22), pp. 2332-2334.
13. Gorbitz C.H. Hydrophobic dipeptides: the final piece in the puzzle. Acta Section B: Structural Science, 2018, vol. 74, no. 3, pp. 311-318.
14. CCDC Home | CCDC [Electronic resource]. (accessed: 10.06.2023).
