danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-59Research ArticleХИМИЯCHEMISTRYМОЛЕКУЛЯРНАЯ ДИНАМИКА СТРУКТУРНОГО КОМПЛЕКСА БЕЛКА GP41 ВИЧ-1 С МОНОКЛОНАЛЬНЫМ АНТИТЕЛОМ 10Е8, ПРОЯВЛЯЮЩИМ ШИРОКУЮ ВИРУСНУЮ НЕЙТРАЛИЗАЦИЮMOLECULAR DYNAMICS OF THE STRUCTURAL COMPLEX OF THE HIV-1 GP41 PROTEIN WITH MONOCLONAL ANTIBODY 10E8 EXHIBITING BROAD VIRAL NEUTRALIZATIONКАШИНИ. А.KASHYNI. A.ТУЗИКОВА. В.TUZIKOVA. V.

член-корреспондент

АНДРИАНОВА. М.ANDRIANOVA. M.andrianov@iboch.bas-net.byИнститут биоорганической химии НАН Беларуси, МинскBelarusОбъединенный институт проблем информатики НАН Беларуси, МинскBelarus2015250520165916873Copyright © КАШИН И.А., ТУЗИКОВ А.В., АНДРИАНОВ А.М., 20162016КАШИН И.А., ТУЗИКОВ А.В., АНДРИАНОВ А.М.KASHYN I.A., TUZIKOV A.V., ANDRIANOV A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/59

Методами молекулярной динамики исследованы конформационные и энергетические характеристики структурного комплекса белка gp41 ВИЧ-1 с моноклональным антителом 10Е8, проявляющим широкую вирусную нейтрализацию. Проведена оценка вкладов аминокислотных остатков белка gp41 и антитела 10Е8 в энтальпийную составляющую свободной энергии образования комплекса. Показано, что критическими для связывания являются остатки Tyr-99, Asp-100, Phe-100a, Trp-100b тяжелой цепи антитела 10Е8 и Trp-672, Phe-673, Arg-683 белка gp41. Полученные результаты формируют продуктивную основу для виртуального скрининга, компьютерного тестирования и разработки новых ингибиторов проникновения ВИЧ-1 – пептидомиметиков антитела 10Е8, обладающих широким спектром нейтрализующей активности.

Conformational and energy characteristics of the structural complex between the HIV-1 gp41 protein and monoclonal antibody 10e8 exhibiting broad viral neutralization were studied by molecular dynamics simulations. Contributions of the amino acid residues of the gp41 protein and antibody 10e8 to the enthalpy constituent of the free energy of the complex formation were estimated. Residues Tyr- 99, Asp-100, Phe-100a, Trp-100b of the heavy chain of antibody 10e8 and Trp-672, Phe-673, Arg-683 of the gp41 protein were shown to be critical for the binding. The results obtained form a productive basis for virtual screening, computer testing, and development of novel HIV-1 entry inhibitors presenting the antibody 10e8 peptidomimetics with broad-spectrum neutralizing activity.

ReferencesHartley O., Klasse P. J., Sattentau Q. J., Moore J. P. // AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2005. Vol. 21. P. 171–189.Hartley O., Klasse P. J., Sattentau Q. J., Moore J. P. // AIDS Res. Hum. Retroviruses. 2005. Vol. 21. P. 171–189.Sirois S., Sing T., Chou K. C. // Curr. Prot. Pept. Sci. 2005. Vol. 6. P. 413–422.Sirois S., Sing T., Chou K. C. // Curr. Prot. Pept. Sci. 2005. Vol. 6. P. 413–422.Andrianov A. M. // Expert Opin. Drug Discov. 2011. Vol. 6. P. 419–435.Andrianov A. M. // Expert Opin. Drug Discov. 2011. Vol. 6. P. 419–435.Hoxie J. A. // Annu. Rev. Med. 2010. Vol. 61. P. 135–152.Hoxie J. A. // Annu. Rev. Med. 2010. Vol. 61. P. 135–152.Walker L. M., Burton D. R. // Curr. Opin. Immunol. 2010. Vol. 22. P. 358–366.Walker L. M., Burton D. R. // Curr. Opin. Immunol. 2010. Vol. 22. P. 358–366.Kwong P. D., Mascola J. R., Nabel G. J. // Cold Spring Harbor Perspect. Med. 2011. Vol. 1. a007278.Kwong P. D., Mascola J. R., Nabel G. J. // Cold Spring Harbor Perspect. Med. 2011. Vol. 1. a007278.McCoy L. E., Weiss R. A. // J. Exp. Med. 2013. Vol. 210. P. 209–223.McCoy L. E., Weiss R. A. // J. Exp. Med. 2013. Vol. 210. P. 209–223.Vagner J., Qu H., Hruby V. J. // Curr. Opin. Chem. Biol. 2008. Vol. 12. P. 292–296.Vagner J., Qu H., Hruby V. J. // Curr. Opin. Chem. Biol. 2008. Vol. 12. P. 292–296.Floris M., Masciocchi J., Fanton M., Moro S. // Nucl. Acids Res. 2011. Vol. 39, suppl. 2. P. W261–W269.Floris M., Masciocchi J., Fanton M., Moro S. // Nucl. Acids Res. 2011. Vol. 39, suppl. 2. P. W261–W269.Huang J., Ofek G., Laub L. et al. // Nature. 2012. Vol. 491. P. 406–414.Huang J., Ofek G., Laub L. et al. // Nature. 2012. Vol. 491. P. 406–414.Case D. A., Darden T. A., Cheatham T. E. et al. // AMBER 11, University of California, San Francisco. 2010.Case D. A., Darden T. A., Cheatham T. E. et al. // AMBER 11, University of California, San Francisco. 2010.Berendsen H. J. C., Postma J. P. M., van Gunsteren W. F. et al. // J. Chem. Phys. 1984. Vol. 81. P. 3684–3690.Berendsen H. J. C., Postma J. P. M., van Gunsteren W. F. et al. // J. Chem. Phys. 1984. Vol. 81. P. 3684–3690.Ryckaert J. P., Ciccotti G., Berendsen H. J. C. // J. Comput. Phys. 1977. Vol. 23. P. 327–341.Ryckaert J. P., Ciccotti G., Berendsen H. J. C. // J. Comput. Phys. 1977. Vol. 23. P. 327–341.Massova I., Kollman P. A. // J. Amer. Chem. Soc. 1999. Vol. 121. P. 8133–8143.Massova I., Kollman P. A. // J. Amer. Chem. Soc. 1999. Vol. 121. P. 8133–8143.Абламейко С. В., Абрамов С. М., Анищенко В. В. и др. Суперкомпьютерные конфигурации СКИФ. Минск, 2005. – 170 с.Абламейко С. В., Абрамов С. М., Анищенко В. В. и др. Суперкомпьютерные конфигурации СКИФ. Минск, 2005. – 170 с.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.