Исследование выявило высокорастворимые молекулы с превосходными антиоксидантными свойствами для клеток
Кислород необходим для жизни, но он же порождает свободные радикалы — нестабильные молекулы, повреждающие клетки. Антиоксиданты — это химические соединения, защищающие клетки, нейтрализуя свободные радикалы. Квинтэссенцией антиоксиданта является убихинон, синтезируемый в клетках. Однако эта молекула нерастворима в воде.
Исследование под руководством профессора Хосе Вильялайна из Университета Мигеля Эрнандеса (UMH) сосредоточено на поиске молекул с аналогичным антиоксидантным потенциалом, но большей растворимостью и эффективностью. Первые результаты, опубликованные в Free Radical Biology and Medicine, показывают, что изучаемые молекулы могут выполнять более комплексную антиоксидантную роль по сравнению с убихиноном, который локализован только в определённых частях мембраны.
Изучаемые молекулы и их преимущества
Исследование сфокусировано на поведении в биомембране, подобной мембране митохондрий, двух молекул:
Идебенон (IDE)
Митокуинон (MTQ)
В отличие от нерастворимого в воде убихинона, который не может перемещаться между мембранами без белков-переносчиков, молекулы IDE и MTQ:
- Более растворимы
- Способны к переносу и накоплению
- Лучше абсорбируются
- Могут свободно перемещаться между мембранами
Механизм действия и цель исследования
Свободные радикалы косвенно влияют на организм, нарушая работу клеток. Антиоксиданты помогают поддерживать уровень свободных радикалов на минимальном уровне, что может способствовать профилактике некоторых дегенеративных заболеваний.
Как поясняет профессор Вильялайн, расположение молекул IDE и MTQ в различных зонах и на разной глубине биологической мембраны помогает снизить выработку свободных радикалов. Цель — не заменить убихинон, а дополнить его другими антиоксидантами, функционирующими на разных уровнях мембраны.
Методология
Исследование проводилось с помощью молекулярной динамики — процесса «виртуального моделирования», требующего значительных вычислительных мощностей. С помощью компьютерного кластера UMH были проведены симуляции, определившие локализацию и взаимодействие изучаемых молекул (в окисленной и восстановленной формах) в мембране, аналогичной митохондриальной.