Đánh giá tương tác của phân tử carvacrol với màng liposome và màng vi khuẩn bằng phương pháp mô phỏng động lực học

Tóm tắt

Nghiên cứu sử dụng mô phỏng động lực học phân tử để khảo sát tương tác giữa carvacrol với 3 nhóm màng mô hình: màng liposome nguồn gốc đậu nành, một màng liposome nhân tạo dùng để đối chiếu thành phần và màng vi khuẩn Staphylococcus aureus. Ligand carvacrol được chuẩn bị từ cơ sở dữ liệu PubChem, sau đó các hệ màng được xây dựng bằng CHARMM-GUI và mô phỏng bằng GROMACS 2016 với trường lực CHARMM36, nước TIP3P và môi trường NPT ở 303.15 K, 1 bar trong 200 ns. Kết quả cho thấy, carvacrol đi vào màng tương đối sớm, thường trước 25 ns, và duy trì trạng thái ổn định trong màng đến cuối mô phỏng. Ở các hệ dimer và pentamer, một số phân tử còn có xu hướng xuyên sang leaflet đối diện. Phân tích order parameter cho thấy tất cả các màng vẫn ở trạng thái linh động sau tương tác; đặc biệt, hệ DOPC/DPPC có Scd thấp hơn liposome nguồn gốc đậu nành, gợi ý khả năng giải phóng carvacrol thuận lợi hơn. Các kết quả này ủng hộ việc tiếp tục tối ưu hóa liposome thành phần đơn giản hơn như một hệ mang carvacrol cho ứng dụng kháng khuẩn. 

Từ khóa
carvacrol mô phỏng động lực học phân tử màng liposome Staphylococcus aureus

Tài liệu tham khảo

1.
Abdus Samad, Y. S. (2007). Liposomal drug delivery systems: an update. Current drug delivery, 4(4):297-305.
2.
Anil Kumar Sahdev, B. S. (2017). A study on liposomes: Classification techniques and importance. Int. J. Res. Pharm. Pharm. Sci, 2(6):55-60.
3.
D Peter Tieleman, S.-J. M. (1997). A computer perspective of membranes: molecular dynamics studies of lipid bilayer systems. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Reviews on Biomembranes, 1331(3):235-270.
4.
Faramarz Joodaki, L. M. (2022). Generation and computational characterization of a complex staphylococcus aureus lipid bilayer. Langmuir, 38(31):9481-9499.
5.
G. Arumugam, M. K. (2016). Plectranthus amboinicus (Lour.). Molecules, 21 (4): 369.
6.
Horne, D. B. (1964). Negative staining of phospholipids and their structural modification by surface-active agents as observed in the electron microscope. Journal of molecular biology, 8 (5): 660-IN10.
7.
Jalil Parchekani, A. A.-M. (2022). Design and simulation of the liposomal model by using a coarse-grained molecular. Scientific Reports, 12(1):2371.
8.
Javad Saffari Chaleshtori, E. H.-S. (2016). Damage intensity of carvacrol on prostate cancer cells and its effects on molecular dynamic simulation of apoptotic factors. Int J Pharmtech Res, 9(6):261-273.
9.
Lisa Marinelli, A. D. (2018). Carvacrol and its derivatives as antibacterial agents. Phytochemistry reviews, 17:903-921.
10.
Natalia Sannikova, a. A. (2021). Effects of Concentrating Cannabinoid Loaded Liposome Formulations. Formulation Associate Scientist at Ascension.
11.
Pengfei She, S. L. (2020). Insights into idarubicin antimicrobial activity against methicillin-resistant staphylococcus aureus. Virulence, 11(1):636-651.
12.
Ultee A., K. E. (1999). Mechanisms of action of carvacrol on the foodborne pathogen Bacillus cereus. Appl Rnviron Microbiol, 65(10), 4606-4610.