Theoretical Grounding and Formation of Experimental Approaches to Hyaluronidase Structure Consolidation due to Its Computational Interactions with Shortchain Glycosaminoglycan Ligands

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The computational study of 3D model hyaluronidase interaction with shortchain glycosaminoglycan ligands demonstrated the diversity and significance of their reaction on enzyme structure. It has been realized due to electrostatic noncovalent interactions (without specific coupling with active site) inducing the perceptible conformational alterations of biocatalyst molecule. As a result of this the inactivation and stabilization of enzyme globule are observed, change of inhibition of biocatalyst by heparin. The binding of chondroitin trimers (on centers cn6, cn3, cn1) to hyaluronidase molecular surface increased the enzyme stability, binding of chondroitin sulfate trimers (on centers cs2, cs4, cs7, cs8 or cs1, cs2, cs4, cs7, cs8) decreased the inhibition of enzyme by tetramer heparin. It should be noted the importance of ligand binding for regulation of enzyme functioning and existence of multiform and multicomponent microenvironment of enzyme. The sequence of preferable coupling of ligands with hyaluronidase is elicited in our study and with its help was evaluate reality of experimental selective modification of enzyme (possibly no covalently or covalently, for instance, with chondroitin sulfate trimers on centers cs7, cs1, cs5) for experimental obtaining of stabilized enzyme forms of medical destination. The perspective approaches for this aim may be the no covalent reaction on hyaluronidase by chondroitin or chondroitin sulfate trimers as well covalent modification of biocatalyst by chondroitin sulfate trimers.

About the authors

A. V. Maksimenko

National Medical Research Centre of Cardiology named after academician E.I. Chazov

Author for correspondence.
Email: alex.v.maks@mail.ru
Russia, 121552, Moscow, ul. 3-ya Cherepkovskaya 15A

R. Sh. Beabealashvili

National Medical Research Centre of Cardiology named after academician E.I. Chazov

Email: alex.v.maks@mail.ru
Russia, 121552, Moscow, ul. 3-ya Cherepkovskaya 15A

References

  1. Максименко А.В., Бибилашвили Р.Ш. // Биоорг. химия. 2018. Т. 44. С. 147–157. [Maksimenko A.V., Beabealashvili R.S. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2018. V. 44. P. 165–172.] https://doi.org/10.1134/S1068162018020048
  2. Reitsma S., Slaaf D.W., Vink Y., van Zandvoort M.A., onde Egbrink M.G. // Pflüger’s Arch. 2007. V. 454. P. 345–359. https://doi.org/10.1007/s00424-007-0212-8
  3. Maksimenko A. // Cardiology and Cardiovascular Res. 2020. V. 4. P. 220–230.
  4. Chandel N.S. // Cold Spring Harbor Perspective Biol. 2021. V. 13. P. 1–7. https://doi.org/10.1101/cshspect.040568
  5. Sankaranarayanan N.V., Nagarajan B., Desai U.R. // Curr. Opin. Struct. Biol. 2018. V. 50. P. 91–100. https://doi.org/10.1016/j.sbi.2017.12.004
  6. Yang J., Chi L. // Carbohydr. Res. 2017. V. 452. P. 54–63. https://doi.org/10.1016/j.carres.2017.10.008
  7. Nieuwdorp M., Meuwese M.C., Vink H., Hoekstra J.B., Kastelein J.J., Stroes E.G.S. // Curr. Opin. Lipidol. 2005. V. 16. P. 507–511. https://doi.org/10.1097/01.mol.0000181325.08926.9c
  8. Broekhuisen L.N., Moojij H.L., Kastelein J.J., Stroes E.G.S., Vink H., Nieuwdorp M. // Curr. Opin. Lipidol. 2009. V. 20. P. 57–62. https://doi.org/10.1097/mol.0b013e328321b587
  9. Andreozzi G.M. // Int. Angiol. 2014. V. 33. P. 255–262.
  10. Coccheri S. // Int. Angiol. 2014. V. 33. P. 263–274.
  11. Masola V., Zaza G., Onisto M., Lupo A., Gambaro G. // Int. Angiol. 2014. V. 33. P. 243–254.
  12. Manello F., Ligi D., Raffetto J.D. // Int. Angiol. 2014. V. 33. P. 236–242.
  13. Максименко А.В., Турашев А.Д., Бибилашвили Р.Ш. // Биохимия. 2015. Т. 80. С. 348–357. [Maksimenko A.V., Turashev A.D., Beabealashvili R.S. // Biochemistry (Moscow). 2015. V. 80. P. 284–295.] https://doi.org/10.1134/S0006297915030049
  14. Максименко А.В., Бибилашвили Р.Ш. // Биоорг. химия. 2020. Т. 46. С. 151–157. [Maksimenko A.V., Beabealashvili R.S. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2020. V. 46. P. 181–186.] https://doi.org/10.1134/S1068162020020156
  15. Clemente-Moragon A., Gomez M., Villena-Gutierrez R., Lalama D.V., Garcia-Prieto J., Martinez F., Sanchez-Cabo F., Fuster V., Oliver E., Ibanez B. // Eur. Heart J. 2020. V. 41. P. 4425–4440. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaa733
  16. Jung H. // Arch. Plast. Surg. 2020. V. 47. P. 297–300. https://doi.org/10.5999/aps.2020.00752
  17. Максименко А.В., Бибилашвили Р.Ш. // Изв. Акад. наук. Серия хим. 2018. Т. 67. С. 636–646. https://doi.org/10.1007/s11172-018-2117-4
  18. Максименко А.В., Сахарова Ю.С., Бибилашвили Р.Ш. // Кардиологич. вестник. 2021. Т. 16. С. 15–22. https://doi.org/10.17116/Cardiobulletin20211603115
  19. Максименко А.В., Сахарова Ю.С., Бибилашвили Р.Ш. // Кардиологич. вестник. 2021. Т. 16. С. 17–25. https://doi.org/10.17116/Cardiobulletin202116041157
  20. Максименко А.В., Ваваева А.В., Сахарова Ю.С., Ваваев А.В., Бибилашвили Р.Ш. // Кардиологич. вестник. 2022. Т. 17. С. 39–43. https://doi.org/10.17116/Cardiobulletin20221703139
  21. Турашев А.Д., Тищенко Е.Г., Максименко А.В. // Мол. медицина. 2009. № 6. С. 50–55.
  22. Zaghmi A., Greschner A.A., Gauthier M.A. // In: Polymer-Protein Conjugates / Eds. Pasut G., Zalipsky S. Elsevier, 2020. P. 389–406. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64081-9.00017-6
  23. Maneval D.C., Caster C.L., Derunes C., Locke T.W., Muhsin M., Sauter S., Sekulovich R.E., Thompson C.B., LaBarre M.J. // In: Polymer-Protein Conjugates / Eds. Pasut G., Zalipsky S. Elsevier, 2020. P. 175–204. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64081-9.00009-7
  24. Ferguson E.L., Varache M., Stokniene J., Thomas D.W. // In: Polymer-Protein Conjugates / Eds. Pasut G., Zalipsky S. Elsevier, 2020. P. 421–453. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64081-9.00019-X
  25. Миленькина С.Г., Дельвер Е.П., Белогуров А.А., Бибилашвили Р.Ш., Арзамасцев Е.В., Староверов И.И. // Кардиологич. вестник. 2019. Т. 15. С. 12–21. https://doi.org/10.36396/MS.2019.15.4.002
  26. Марков В.А., Дупляков Д.В., Константинов С.Л., Клейн Г.В., Аксентьев С.Б., Платонов Д.Ю., Вышлов Е.В., Пономарев Е.А., Рабинович Р.М., Макаров Е.Л., Кулибаба Е.В., Юневич Д.С., Крицкая О.В., Баранов Е.А., Талибов О.Б., Герасимец Е.А. // Рос. кардиологич. журнал. 2018. Т. 23. С. 110–116. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2018-11-110-116
  27. Марков В.А., Дупляков Д.В., Константинов С.Л., Клейн Г.В., Аксентьев С.Б., Платонов Д.Ю., Вышлов Е.В., Пономарев Е.А., Рабинович Р.М., Макаров Е.Л., Кулибаба Е.В., Крицкая О.В., Баранов Е.А., Талибов О.Б., Герасимец Е.А. // Кардиологич. вестник. 2017. Т. 12. № 3. С. 52–59.
  28. Gurevich V. // Cardiol. Vascular Res. 2021. V. 5. P. 1–3.
  29. Maksimenko A.V., Tischenko E.G. // J. Thromb. Thrombolys. 1999. V. 7. P. 307–312. https://doi.org/10.1023/a:1008939428688
  30. Maкcимeнкo A.B. // Acta Naturae. 2012. T. 4. C. 76–86. [Maksimenko A.V. // Acta Naturae. 2012. V. 4. P. 72–81.] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/23150805
  31. Maksimenko A., Turashev A., Fedorovich A., Rogoza A., Tischenko E. // J. Life Sci. 2013. V. 7. № 2. P. 171–188.
  32. Trizna E., Baidamshina D., Gorshkova A., Drucker V., Bogachev M., Tikhonov A., Kayumov A. // Pharmaceutics. 2021. V. 13. P. 1740. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics13111740
  33. Кульчавеня Е.В., Шевченко С.Ю., Чередниченко А.Г., Бреусов А.А., Винницкий А.А. // Урология. 2020. № 3. С. 56–62. https://doi.org/10.18565/urology.2020.3.56-62

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1MB)
3.

Download (3MB)
4.

Download (4MB)
5.

Download (1MB)
6.

Download (2MB)
7.

Download (2MB)
8.

Download (1MB)

Copyright (c) 2023 А.В. Максименко, Р.Ш. Бибилашвили

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».