بررسی تاثیر کلسترول روی شکل‌گیری و پایداری لیپوزوم‌ها با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک مولکولی دانه‌درشت

Abstract

لیپوزوم‌ها یا وزیکول‌های زیستی از کلسترول، فسفولیپید و آب تشکیل می‌شوند. همچنین گاهی اوقات سایر مولکول‌های زیستی و غیرزیستی در ساختار لیپوزوم به کار برده می‌شوند. مفهوم پایداری لیپوزومی، در بحث درمان بیماری‌ها و دارورسانی، بسیار حیاتی و مهم است و می‌تواند متاثر از ترکیب فسفولیپیدی غشای لیپوزوم باشد. علاوه بر این حضور و عدم حضور کلسترول نیز می‌تواند پایداری لیپوزومی را تحت تاثیر قرار دهد.همچنین شکل‌گیری لیپوزوم‌ها نیز تحت تاثیر حضور یا عدم حضور کلسترول است. در این تحقیق ما درصدد هستیم تا اثر حضور و عدم حضور کلسترول را روی پایداری و شکل‌گیری لیپوزومی بررسی کنیم، که به این منظور از روش شبیه‌سازی دینامیک مولکولی استفاده می‌شود. لیپوزوم‌هایی که مورد شبیه‌سازی قرار گرفتند شامل دو نوع لیپوزوم، لیپوزوم دوناگزومه (نوع اول) و لیپوزوم دوناگزومه فاقد کلسترول (نوع دوم) هستند. آنالیزهای شکل‌گیری شامل تابع توزیع شعاعی و ناحیه سطح در دسترس حلال نشان دادند که هر کدام از لیپوزوم‌ها ساختارهای نانودیسکی کروی ایجاد کرده‌اند. لیپوزوم نوع اول یک ساختار نانودیسکی و لیپوزوم نوع دوم دو ساختار نانودیسکی ایجاد کرد. همچنین آنالیزهای انرژی شامل انرژی کل، انرژی میان‌کنش‌های واندروالس و الکترواستاتیک نشان دادند که لیپوزوم نوع اول پایدارتر است. دلیل این پایداری حضور مولکول کلسترول در ساختار این لیپوزوم است که توانایی ایجاد پیوند هیدروژنی با لیپیدهای مجاور دارد و باعث افزایش پایداری می‌شود. به‌علاوه میان‌کنش‌های آب‌گریز بین کلسترول و فسفولیپیدها و همچنین توزیع و جهت‌گیری مناسب این قسمت‌ها سهم عمده‌ای در پایداری ساختار ایفا می‌کند.