Диссертация (1149183), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Коэффициент латеральной диффузии этихлипидов равняется 3.8 ± 1 * 10-8 см2 / с. Таким образом было показано, что адсорбция70молекулы ДНК на поверхность бислоя значительно уменьшает латеральную диффузию липидных молекул, приводя к иммобилизации липидов.Рис. 21. Латеральная диффузия нескольких ионов кальция (показаны желтой,красной, зеленой и фиолетовой сферами) на липидной поверхности (серый) понаправлению к ДНК (голубой) для системы 6: (a) 72 нс, (б) 126 нс, (в) 350 нс и (г)900 нс.71ЗАКЛЮЧЕНИЕВ диссертационной работе были получены следующие важные результаты:Методами компьютерного моделирования исследован профиль свободнойэнергии, динамические и структурные характеристики ДНК-липидного комплекса иустановлен молекулярный механизм образования ДНК-липидного комплекса.Показано, что цвиттерионный фосфолипидный бислой представляет собойэнергетический барьер для молекулы ДНК.
Отсутствие локального минимума впрофиле свободной энергии свидетельствует об отсутствии притяжения между ДНКи липидным бислоем.Установлено, что адсорбированные на поверхность бислоя ионы кальцияприводят к появлению минимума в профиле свободной энергии при перемещенииДНК вглубь бислоя. Этот минимум соответствует электростатическому притяжениюмолекулы ДНК и липидного бислоя. Адсорбция ДНК на липидный бислойсопровождается образованием кальциевых мостиков между фосфатными группамиДНК и липидных молекул и формированием контактов холиновых групп липидов иДНК.Показано, что кальциевые мостики между фосфатными группами ДНК илипидных молекул являются доминирующим фактором в стабилизации комплексаДНК-мембрана, так как их времена жизни почти на 2 порядка больше, чемсоответствующие времена для контактов холиновых групп липидов и ДНК.Исследование структурных и динамических свойств комплекса показало, чтоадсорбция молекулы ДНК на липидный бислой снижает латеральную диффузиюнаходящихся в контакте с ней липидов и приводит к разупорядочиванию этихлипидов.Все результаты опубликованы в статьях [123] и [124].72СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.Henry C.
M. Gene delivery—without viruses //Chem. Eng. News. – 2001. – Т. 79. –№. 48. – С. 35-41.2.Ferber D., Marshall E. Gene therapy: safer and virus-free? //Science. – 2001. – Т.294. – №. 5547. – С. 1638.3.Alper J. Breaching the membrane //Science. – 2002. – Т. 296. – №. 5569. – С. 838-839.4.Chesnoy S., Huang L. Structure and function of lipid-DNA complexes for genedelivery //Annual review of biophysics and biomolecular structure. – 2000.
– Т. 29. – №. 1.– С. 27-47.5.Friedmann T. Overcoming the obstacles //Scientific American June. – 1997. – Т.1997. – С. 96-101.6.Clark P. R., Hersh E. M. Cationic lipid-mediated gene transfer: current concepts//Current opinion in molecular therapeutics. – 1999. – Т. 1.
– №. 2. – С. 158-176.7.Miller A. D. Cationic liposomes for gene therapy //Angewandte ChemieInternational Edition. – 1998. – Т. 37. – №. 13‐14. – С. 1768-1785.8.Zakrevskyy Y. et al. DNA compaction by azobenzene-containing surfactant//Physical Review E. – 2011. – Т. 84. – №. 2. – С. 021909.9.Kukowska-Latallo J. F. et al. Efficient transfer of genetic material into mammaliancells using Starburst polyamidoamine dendrimers //Proceedings of the National Academyof Sciences. – 1996.
– Т. 93. – №. 10. – С. 4897-4902.10.Rädler J. O. et al. Structure of DNA-cationic liposome complexes: DNAintercalation in multilamellar membranes in distinct interhelical packing regimes //Science.– 1997. – Т. 275. – №. 5301. – С. 810-814.11.Pitard B. et al. Virus-sized self-assembling lamellar complexes between plasmidDNA and cationic micelles promote gene transfer //Proceedings of the National Academy73of Sciences. – 1997. – Т. 94.
– №. 26. – С. 14412-14417.12.McManus J. J., Rädler J. O., Dawson K. A. Does calcium turn a zwitterionic lipidcationic? //The Journal of Physical Chemistry B. – 2003. – Т. 107. – №. 36. – С. 98699875.13.Langecker M. et al. DNA nanostructures interacting with lipid bilayer membranes//Accounts of chemical research. – 2014. – Т. 47. – №.
6. – С. 1807-1815.14.Mengistu D. H., Bohinc K., May S. Binding of DNA to zwitterionic lipid layersmediated by divalent cations //The Journal of Physical Chemistry B. – 2009. – Т. 113. – №.36. – С. 12277-12282.15.Bohinc K., Brezesinski G., May S. Modeling the influence of adsorbed DNA on thelateral pressure and tilt transition of a zwitterionic lipid monolayer //Physical ChemistryChemical Physics. – 2012. – Т. 14. – №. 30. – С. 10613-10621.16.Pérez A.
et al. Refinement of the AMBER force field for nucleic acids: improvingthe description of α/γ conformers //Biophysical journal. – 2007. – Т. 92. – №. 11. – С.3817-3829.17.Dickson C. J. et al. Lipid14: the amber lipid force field //Journal of chemical theoryand computation. – 2014. – Т. 10. – №. 2. – С. 865-879.18.Ginn S. L. et al. Gene therapy clinical trials worldwide to 2012–an update //Thejournal of gene medicine. – 2013.
– Т. 15. – №. 2. – С. 65-77.19.Bodles-Brakhop A. M., Heller R., Draghia-Akli R. Electroporation for the deliveryof DNA-based vaccines and immunotherapeutics: current clinical developments//Molecular Therapy. – 2009. – Т. 17. – №. 4. – С. 585-592.20.Delalande A. et al. Sonoporation: mechanistic insights and ongoing challenges forgene transfer //Gene. – 2013. – Т. 525. – №. 2. – С. 191-199.21.Raker V. et al. Efficiency of biolistic DNA vaccination in experimental type I allergy//Biolistic DNA Delivery: Methods and Protocols. – 2013. – С. 357-370.7422.van der Maaden K., Jiskoot W., Bouwstra J. Microneedle technologies for (trans)dermal drug and vaccine delivery //Journal of controlled release.
– 2012. – Т. 161. – №. 2.– С. 645-655.23.Prabha S. et al. Size-dependency of nanoparticle-mediated gene transfection: studieswith fractionated nanoparticles //International Journal of Pharmaceutics. – 2002. – Т. 244.– №. 1. – С. 105-115.24.Xu D. M. et al. Size-dependent properties of M-PEIs nanogels for gene delivery incancer cells //International journal of pharmaceutics. – 2007. – Т.
338. – №. 1. – С. 291296.25.Rensen P. C. N. et al. Determination of the upper size limit for uptake and processingof ligands by the asialoglycoprotein receptor on hepatocytesin vitro and in vivo //Journal ofBiological Chemistry. – 2001. – Т. 276. – №. 40. – С. 37577-37584.26.Wagner E. et al. Transferrin-polycation-DNA complexes: the effect of polycations onthe structure of the complex and DNA delivery to cells //Proceedings of the NationalAcademy of Sciences.
– 1991. – Т. 88. – №. 10. – С. 4255-4259.27.Blessing T., Remy J. S., Behr J. P. Template oligomerization of DNA-bound cationsproduces calibrated nanometric particles //Journal of the American Chemical Society. –1998. – Т. 120. – №. 33. – С. 8519-8520.28.H U M A N GENE THERAPY 8:511-512 (March 20, 1997)29.Tang M. X., Szoka F. C. The influence of polymer structure on the interactions ofcationic polymers with DNA and morphology of the resulting complexes //Gene therapy. –1997.
– Т. 4. – №. 8. – С. 823-832.30.Wolfert M. A., Seymour L. W. Atomic force microscopic analysis of the influence ofthe molecular weight of poly (L) lysine on the size of polyelectrolyte complexes formedwith DNA //Gene therapy. – 1996. – Т. 3. – №. 3. – С.
269-273.31.Zuidam N. J., Barenholz Y. Characterization of DNA–lipid complexes commonly75used for gene delivery //International journal of pharmaceutics. – 1999. – Т. 183. – №. 1. –С. 43-46.32.Pohle W. et al. FTIR spectroscopic characterization of a cationic lipid–DNAcomplex and its components //Physical Chemistry Chemical Physics. – 2000. – Т.
2. – №.20. – С. 4642-4650.33.Felgner P. L. et al. Lipofection: a highly efficient, lipid-mediated DNA-transfectionprocedure //Proceedings of the National Academy of Sciences. – 1987. – Т. 84. – №. 21. –С. 7413-7417.34.Ewert K. et al. Cationic lipid-DNA complexes for gene therapy: understanding therelationship between complex structure and gene delivery pathways at the molecular level//Current medicinal chemistry.
– 2004. – Т. 11. – №. 2. – С. 133-149.35.Koltover I. et al. An inverted hexagonal phase of cationic liposome-DNA complexesrelated to DNA release and delivery //Science. – 1998. – Т. 281. – №. 5373. – С. 78-81.36.Safinya C. R. Structures of lipid–DNA complexes: supramolecular assembly andgene delivery //Current Opinion in Structural Biology. – 2001.
– Т. 11. – №. 4. – С. 440448.37.Lonez C., Vandenbranden M., Ruysschaert J. M. Cationic liposomal lipids: fromgene carriers to cell signaling //Progress in lipid research. – 2008. – Т. 47. – №. 5. – С.340-347.38.Malghani M. S., Yang J. Stable binding of DNA to zwitterionic lipid bilayers inaqueous solutions //The Journal of Physical Chemistry B. – 1998. – Т. 102.
– №. 44. – С.8930-8933.39.Kharakoz D. P. et al. Stoichiometry of dipalmitoylphosphatidylcholine‐DNAinteraction in the presence of Ca2+: a temperature‐scanning ultrasonic study //FEBSletters. – 1999. – Т. 446. – №. 1. – С. 27-29.40.Budker V. G. et al.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
