В настоящее время цианиновые красители применяют в самых разных сферах. В биомедицине и биохимии их используют для визуализации и диагностики заболеваний. Такие соединения способны проникать сквозь плазматическую мембрану и «подсвечивать» нужные клетки. В частности, цианиновые красители можно использовать в качестве флуоресцентных меток биомолекул, таких как ДНК и белки. Поэтому изучение биологической активности таких соединений представляется важной задачей.
Во многих случаях красители могут взаимодействовать с биомолекулами как посредством ковалентных, так и нековалентных связей. Особенно важное применение имеют красители, которые связываются с двухспиральной ДНК путем интеркаляции и демонстрируют значительное усиление флуоресценции при связывании.
Взаимодействие цианиновых красителей с ДНК уже давно является предметом интенсивных исследований, однако появляются новые соединения, которые недостаточно хорошо изучены, в частности, неясен их механизм связывания с ДНК. Целью данного проекта является исследование поведения катионов новых соединений (таких как C18H20N3S+, C17H18N3S+, C26H27N4S+) в водных растворах с разной концентрацией соли, а также исследование их взаимодействия с двухцепочечной молекулой ДНК методом молекулярной динамики. Данный метод неоднократно применялся для исследования различного рода соединений (пептиды, ионы, поверхностно-активные вещества, координационные соединения), см. INI_2020, INI_2022, INI_2023, INI_2024. Задача будет выполняться в программе AKMD. Будут получены и проанализированы траектории движения. В частности будут определены функции распределения спиральной лестницы (I. Silanteva, A. V. Komolkin, Representation of DNA Environment: Spiral Staircase Distribution Function. Journal of Computational Chemistry. 2018, 39(27). 2300-2306). Получение доступа к вычислительным ресурсам научного парка СПбГУ дает возможность получения запланированных результатов. Таким образом, решение поставленной задачи представляется достижимым.