Подавляющее большинство антител к ДНК, циркулирующих в крови пациентов и здоровых людей, не связаны с какими-либо патологическими проявлениями и не являются патогенными. Только часть антител к ДНК, циркулирующих в крови пациентов, является патогенной, поскольку они связаны с одним из наиболее распространенных осложнений системной красной волчанки (СКВ), известным как волчаночный гломерулонефрит, поражение почек с последующим нарушением функции почек.Исследователи Казанского федерального университета, Московского физико-технического института и Пенсильванского университета использовали молекулярно-динамическое моделирование бимолекулярных комплексов сегмента дцДНК с Fab-фрагментом моноклонального анти-ДНК-антитела для получения подробных структурных и физических характеристик динамические межмолекулярные взаимодействия ДНК с анти-ДНК антителами. Компьютерное моделирование молекулярной динамики (МД) играет все более важную роль, поскольку оно «оживляет» кристаллографические структуры белков и предоставляет информацию, недоступную другими средствами, об их движущихся частях, а также внутри- и межмолекулярных взаимодействиях.
Используя компьютерно модифицированную кристаллическую структуру комплекса Fab-ДНК, авторы изучили in silico-равновесие молекулярную динамику Fab-фрагмента, связанного с двумя гомологичными фрагментами дцДНК, содержащими или не содержащими димеризованный тимин, продукт фотоповреждения ДНК. Важная роль, которую антитела против ДНК играют в патогенезе аутоиммунных заболеваний, включая СКВ, связана со свойствами модифицированной или аномальной ДНК, образующейся в этих патологических состояниях.Совокупность полученных данных показывает, что высокоспецифичное распознавание и стабильность ДНК-содержащих иммунных комплексов в первую очередь регулируются аминокислотным составом как легких, так и тяжелых полипептидных цепей, количеством и расположением ароматических аминокислотных остатков, а также геометрией. антигена.
Полученные данные дают механистическое понимание образования и свойств патогенных антител к ДНК при аутоиммунных заболеваниях, таких как СКВ, связанных с фотосенсибилизацией кожи (повышенная чувствительность кожи и слизистой оболочки к свету и УФ-излучению), что может привести к УФ-излучению. -индуцированное повреждение ДНК, вызывающее воздействие полинуклеотидных аутоантигенов. Выяснение структурных механизмов распознавания антигена и взаимодействия анти-ДНК-антител обеспечивает основу для понимания роли ДНК-содержащих иммунных комплексов в патологиях человека и для новых методов лечения.