Электростатические эффекты при взаимодействии водорастворимых производных фуллерена с цитохромом c и цитохром-c-оксидазой

Водорастворимые производные фуллерена перспективны для применения в различных биологических областях, включая противоопухолевую и антимикробную терапию, цитопротекцию и ингибирование ферментов. Их токсичность в культурах тканей и в организме — важнейшая характеристика, определяющая возможности и ограничения такого применения. Изучали влияние шести водорастворимых катионных и анионных полизамещённых производных фуллерена на активность цитохром-c-оксидазы в митохондриях мозга крыс, а также возможность связывания цитохрома c. Способность этих производных связываться с цитохром-c-оксидазой и заряженными молекулами, например эозином Y, в значительной степени зависела от их электростатического заряда. Катионное производное фуллерена полностью ингибировало цитохром-c-оксидазу, имеющую суммарный отрицательный электростатический потенциал, в отличие от анионных производных. Это подтверждает существенную роль электростатических взаимодействий при связывании производных фуллерена с активным центром ферментов. Полученные результаты помогают понять роль катионных производных фуллерена в нарушении функции митохондрий, окислительном стрессе и цитотоксичности.