Adsorption of flexible linker for siRNA on carbon nanotube using pyrene anchor: Molecular dynamics simulation

Анотація

Вуглецеві нанотрубки розглядаються як ефективна наноплатформа для доставлення ліків, у тому числі терапевтичних нуклеїнових кислот, таких як малі інтерферуючі РНК (siRNA), які застосовуються для лікування раку. У даній роботі виконано моделювання методом молекулярної динаміки нековалентної іммобілізації однониткового олігонуклеотида (довжиною 17 нуклеотидів) на поверхню одностінних вуглецевих нанотрубок (SWNTs) з використанням молекули пірену як якоря. Така конструкція олігонуклеотиду передбачає подальше зв’язування з кінцями siRNA для забезпечення її утримання біля поверхні нанотрубки. У моделі молекула пірену ковалентно поєднана з олігонуклеотидом через олігомер гексаетиленгліколю (EG)₆ й яка адсорбується на поверхню SWNT за допомогою π-π стекінг взаємодії. Визначено структуру комплексу та отримано енергії взаємодії пірена та олігонуклеотида з SWNT. Розглянуто два варіанти розташування олігонуклеотида відносно SWNT: перпендикулярна взаємна орієнтація та розташування олигонуклеотида вздовж нанотрубки. В обох випадках піреновий якір відіграє важливу роль в утриманні олігонуклеотида поблизу нанотрубки та забезпечує досить швидку адсорбцію біополімера на SWNT, що є важливим для створення нових систем доставки ліків у клітину та для проектування біосенсорів.