Спектральные проявления молекулярных механизмов образования наночастиц сульфида серебра методом бактериального синтеза

Одним из перспективных для биофотоники и медицины материалов, используемых для диагностики и таргетной терапии онкологических заболеваний, являются наночастицы сульфида серебра. Спектральные проявления молекулярных механизмов взаимодействия белковых структур с солями металлов в ходе бактериального синтеза этих наночастиц исследованы с помощью молекулярного моделирования методами теории функционала плотности. Особенностью получения наночастиц сульфида серебра методом биосинтеза с помощью бактерий Bacillus subtilis 168 является то, что единственным белком, участвующим в процессе синтеза и адсорбирующимся на поверхности частиц, является белок флагеллин. В качестве исследуемых объектов рассматривались соли --- нитрат серебра и тиосульфат натрия, участвующие в процессе синтеза, а также нестандартная аминокислота метиллизин, входящая в состав флагеллина. Моделирование проводилось на основе расчета образующихся молекулярных структур и их ИК спектров при помощи программного комплекса Gaussian 09. В ходе анализа параметров образующихся водородных связей было обнаружено, что метиллизин образует достаточно устойчивые молекулярные комплексы с нитратом серебра и тиосульфатом натрия. Это говорит о существенной роли метиллизина в образовании биогенных наночастиц сульфида серебра и проясняет механизм его функционирования в составе флагеллина. Ключевые слова: ИК спектры, наночастицы, биосинтез, сульфид серебра, флагеллин, метиллизин, молекулярное моделирование, водородные связи, теория функционала плотности.