Studying the effect of selected retinoids on the structural properties of the model cell membrane

Wybrane retinoidy są kluczowe w cyklu wzrokowym, a ich niedobór może skutkować wyraźnym osłabieniem wzroku. 11-cis-retinal jest światłoczułą pochodną witaminy A, która pod wpływem światła ulega izomeryzacji do all-trans-retinalu, co umożliwia przekazanie sygnału do białka sygnałowego – opsyny. Celem tej pracy było zbadanie lokalizacji wybranych retinoidów oraz ich wpływu na parametry strukturalne modelowej błony komórkowej. Wykorzystano w tym celu metody dynamiki molekularnej. Utworzono dwa układy jeden z 11-cis-retinalem, a drugi z all-trans-retinalem. Zaobserwowano, że retinale preferują ustawienie pionowe (równoległe do łańcuchów fosfolipidów) pierścieniem zwróconym do części hydrofobowej dwuwarstwy. Ponadto obydwa retinale mają porządkujący wpływ na łańcuchy węglowodorowe cząsteczek fosfolipidów. Nieznaczne różnice w wynikach 11-cis-retinalu względem all-trans-retinalu najprawdopodobniej wynikają z obecności zgięcia w łańcuchu 11-cis-retinalu.

Selected retinoids are crucial in the visual cycle, and their deficiency may result in a visual deficits. 11-cis-retinal is a photosensitive derivative of vitamin A, which under the influence of light undergoes isomerization to all-trans-retinal, which enables the signal to be transmitted to the signaling protein - opsin. The aim of this study was to investigate the location of selected retinoids and their influence on the structural parameters of the model cell membrane. For this purpose, molecular dynamics methods were used. Two systems were build, one with 11-cis-retinal and the other with all-trans-retinal. It has been shown that retinals prefer a vertical orientation (parallel to the phospholipid chains) with the ring facing the hydrophobic part of the bilayer. Moreover, both retinals have an ordering effect on the hydrocarbon chains of phospholipid molecules. Slight differences in the results of 11-cis-retinal compared to all-trans-retinal are most likely due to the presence of a bend in the 11-cis-retinal chain.