Моделирование координации биологически активных соединений с терапевтическими мишенями

Моделирование координации биологически активных соединений с терапевтическими мишенями

Автор: Стройлов, Виктор Сергеевич

Шифр специальности: 02.00.15

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2010

Место защиты: Москва

Количество страниц: 190 с. ил.

Артикул: 4887375

Автор: Стройлов, Виктор Сергеевич

Стоимость: 250 руб.

Моделирование координации биологически активных соединений с терапевтическими мишенями  Моделирование координации биологически активных соединений с терапевтическими мишенями 

Введение.
1. Литерату рный обзор.
1.1. Строение и функции протеинкиназ.
1.1.1. Общие сведения о протеинки пазах.
1.1.2. Структура протеинкиназ.
1.1.3. Ингибирование киназ.
1.1.4. АТФконкурситныс ингибиторы протеинкиназ и их селективность.
1.2. Метод молекулярного докинга
1.2.1. Теоретические основы метода.
1.2.2. Методы сканирования поверхности потенциальной энергии.
1.3. Расчет свободной энергии связывания
1.3.1. Метод возмущений свободной энергии
1.3.2. Методы линейной корреляции свободной энергии
1.3.3. Приближения аддитивных вкладов в свободную энергию связывания.
1.3.4. Использование эмпирических функций
1.4. Виртуальный скрининг.
1.4.1. Введение
1.4.2. Метод структурной фильтрации
1.5. Фрагментами подход к поиску новых лекарств.
1.5.1. Создание лекарств на основе механизма действия
1.5.2. Примеры поиска лекарств с помощью фрагментного подхода
2. Экспериментальная часть
2.1. Компьютерные программы, использованные в работе
2.2. Построение моделей трехмерной структуры белков.
2.3. Построение моделей трехмерных структур лигандов
2.4. Разбиение молекул известных лекарств на фрагменты
2.5. Докинг и виртуальный скрининг
2.6. Оценка свободной энергии образования комплексов белоклиганд.
2.7. Расчет параметров точности моделирования координации ингибиторов протеинкиназ
2.8. Структурная фильтрация результатов виртуального скрининга
2.9. Ранжирование результатов виртуального скрининга
2 Расчет параметров обогащения виртуального скрининга.
2 Визуальный анализ геометрии комплексов белоклиганд.
2 Выделение фармакофоров фрагментных ингибиторов
2 Экспериментальное определение эффективности связывания соединений с белкамимишенями
. Протеинкиназы ЕрЬА2 и АСК1.
. Протеннкиназа С1Ж2.
. Мутантная форма проте инк иназы 1 Т
3. Результаты н обсуждение
3.1. Моделирование координации протеинкиназ с ингибиторами
3.1.1. Построение полноатомных моделей белков.
3.1.1. Построение трехмерных моделей лигандов.
3.1.3. Моделирование профилей активности ингибиторов протеинкиназ.
3.1.4. Моделирование спектра восприимчивости киназ к ингибиторам
3.1.5. Уточнение конформаций боковых радикалов
3.1.6. Моделирование профиля активности киназных ингибиторов
3.1.7. Зависимость надежности моделирования активности ингибитора от его типа и
конформации активного центра киназы
3.2. Исследование точности виртуального скрининга.
3.2.1. Описание тестового набора
3.2.2. Подготовка полноатомных моделей белков
3.2.3. Критерии структурной фильтрации результатов виртуального скрининга
3.2.4. Подготовка библиотек лигандов.
3.2.5. Исследование точности виртуального скрининга
3.2.6. Влияние свойств белков на точность виртуального скрининга.
3.2.7. Структурная фильтрация результатов виртуального скрининга.
3.3. Поиск новых фрагментных ингибиторов 2 и АСК1 .
3.3.1. Построение полноатомных моделей белков
3.3.2. Построение моделей трехмерных структур лигандов.
3.3.3. Анализ существуюпцгх ингибиторов 2 и АСК1.
3.3.4. Поиск новых ингибиторов АСК1 и 2 методом виртуального скрининга
3.4. Валидированис фрагментного подхода к поиску ингибиторов ш ii
3.4.1. Факторы, влияющие на точность молекулярного допинга фрагментов лекарств
3.4.2. Сравнение экспериментальной и расчетной энергии связывания фрагментов
3.4.3. Поиск новых фрагментных ингибиторов протеинкиназ 2 и .
3.4.4. Экспериментальная проверка предсказанных ингибиторов
4. Основные результат, и выводы
5. Список литературы.
Список сокращений
НЕ ii ii Ix, индекс эффективности связывания
i , фактор обогащения
i, метод возмущений свободной энергии
i i, высокопроизводительный скрининг
, Iiii i , концентрация ингибитора, подавляющая
ферментативной активности
I i Ii , метод линейной энергии взаимодействия
i xii, метод приближения линейного отклика
V iv iiv V, ценность отрицательного предсказания
i , база данных трехмерных структур белков
V iiv iiv V, ценность положительного предсказания
iiv ivi ii, количественное отношение
сгрук своиство i, обогащение
vii, среднеквадратичное отклонение
iv v, кривая характеристики приемника
а г iv v v, площадь под кривой

характеристики приемника
i, экранированный кулоновский потенциал
Vi i , энергетическая функция для ранжирования молекул
V
при виртуальном скрининге V отношение V к молекулярной массе
ИО истинно отрицательный результат
ИП истинно положительный результат
КФ классификация ферментов
I ложноотрицательный результат
ЛП ложноположительный результат
консервативная аминокислотная последовательность аспартат0 ,
фенилаланинглицин
i , набор полезных пустышек
i i Ii, Национальный центр I
биотехнологической информации
АДФ аденозиндифосфат
АТФ аденозинтрифосфат
ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота
РНК рибонуклеиновая кислота
ХМЛ хроническая миелоидная лейкемия
цАМФ циклический адснозинмонофосфат
1 Протоонкоген вируса мышиной лейкемии Абельсона
АСК1 активируемая СОСкиназа
АОШ2 Адренэргический рецептор В
СКп щпагинзависимая киназа п п
ЕрЬЛ2 эфриновый рецептор А
ШР белок теплового шока
ЬТА4Н лейкотриенА4 гидролаза
РКЛ протеинкиназа А
РЬА2 фосфолииаза А
РРАЯ рецептор, активирующий пролиферацию пероксисом
АПФ ангиотензинпревращающий фермент
АХЭ ацетилхоли нэстераза
ДГФР, ОНРЯ дигидрофолатредуктаза
ДПП4 дипептидилпептидаза
ТК тим идин киназа
Введение


Оломоуцнн. Поесе в базе данных
о
IV
Рисунок 3. Иизкомолскулярные ингибиторы циклинзависимых киназ. Анализ положения связывания соединения 1 привел к синтезу соединения Ш, более прочно связывающегося с остатками гидрофобного кармана. Сравнение положений связывания соединений и и позволил сконструировать ядро нового ингибитора IV, сочетающего в себе прочность связывания соединения Н и селективность соединения 4. Исследование координации науллона у с использованием методов молекулярного моделирования позволила получить 9нитропауллон, ингибирующий киназную активность в наномолярном диапазоне концентраций. Рисунок 3, Ш, превосходящие оломоуцин по активности на несколько порядков, при этом сохраняющие его профиль селективности. Анализ положений координации оломоуцина и флавопиридола в активном центре СБК2 позволил сконструировать ядро новых АТФконкурентных ингибиторов, позволившее в дальнейшем получить новые высокоактивные ингибиторы С1Ж1 с помощью поиска по базе данных. Экспериментальное исследование новых ингибиторов, являющихся производными нафтохинона Рисунок 3, 1у, показало, что их активность находится на уровне оломоуцина и флавопиридола, и они обладают селективностью по отношению к нротеинкиназе ЛЖ. СЭК4, РКСа, РКА и ЕСРЯ. Одно из найденных соединений оказалось, аналогично флавопиридолу, эффективным ингибитором пролиферации клеток карциномы мочевого пузыря Т т VIIго. Установленная трехмерная структура комплекса СОК2 с соединением 1у показала, что предсказанное для данного соединения положение связывания совнатает с экспериментально определенным. Аналогичный подход совместно с квантовохимическими расчетами был успешно применен для модификации ядра пауллона Рисунок 3, у для получения ингибиторов протеинкиназ семейства СОК. Прототип онкогена вируса мышиной лейкемии Абельсона АБЫ, сАЫ, КФ 2. Протеинкиназа АВЫ состоит из ИЗО аминокислот и является Г2 или Мп2зависимым ферментом. Для АБЫ характерна модульная структура. Она включает в себя Ыконцевой БНЗ домен, БН2 домен и каталитическое ядро. В клетке АВЫ локализована в ядре, цитоплазме, клеточной мембране и актиновом скелете. АВЫ играет важную роль в гомеостазе клетки. Удаление гена, кодирующего АВЫ, приводит к пиелотропным дефектам, включая послеродовую смертность, а также лимфопению и остеопороз у выживших животных. АВЫ передвигается между ядром и цитоплазматическими компартментами. Роль протеинкииазы АВЫ, находящейся в ядре, изучена достаточно хорошо. Она модулирует клеточный ответ, вызванный повреждением ДНК, и участвует в ингибировании роста клетки и промотировании апоптоза. В то же время, протеинкиназа АВЫ, локализованная в цитоплазме, участвует в морфогенезе и динамике Гактина, а также в различных сигнальных каскадах, вызванных внешними стимулами. Поскольку 1 обладает онкоген ной активностью, в клетке осуществляется строгий контроль его функционирования. Активпость 1 i viv регулируется с помощью автоингибирования, фосфорилирования и факторов роста опосредованно через киназы семейства . Дерегуляция цитоплазматического 1 приводит к появлению и росту опухолей . Ключевая роль киназы 1 в X1 послужила стимулом к поиску е эффективных ингибиторов. Первое лекарство, мишенью которого является 1, было создано в конце х начале х. На сегодняшний день существуют 3 лекарства, ингибирующих этот фермент, и около десяти проходят клинические испытания. Таблица 2. Ингибиторы 1, являющиеся лекарствами от XI. Дазатиниб Спрайсел 4х. Производное фениламинопиримидина Рисунок 4, ингибирующее протеинкиназу РКСа в субмикромолярной концентрации и практически не обладающее селективностью было обнаружено методом слепого скрининга. Простые модификации данного соединения позволили получить ингибиторы, неактивные по отношению к РКСа, но очень активные по отношению к протеинкиназам АВ1Л и РГЮРЯ. Это привело к созданию иматитшба, также известного под кодовым названием 8Т Рисунок 4, активного и селективного ингибитора протеинкиназы АВЫ, в настоящее время разрешенного в США для лечения хронической миелоидогенной лейкемии.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.345, запросов: 121