Дизайн, синтез и исследование новых модуляторов АМРА-рецепторов

• Автор: Лавров, Мстислав Игоревич
• Шифр специальности: 02.00.03, 02.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Содержание

Список сокращений

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Общие положения

1.2. Рецепторы возбуждающих аминокислот

1.3. Структура АМРАрецептора

1.4. Современные представления

о механизме работы АМРАрецептора

1.5. Различные типы лигандов АМРАрецептора

1.5.1. Агонисты

.5.2. Конкурентные антагонисты
1.5.3. Неконкурентные антагонисты
1.5.4. Положительные модуляторы
1.6. Фармакологические свойства
положительных модуляторов АМРАрецептора
1.7. Структурные классы аллостерических
положительных модуляторов АМРАрецептора
1.7.1. Производные пирромицинов
1.7.2. Производные бензоилпиперидиновпирролидинов
1.7.3. Производные бензотиадиазинов
1.7.4. Производные пиперониловой, безнодиоксанкарбоновой и хиноксалиновой кислот
1.7.5.роизводные бензофуразанов
1.7.6. Производные биарилсульфонамидов
1.7.7. Производные сульфонамидов
1.7.8. Производные изотиомочевин
1.7.9. Другие структурные классы
Глава 2. Обсуждение результатов
2.1. Молекулярный докинг и v дизайн
2.2. Молекулярное моделирование потенциальных положительных модуляторов АМРАрецептора
2.3. Синтез аллостерических модуляторов АМРАрецепторов
2.3.1. Отбор структур для синтеза
2.3.2. Синтез основных фрагментов целевых структур
2.3.3. Разработка оптимальных путей синтеза
целевых структур производных бензодиоксан6карбоновой и пиперониловой кислот, 3,7диазабицикло3.3.1нонана и 4,4бифенила
2.4. Физиологические исследования синтезированных новых
потенциальных модуляторов АМРАрецепторов
2.4.1. Электрофизиологические эксперименты i vi
2.4.2. Эксперименты по определению острой токсичности у бислигандовш viv
2.4.3. Поведенческие эксперименты i viv
Глава 3. Экспериментальная часть
3.1. Синтез исходных соединений
3.2. Синтез целевых соединений
Выводы
Публикации по теме работы
Список литературы


Вообще говоря, функциональную роль глутаматных рецепторов в физиологии ЦНС трудно переоценить 8, 9 В частности, глутаматанион как возбуждающий нейротрансмиттер имеет огромное значение в процессах обучения и формирования памяти этому вопросу посвящено значительное число работ . Также, особое внимание уделялось участию глутаматаниона в патогенезе многих неврологических заболеваний инсульт, ишемия мозга, эпилепсия, отдельные виды шизофрении. Когда же появились данные по изучению механизма действия ноогропных препаратов производных пирролидона и об их способности аллостерически модулировать усиливать АМРА рецепторные ответы, то интерес исследователей во всем мире к таким рецепторам возрос многократно . Это связано в первую очередь с надеждой найти новую мишень для нового класса лекарственных средств и возможностью излечения или существенной коррекции целого ряда серьезных нейродегенеративных и психоневрологических заболеваний, важнейшие из которых болезнь Альцгеймера БА, болезнь Паркинсона Б, боковой амиотрофический склероз, рассеянный склероз, мягкие когнитивные расстройства I, хорея Хантиштона, болезнь ЫиманаПика, возрастные нарушения когнитивных функций и памяти , . Для изучения анатомической локализации АМРА рецепторов в головном и спинном мозге в качестве меченого лиганда используется Н3АМРА. Наибольшая плотность мест специфического связывания Н3АМРА в мозге человека обнаруживается в пирамидальных клетках гиппокампа, являющих медиальную стенку височных долей головного мозга . Меньшая плотность связывания наблюдалась в коре головного мозга. В году была клонирована одна из субъединиц данного рецептора, затем, с течением времени, были выделены и охарактеризованы другие субъединицы . В году в работе были проведены рентгеноструктурные исследования рис. АМРА рецептора. Рис. Кристаллическая структура связанного с мембраной клетки тетрамерного АМРАрецептора. АТЭ аминотерминальный домен, 1ЛЮ лигандсвязывающий домен, ТМЭ трансмембранный домен. Таким образом, АМРА рецептор состоит из четырех субъединиц, называемых ОиШ, иЯ2, ОиЯЗ, С1иЯ4 , схема рецептора представлена на рис. Рис. Структура АМРАрецептора. М3 и М4 трансмембранные домены, М2 внутримембранный домен ионного канала терминальный домен, I 2 карман, где связываются агонисты глутамат Стерминальный домен. На основании экспериментальных данных показано , , что каждая субъединица состоит из трех трансмембранных доменов , М3, М4 и одного домена, находящегося с внутренней стороны мембраны и имеющего форму петли рис. Также имеются внеклеточный терминальный и внутриклеточный Стерминальный домены, между которыми находится лигандсвязывающий домен, образованный петлями 1 и 2. Лиганд глутаматанион связывается с рецептором внутри этих петель рис. В свою очередь эти домены образуют следующие сайты связывания глутаматсвязывающий, и еще два модуляторных сайта , . Все субъединицы встречаются в двух альтернативных сплайсированных, i i и о формах, которые кодируются экзонами в субъединице 2, расположенными перед трансмембранным доменом М4 . Это было обнаружено для субъединицы 0 для i и 0 для . Рис. Структура субъединицы глутаматного рецептора. Трансмембранные участки обозначены как А, В и С внеклеточный терминальный домен внутриклеточный Стерминальный домен I 2 карман, в котором находится место связывания глутамата и других агонистов. Более того были найдены дополнительные области, контролирующие некоторые этапы понижения чувствительности к связыванию глутаматаниона десенсибилизация. К таким областям относятся 6 в , а также 7 и 7 внутри 1 связывающего домена субъединиц и 3, соответственно . Было показано, что замещение этих остатков в 1 приводит к усилению связывания глутаматаниона независимо от i областей. В связи с этим предполагается, что эти лейциновые остатки играют важную роль в конформационных изменениях, регулирующих вход и выход из десенсибилизированного состояния . Было также показано, что в эмбрионах крыс перед рождением в основном преобладают i варианты, которые продолжают экспрессироваться и в молодых животных, в то время как формы находятся в достаточно малом количестве до восьмого дня после рождения. Во взрослом состоянии концентрация тех и других форм примерно одинаковая.