ВИКОРИСТАННЯ ФАРМАКОФОРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ДЛЯ ЦІЛЕСПРЯМОВАНОГО ПОШУКУ ПОТЕНЦІЙНИХ ГІПОТЕНЗИВНИХ ЗАСОБІВ РЯДУ ПОХІДНИХ П’ЯТИЧЛЕННИХ ГЕТЕРОЦИКЛІВ

Вступ. Фармакофорне моделювання – один з найбільш ефективних методів віртуального скринінгу. Цей метод дає можливість встановити набір та взаємне розташування специфічних молекулярних фрагментів, які необхідні для прояву певної біологічної активності. Підвищений артеріальний тиск є основною причиною розвитку серцевих, судинних і церебральних ускладнень, а саме ішемічної хвороби серця, хронічної серцевої недостатності, порушень мозкового кровообігу. Цілеспрямований пошук гіпотензивних агентів із застосуванням новітніх методів, зокрема фармакофорного моделювання, серед похідних ­п’ятичленних гетероциклів є доцільним і актуальним. Мета дослідження – провести фармакофорне моделювання ряду похідних п’ятичленних гетероциклів (1,3-тіазолу, 1,3,4-тіадіазолу та 1,3,4-тріазолу) для цілеспрямованого пошуку потенційних гіпотензивних засобів. Методи дослідження. Об’єктами дослідження були синтезовані похідні 1,3-тіазолу, 1,3,4-тіадіазолу та 1,3,4-тріазолу зі встановленою гіпотензивною активністю. Фармакофорне моделювання проводили у спеціалізованій програмі для молекулярного моделювання хемоінформатики Molecular Operating Environment. Результати й обговорення. У процесі пошуку ймовірного фармакофора розроблено фармакофорні моделі, які характеризуються різним складом та координатами фармакофорних центрів, а також точністю класифікації. Для виявлення та скринінгу гіпотензивної дії вибрано чотирикомпонентні фармакофорні моделі з точністю класифікації 0,52–0,61 і ступенем перекриття активних сполук 1,76–2,78. Фармакофорна модель із найвищою точністю та ступенем перекриття структурно складається з ароматичного кільця, двох гідрофобних областей та проекції акцептора водневого зв’язку з характерним взаємним просторовим розташуванням. Під час дослідження узгодженості активних речовин із фармакофорною моделлю було виявлено потенційну взаємодію тетразолового кільця валсартану з біомішенню в якості акцептора водневого зв’язку та через механізм ароматичної взаємодії. Проведено узгодження структур молекул віртуальної бази з фармакофорною моделлю. Висновки. Проведене фармакофорне моделювання ряду похідних п’ятичленних гетероциклів – 1,3-тіа­золу, 1,3,4-тіадіазолу та 1,3,4-тріазолу зі встановленою гіпотензивною активністю дозволило виділити можливий фармакофор, що складається з ароматичного кільця, двох гідрофобних областей та проекції акцептора водневого зв’язку. Точність класифікації активних та неактивних сполук даної моделі становить 0,61. Одержану фармакофорну модель можна використовувати для віртуального скринінгу і цілеспрямованого пошуку нових гіпотензивних засобів.

Фармакофорне моделювання діуретичної активності похідних 1,3-тіазолу та 1,3,4-тіадіазолу

Фармакофорне моделювання є одним з перспективних напрямів комп’ютерної підтримки розробки ліків (Computer-Aided Drug Design). Цей метод дозволяє встановити набір та взаємне розташування специфічних молекулярних фрагментів, які необхідні для прояву біологічної активності. Мета дослідження – фармакофорне моделювання похідних 1,3-тіазолу та 1,3,4-тіадіазолу для цілеспрямованого пошуку потенційних діуретиків. Для моделювання фармакофора, відповідального за прояв діуретичної активності в ряду досліджених сполук, використовували комп’ютерну програму MOE (Molecular Operating Environment). Фармакофорне моделювання ряду похідних тіазолу та тіадіазолу як потенційних діуретиків, активність яких встановлена in vivo, дало змогу виділити можливий фармакофор, що складається з ароматичного кільця, двох проекцій акцептора водневого зв’язку та однієї проекції донора водневого зв’язку. Точність класифікації активних і неактивних сполук даною моделлю становить 0,74, дана модель може надалі застосовуватись для in silico скринінгу молекулярних баз даних з метою ідентифікації віртуальних хітів. Порівнюючи узгодженість N-(5-метил-1,3,4-тіадіазол-2-іл)пропанаміду та ацетазоламіду з розробленою фармакофорною моделлю, визначено модулюючий вплив замісника в 5-му положенні тіадіазольного кільця на силу діуретичного ефекту in vivo. Отримані дані свідчать, що замісники з позитивним індуктивним і мезомерним ефектом у цьому положенні можуть сприяти кращій афінності досліджуваних молекул до їхньої біомішені (якою з найбільшою ймовірністю є карбоангідраза). Подальші модифікації фрагментів у 5-му положенні тіадіазольного скаффолду є перспективним напрямом для розширення бібліотеки потенційних діуретиків.

Фармакофорне моделювання діуретичної активності похідних 1,3-тіазолу та 1,3,4-тіадіазолу

Фармакофорне моделювання є одним з перспективних напрямів комп’ютерної підтримки розробки ліків (Computer-Aided Drug Design). Цей метод дозволяє встановити набір та взаємне розташування специфічних молекулярних фрагментів, які необхідні для прояву біологічної активності. Мета дослідження – фармакофорне моделювання похідних 1,3-тіазолу та 1,3,4-тіадіазолу для цілеспрямованого пошуку потенційних діуретиків. Для моделювання фармакофора, відповідального за прояв діуретичної активності в ряду досліджених сполук, використовували комп’ютерну програму MOE (Molecular Operating Environment). Фармакофорне моделювання ряду похідних тіазолу та тіадіазолу як потенційних діуретиків, активність яких встановлена in vivo, дало змогу виділити можливий фармакофор, що складається з ароматичного кільця, двох проекцій акцептора водневого зв’язку та однієї проекції донора водневого зв’язку. Точність класифікації активних і неактивних сполук даною моделлю становить 0,74, дана модель може надалі застосовуватись для in silico скринінгу молекулярних баз даних з метою ідентифікації віртуальних хітів. Порівнюючи узгодженість N-(5-метил-1,3,4-тіадіазол-2-іл)пропанаміду та ацетазоламіду з розробленою фармакофорною моделлю, визначено модулюючий вплив замісника в 5-му положенні тіадіазольного кільця на силу діуретичного ефекту in vivo. Отримані дані свідчать, що замісники з позитивним індуктивним і мезомерним ефектом у цьому положенні можуть сприяти кращій афінності досліджуваних молекул до їхньої біомішені (якою з найбільшою ймовірністю є карбоангідраза). Подальші модифікації фрагментів у 5-му положенні тіадіазольного скаффолду є перспективним напрямом для розширення бібліотеки потенційних діуретиків.

ФАРМАКОФОРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ РЯДУ 3,5-ДИЗАМІЩЕНИХ ПОХІДНИХ (4-МЕТИЛ/R-ФЕНІЛ-3H-ТІАЗОЛ-2-ІЛІДЕН)-R1-ФЕНІЛ/ЦИКЛОГЕКСИЛ-АМІНІВ ІЗ КАРДІОПРОТЕКТОРНОЮ АКТИВНІСТЮ

Мета роботи. Фармакофорне моделювання для ряду 3,5-дизаміщених похідних (4-метил/R-феніл-3H-тіазол-2-іліден)-R1-феніл/циклогексил-амінів із встановленими кардіопротекторними властивостями. Матеріали і методи. Об’єктами дослідження були 3,5-дизаміщені похідні (4-метил/R-феніл-3H-тіазол-2-іліден)-R1-феніл/циклогексил-амінів із встановленою кардіопротекторною активністю. Фармакофорне моделювання проводили в програмному середовищі для обчислювальних хімічних досліджень Molecular Operating Environment (MOE) версії 2007.09. У даному дослідженні використовували силове поле MMFF94x, оптимізацію геометрії конформерів проводили методом стохастичного пошуку. Результати й обговорення. У процесі фармакофорного моделювання розроблено 8 моделей, які характеризуються різним складом та координатами фармакофорних центрів, а також точністю класифікації. У всіх моделях ключову роль відіграють наявні в активних молекулах акцептори водневого зв’язку та гідрофобні області. Створена фармакофорна модель містить дві пари фармакофорних центрів, які знаходяться на протилежних краях та однієї гідрофобної області розташованої біля центру фармакофора. Кожна з цих пар сформована з близько розташованих (відстані 2,85 та 3,79 Å відповідно) гідрофобного фармакофорного центру та проекції донора водневого зв’язку. Висновки. Проведене фармакофорне моделювання ряду 3,5-дизаміщених похідних (4-метил/R-феніл-3H-тіазол-2-іліден)-R1-феніл/циклогексил-амінів з дослідженими in vivo кардіопротекторними властивостями дало змогу виділити можливий фармакофор, що складається із трьох гідрофобних областей та двох проекцій акцепторів водневого зв’язку. Точність класифікації активних та неактивних сполук даною моделлю становить 0,73. На основі аналізу узгодженої з фармакофорною моделлю конформації сполуки з найбільшою кардіопротекторною активністю висунуто гіпотезу про участь ацетильної групи, іміно-групи та можливо дистального атома Нітрогену піперазинового фрагменту у взаємодії з амінокислотами – донорами Гідрогену біомішені. Подальші дослідження потрібні для ідентифікації біомішені, відповідальної за прояв кардіопротекторних властивостей. Одержана фармакофорна модель буде в подальшому використовуватись для in silico скринінгу молекулярних баз даних з метою ідентифікації віртуальних хітів та цілеспрямованого пошуку нових кардіопротекторів.

Screening of novel RGD peptides to modify nanoparticles for targeted cancer therapy

New targeted RGD peptides obtained by solid phase synthesis (SPPS) were successfully screened by Molecular Operating Environment (MOE) and used for the building of the 6-O-carboxymethyl chitosan based carrier with an active target on the surface.

PENELUSURAN MEKANISME FLAVONOID KULIT JERUK KEPROK (Citrus reticulata) SEBAGAI AGEN KEMOPREVENTIF MELALUI DOCKING MOLEKULER PADA PROTEIN TARGET CYP1A2

Subklas flavonoid khususnya golongan polimetoksiflavon menunjukan aktivitas kemopreventif pada berbagai sel kanker secara in vitro dan beberapa studi in vivo. Pada tahapan inisiasi kanker, bioaktivasi karsinogen polisiklik aromatik hidrokarbon secara signifikan dapat direduksi oleh senyawaan polimetoksiflavon melalui penghambatan sistem enzim sitokrom P450 (CYP) dalam level transkripsi gen maupun interaksi langsung dengan enzim tersebut. Pada tahapan promosi kanker, berbagai studi menunjukan bahwa proliferasi sel kanker dihambat lebih kuat oleh golongan metoksiflavon dibandingkan hidroksiflavon. Tangeretin, nobiletin, naringin dan hesperidin adalah beberapa senyawa polimetoksiflavon dari kulit jeruk keprok yang dilaporkan memiliki efek kemopreventif melalui modulasi aktivitas CYP1A2. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui afinitas, konformasi dan interaksi senyawa berkerangka polimetoksiflavon kulit jeruk keprok (Citrus reticulata) terhadap protein target CYP1A2 menggunakan molecular docking. Optimasi geometri struktur polimetoksiflavon dilakukan dengan piranti lunak Molecular Operating Environment for Windows. Konformasi optimum struktur polimetoksiflavon dihasilkan menggunakan metode semiempirik AMBER99. Kemudian dilakukan proses docking senyawa uji dengan bindingsite CYP1A2 (PDB ID:2HI4) menggunakan piranti lunak Molecular Operating Environment for Windows dalam kondisi tanpa air. Hasil docking senyawa golongan polimetoksiflavon dibandingkan dengan native ligan pada target CYP1A2, menunjukkan interaksi polimetoksiflavon yang lebih kuat dibanding interaksi ligan pembanding á-naphtoflavon. Kata kunci: Citrus reticulata, polimetoksiflavon, molecular docking, CYP1A2