Исследование in silico взаимодействия производных 2’-{[(e)-андрост-5-ен-17-илиден]-метил}оксазолинов с андрогеновым рецептором

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf html html (English)
Опубликован: Apr 12, 2018
DOI: https://doi.org/10.18097/BMCRM00008
Ключевые слова:
рак простаты; андрогеновый рецептор; производные [17(20)E]-прегнена; докинг; молекулярная динамика; метод MM-GBSA

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

К.А. Щербаков
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121 Москва, ул. Погодинская, 10 стр. 8
Д.С. Щербинин
Центр системной биомедицины и биотехнологий, Сколковский институт науки и технологий, Москва
В.А. Костин
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича
В.А. Золотцев
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича
А.Ю. Мишарин
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича
А.В. Веселовский
Институт физиологически активных веществ Российской академии наук, Московская область, Черноголовка

Аннотация

Методами молекулярного моделирования оценена способность новых азотсодержащих стероидных производных 2’-{[(E)-андрост-5-ен-17-илиден]-метил}оксазолинов взаимодействовать с андрогенным рецептором. Исследованы 6 оксазолиновых производных 17(20)Е-прегна-5,17(20)-диена, различающихся структурой гетероцикла. Показано, что все соединения способны связываться с андрогенным рецептором только в случае, когда из структуры рецептора была удалена 12 спираль. Это позволяет предполагать, что данные лиганды должны проявлять антагонистические свойства. Результаты докинга и молекулярной динамики с оценкой энергии связывания лигандов позволили предположить, что два из исследованных соединений могут быть эффективными антагонистами андрогенного рецептора.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Щербаков K., Щербинин D., Костин V., Золотцев V., Мишарин A., & Веселовский A. (2018). Исследование in silico взаимодействия производных 2’-{[(e)-андрост-5-ен-17-илиден]-метил}оксазолинов с андрогеновым рецептором. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 1(1), e00008. https://doi.org/10.18097/BMCRM00008
Выпуск
Том 1 № 1 (2018)
Раздел
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Библиографические ссылки

  1. Vasaitis, T.S., Bruno, R.D., & Njar V.C.O. (2011). CYP17 inhibitors for prostate cancer therapy. J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 125. 24-30. DOI
  2. Baston, E., & Leroux, F.R. (2007). Inhibitors of Steroidal Cytochrome P450 Enzymes as Targets for Drug Development. Recent Pat. Anti-Cancer Drug. Disc., 2, 31-58. DOI
  3. Bruno, R.D., & Nja,r V.C.O. (2007). Targeting cytochrome P450 enzymes: A new approach in anti-cancer drug development. Bioorgan. Med. Chem., 15, 5047-5060. DOI
  4. de Bono, J.S., Logothetis, C.J., Molina, A., Fizazi, K., North, S., Chu, L., Chi, K.N., Jones, R.J., Goodman, O.B. Jr., Saad, F., StaVurth, J.N., Mainwaring, P., Harland, S., Flaig, T.W., Hutson, T.E., Cheng, T., Patterson, H., Hainsworth, J.D., Ryan, C.J., Sternberg, C.N., Ellard, S.L., Fléchon, A., Saleh, M., Scholz, M., Efstathiou, E,, Zivi, A., Bianchini, D., Loriot, Y., ChieVo, N., Kheoh, T., Haqq, C.M., Scher, H.I., & COU-AA-301 Investigators. (2011). Abiraterone and increased survival in metastatic prostate cancer. N. Engl. J. Med., 364, 1995-2005. DOI
  5. Vasaitis, T., Belosay, A., Schayowitz, A., Khandelwal, A., Chopra, P., Gediya, L.K., Guo, Z., Fang, H.B., Njar, V.C., & Brodie, A.M. (2008). Androgen receptor inactivation contributes to antitumor efficacy of 17{alpha}-hydroxylase/17, 20-lyase inhibitor 3beta-hydroxy-17-(1H-benzimidazole-1-yl) androsta-5,16-diene in prostate cancer. Mol. Cancer Ther., 7, 2348-2357. DOI
  6. Gao, W., Bohl, C.E., & Dalton, J.T. (2005). Chemistry and Structural Biology of Androgen Receptor. Chem. Rev.,105, 3352-702. DOI
  7. Tindall, D., Mohler, J. (eds). Androgen Action in Prostate Cancer. Dordrecht, Heidelberg, London, New York.- Springer - 2009.
  8. Thakur, A., Roy, A., Ghosh, A., Chhabra, M., & Banerjee, S. (2018). Abiraterone acetate in the treatment of prostate cancer. Biomed Pharmacother., 101, 211-218. DOI
  9. Njar, V.C., Brodie, A.M. (2015). Discovery and development of Galeterone (TOK-001 or VN/124-1) for the treatment of all stages of prostate cancer. J. Med. Chem., 58, 2077-2087. DOI
  10. Bastos, D.A., & Antonarakis, E.S. (2016). Galeterone for the treatment of advanced prostate cancer: the evidence to date. Drug Des Devel Ther., 10, 2289-2297. DOI
  11. Crona, D.J., Milowsky, M.I., & Whang, Y,E. (2015). Androgen receptor targeting drugs in castration-resistant prostate cancer and mechanisms of resistance. Clin. Pharmacol. Ther., 98(6), 582-589. DOI
  12. Yin, L., & Hu, Q. (2014). CYP17 inhibitors--abiraterone, C17,20-lyase inhibitors and multi-targeting agents. Nat. Rev. Urol., 11(1), 32-42. DOI
  13. Stulov S.V., & Misharin A.Yu. (2012). Synthesis of steroids with nitrogen-containing substituents in ring D. Chemistry of heterocyclic compounds, 1536-1582.
  14. Kuzikov, A.V., Dugin, N.O., Stulov, S.V., Shcherbinin, D.S., Zharkova, M.S., Tkachev, Y.V., Timofeev, V.P., Veselovsky, A.V., Shumyantseva, V.V., & Misharin, A.Y. (2014). Novel oxazolinyl derivatives of pregna-5,17(20)-diene as 17α-hydroxylase/17,20-lyase (CYP17A1) inhibitors. Steroids., 88, 66-71. DOI
  15. Kostin, V.A., Zolottsev, V.A., Kuzikov, A.V., Masamrekh, R.A., Shumyantseva, V.V., Veselovsky, A.V., Stulov, S.V., Novikov, R.A., Timofeev, V.P., & Misharin, A.Y. (2016). Oxazolinyl derivatives of [17(20)E]-21-norpregnene differing in the structure of A and B rings. Facile synthesis and inhibition of CYP17A1 catalytic activity. Steroids, 115, 114-122. DOI
  16. Zolottsev, V.A., Tkachev, Y.V., Latysheva, A.S., Kostin, V.A., Novikov, R.A., Timofeev, V.P., Morozevich, G.E., Kuzikov, A.V., Shumyantseva, V.V., & Misharin, A.Y. (2018). Comparison of [17(20)E]-21-Norpregnene oxazolinyl and benzoxazolyl derivatives as inhibitors of CYP17A1 activity and prostate carcinoma cells growth. Steroids, 129, 24-34. DOI
  17. Stulov, S.V., Mankevich, O.V., Novikov, R.A., Tkachev, Y.V., Timofeev, V.P., Dugin, N.O., Pozdnev, V.F., Fedyushkina, I.V., Scherbinin, D.S., Veselovsky, A.V., & Misharin, A.Yu. (2013) Synthesis and molecular modeling of (4'R)- and (4'S)- 4'-substituted 2'-{[(E)-androst-5-en-17-ylidene]-methyl}oxazolines. Steroids, 78, 521-527. DOI
  18. HyperChem(TM) Professional 7.51, Hypercube, Inc., 1115 NW 4th Street, Gainesville, Florida 32601, USA
  19. James Stewart. MOPAC Home Page. Stewart Computational Chemistry, 2012.
  20. Trott, O., & Olson, A.J. (2010). AutoDock Vina: Improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization, and multithreading. J. Comput. Chem., 31(2), 455-461.
  21. Morris, G.M., Huey, R., Lindstrom, W., Sanner, M.F., Belew, R.K., Goodsell, D.S., & Olson, A.J. (2009). AutoDock4 and AutoDockTools4: Automated docking with selective receptor flexibility. J. Comput. Chem., 30(16), 2785-2791. DOI
  22. Cantin, L., Faucher, F., Couture, J.F., de Jesus-Tran, K.P., Legrand, P., Ciobanu, .LC., Frechette, Y., Labrecque, R., Singh, S.M., Labrie, F., & Breton. R. (2007). Structural characterization of the human androgen receptor ligand-binding domain complexed with EM5744, a rationally designed steroidal ligand bearing a bulky chain directed toward helix 12. J. Biol. Chem., 282(42), 30910-30919. DOI
  23. Laskowski, R.A., & Swindells, M.B. (2011). LigPlot+: multiple ligand-protein interaction diagrams for drug discovery. J. Chem. Inf. Model., 51, 2778-2786. DOI
  24. Salomon-Ferrer, R., Case, D.A., & Walker, R.C. (2013). An overview of the Amber biomolecular simulation package. Wiley Interdiscip. Rev. Comput. Mol. Sci., 3(2), 198-210. DOI
  25. Humphrey, W., Dalke, A., & Schulten, K. (1996). VMD: Visual molecular dynamics. J. Mol. Graph., 14(1), 33-38. DOI
  26. Genheden, S., & Ryde, U. (2015). The MM/PBSA and MM/GBSA methods to estimate ligand-binding affinities. Expert Opin. Drug Discov., 10(5), 449-461. DOI
  27. Davey, R.A., & Grossmann, M. (2016). Androgen Receptor Structure, Function and Biology: From Bench to Bedside. Clin. Biochem. Rev., 37(1), 3-15.
  28. Jorgensen, W.L., Chandrasekhar, J., Madura, J.D., Impey, R.W., & Klein, M.L. (1983) Comparison of simple potential functions for simulating liquid water, J. Chem. Phys., 79(2), 926-935. DOI
  29. Wang, Y., Han, R., Zhang, H., Liu, H., Li, J., Liu, H., & Gramatica, P. (2017) Combined Ligand/Structure-Based Virtual Screening and Molecular Dynamics Simulations of Steroidal Androgen Receptor Antagonists. Biomed. Res. Int., 3572394. DOI
  30. Stulov, S.V., Dugin, N.O., Zharkova, M.S., Shcherbinin, D.S., Kuzikov, A.V., Shumantseva, V.V., Misharin, A.Yu., & Veselovsky, A.V. (2015) Interaction of Novel Oxazoline Derivatives of 17(20) E-pregna-5,17(20)-Diene with Cytochrome P450 17 A1. Bioсhemistry (Moscow) Suppl Ser B: Biomedical Chemistry, 9(2), 114-120. DOI