Использование SPR биосенсора при поиске прототипов лекарственных средств на примере цитохрома Р450(51) в качестве белка-мишени
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Аннотация
Интеграция различных компьютерных, биоинформатических и экспериментальных технологий в единую платформу, покрывающую путь “от гена до прототипа лекарства”, значительно ускорила и оптимизировала поиск базовых структур для создания новых лекарственных препаратов. При этом необходимость экспериментальной проверки найденных компьютерными методами сотен структурных гипотез, представляющих собой выборки из молекулярных баз данных или сконструированных de novo соединений, требует привлечения быстрых и чувствительных скрининговых методов анализа их возможных взаимодействий с белком-мишенью. А в случае позитивного результата и возможности количественной оценки аффинности, кинетики и термодинамики межмолекулярного взаимодействия. Технология поверхностного плазмонного резонанса (SPR) позволяет решать все перечисленные задачи. В данной статье рассматриваются методические аспекты применения оптического SPR биосенсора для поиска прототипов лекарственных средств на примере цитохрома Р450(51) человека, катализирующего ключевую стадию биосинтеза холестерина.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Как цитировать
Калужский L., Ершов P., Шкель T., Гнеденко O., Иванчина N., Струшкевич N., Кича A., Грабовец I., Гилеп A., Усанов S., Стоник V., & Иванов A. (2018). Использование SPR биосенсора при поиске прототипов лекарственных средств на примере цитохрома Р450(51) в качестве белка-мишени. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 1(4), e00055. https://doi.org/10.18097/BMCRM00055
Выпуск
Раздел
ПРОТОКОЛЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ, ПОЛЕЗНЫЕ МОДЕЛИ, ПРОГРАММЫ И СЕРВИСЫ
Библиографические ссылки
- Ivanov, A.S., Veselovsky, A.V., Dubanov, A.V., Skvortsov, V.S. (2006). Bioinformatics platform development: from gene to lead compound. Methods in Molecular Biology, 316, 389-431. DOI
- Strushkevich, N., Usanov S.A., Park H.W. (2010) Structural basis of human CYP51 inhibition by antifungal azoles. Journal of Molecular Biology, 397(4), 1067-1078. DOI
- Gnedenko, O.V., Kaluzhskiy, L.A., Molnar, A.A., Yantsevich, A.V., Mukha, D.V., Gilep, A.A., Usanov, S.A., Stonik, V.A., Ivanov, A.S., Lisitsa, A.V., Archakov, A.I. (2013) The SPR-based biosensor test system for analysis of small compounds interaction with human cytochrome P450 51A1 (CYP51A1). Biochemistry (Moscow) Supplement. Series B, Biomedical Chemistry,7, 187–195. DOI
- Kaluzhskiy, L.A., Gnedenko, O.V., Gilep, A.A., Strushkevich, N.V., Shkel, T.V., Chernovetsky, M.A., Ivanov, A.S., Lisitsa, A.V., Usanov, A.S., Stonik, V.A., Archakov, A.I. (2014) Screening of human cytochrome P450(51) (CYP51A1) inhibitors: structural lanosterol analogues of plant and animal origin. Biochemistry (Moscow) Supplement. Series B, Biomedical Chemistry, 8, 349–360. DOI
- Kaluzhsky, L.A., Shkel, T.V., Ivanchina, N.V., Kicha, A.A., Grabovec, I.P., Gilep, A.A., Strushkevich, N.V., Chernovetsky, M.A., Medvedev, A.E., Usanov, S.A., Ivanov, A.S. (2017) Structural analogues of lanosterol from marine organisms of the class Asteroidea as potential inhibitors of human and Candida albicans lanosterol 14α-demethylases. Natural Product Communications, 12 (12), 1843-1846.
- Kicha, A.A., Kalinovsky, A.I., Levina, E.V., Stonik, V.A., Elyakov, G.B. (1983) Asterosaponin P1 from the starfish Patiria pectinifera. Tetrahedron Letters, 24, 3893–3896. DOI
- Kicha, A.A., Ivanchina, N.V., Gorshkova, I.A., Ponomarenko, L.P., Likhatskaya, G.N., Stonik, V.A. (2001) The distribution of free sterols, polyhydroxysteroids and steroid glycosides in various body components of the starfish Patiria (=Asterina) pectinifera. Comparative biochemistry and physiology. Part B, Biochemistry & Molecular Biology, 128, 43–52. DOI
- Kicha, A.A., Kalinovskii, A.I., Gorbach, N.V., Stonik, V.A. (1993) New polyhydroxysteroids from the Far Eastern sea star Henricia sp. Chemistry of Natural Compounds, 29, 206–210. DOI
- Kicha, A.A., Kalinovskii, A.I. (1993) Isolation of laeviuscoloside G from the starfish Henricia derjugini and correction of the structures of echinasterosides B1 and B2. Chemistry of Natural Compounds, 29, 547–548. DOI
- Kicha, A.A., Kapustina, I.I., Ivanchina, N.V., Kalinovsky, A.I., Dmitrenok, P.S., Stonik, V.A., Pal’yanova, N.V., Pankova, T.M., Starostina, M.V. (2008) Polyhydroxylated steroid compounds from the Far Eastern starfish Distolasterias nipon. Russian Journal of Bioorganic Chemistry, 34, 118–124. DOI
- Ivanchina, N.V., Kicha, A.A., Huong, T.T., Kalinovsky, A.I., Dmitrenok, P.S., Agafonova I.G., Long, P.Q., Stonik, V.A. (2010) Highly hydroxylated steroids of the starfish Archaster typicus from the Vietnamese waters. Steroids, 75, 897–904. DOI
- Myszka, D.G. (2000) Kinetic, equilibrium, and thermodynamic analysis of macromolecular interactions with BIACORE. Methods in Enzymology, 323, 325-340. DOI
- Ershov, P.V., Gnedenko, O.V., Molnar, A.A., Lisitsa, A.V., Ivanov, A.S., Archakov, A.I. (2012) Kinetic and thermodynamic analysis of dimerization inhibitors binding to HIV protease monomers by surface plasmon resonance. Biochemistry (Moscow) Supplement Series B: Biomedical Chemistry, 6(1), 94–97. DOI
- Trosken, E.R., Straube, E., Lutz, W.K., Volkel, W., Pattenm C. (2004) Quantitation of lanosterol and its major metabolite FF-MAS in an inhibition assay of CYP51 by azoles with atmospheric pressure photoionization based LC-MS/MS. Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 15, 1216–1221. DOI
- Lepesheva GI, Waterman MR. (2007) Sterol 14α-demethylase cytochrome P450 (CYP51), a P450 in all biological kingdoms. Biochimica et Biophysica Acta General Subjects,1770, 467–477. DOI
- Lepesheva, G.I., Friggeri, L., Waterman, M.R. (2018) CYP51 as drug targets for fungi and protozoan parasites: past, present and future. Parasitology, 12, 1-17. DOI
- Gilli, P ., Gilli, G., Borea, P.A., Varani, K., Scatturin, A., Dalpiaz, A. (2005) Binding thermodynamics as a tool to investigate the mechanisms of drug-receptor interactions: thermodynamics of cytoplasmic steroid/nuclear receptors in comparison with membrane receptors. Journal of Medicinal Chemistry, 48(6), 2026-2035. DOI