Цель работы: Найти информацию по фармакологической активности соединения. В сети Интернет найти оригинальную информацию о структуре новых биологически активных молекулах с определенной направленностью к белку-мишени.
1)
Биоактивное вещество: Бензокаин
Рис.1
Результаты исследования в программе PASS:
|
|
|
0,908 |
0,003 |
Eye irritation, inactive |
0,908 |
0,004 |
Prolyl aminopeptidase inhibitor |
0,905 |
0,003 |
5-O-(4-coumaroyl)-D-quinate 3'-monooxygenase inhibitor |
0,907 |
0,006 |
Methylenetetrahydrofolate reductase (NADPH) inhibitor |
0,898 |
0,003 |
Arginine 2-monooxygenase inhibitor |
0,887 |
0,003 |
2-Hydroxymuconate-semialdehyde hydrolase inhibitor |
0,887 |
0,003 |
3-Hydroxybenzoate 6-monooxygenase inhibitor |
0,880 |
0,002 |
tRNA-pseudouridine synthase I inhibitor |
0,880 |
0,004 |
Anesthetic general |
0,878 |
0,003 |
Creatininase inhibitor |
0,876 |
0,002 |
Laccase inhibitor |
0,867 |
0,003 |
Centromere associated protein inhibitor |
0,861 |
0,004 |
N-acetylneuraminate 7-O(or 9-O)-acetyltransferase inhibitor |
0,854 |
0,004 |
Arylsulfate sulfotransferase inhibitor |
0,852 |
0,004 |
UDP-N-acetylglucosamine 4-epimerase inhibitor |
0,854 |
0,006 |
Arylacetonitrilase inhibitor |
0,851 |
0,005 |
Membrane permeability inhibitor |
0,848 |
0,003 |
Sulfite oxidase inhibitor |
0,842 |
0,005 |
Linoleate diol synthase inhibitor |
0,841 |
0,010 |
Sugar-phosphatase inhibitor |
0,834 |
0,005 |
Fragilysin inhibitor |
0,830 |
0,004 |
Peptide alpha-N-acetyltransferase inhibitor |
0,823 |
0,005 |
Fusarinine-C ornithinesterase inhibitor |
0,818 |
0,003 |
3-Carboxyethylcatechol 2,3-dioxygenase inhibitor |
0,818 |
0,004 |
Skin irritation, inactive |
0,814 |
0,003 |
Aryldialkylphosphatase inhibitor |
0,818 |
0,012 |
Sphinganine kinase inhibitor |
0,808 |
0,004 |
Sarcosine oxidase inhibitor |
0,809 |
0,005 |
Peroxidase inhibitor |
0,809 |
0,006 |
Monodehydroascorbate reductase (NADH) inhibitor |
0,808 |
0,006 |
Oxidoreductase inhibitor |
0,808 |
0,011 |
Glucose oxidase inhibitor |
0,799 |
0,005 |
Lipid metabolism regulator |
0,797 |
0,005 |
Lipoprotein lipase inhibitor |
0,795 |
0,004 |
1,4-Lactonase inhibitor |
0,791 |
0,004 |
Lysostaphin inhibitor |
0,789 |
0,003 |
Mannitol-1-phosphatase inhibitor |
0,810 |
0,030 |
Phobic disorders treatment |
0,781 |
0,004 |
Antiviral (Picornavirus) |
0,795 |
0,020 |
Antiseborrheic |
0,777 |
0,002 |
Myeloblastin inhibitor |
0,782 |
0,012 |
Lysase inhibitor |
0,779 |
0,009 |
Ribulose-phosphate 3-epimerase inhibitor |
0,794 |
0,027 |
Testosterone 17beta-dehydrogenase (NADP+) inhibitor |
0,774 |
0,008 |
Phosphatidylcholine-retinol O-acyltransferase inhibitor |
0,772 |
0,009 |
ADP-thymidine kinase inhibitor |
0,766 |
0,005 |
Aryl-acylamidase inhibitor |
0,768 |
0,009 |
2-Dehydropantoate 2-reductase inhibitor |
0,762 |
0,003 |
Uroporphyrinogen-III synthase inhibitor |
0,761 |
0,004 |
2-Haloacid dehalogenase (configuration-inverting) inhibitor |
0,760 |
0,003 |
3-Hydroxybenzoate 4-monooxygenase inhibitor |
0,760 |
0,003 |
Polygalacturonase inhibitor |
0,763 |
0,009 |
Lysine 2,3-aminomutase inhibitor |
0,768 |
0,015 |
Glutamyl endopeptidase II inhibitor |
0,756 |
0,003 |
Calcium channel (voltage-sensitive) activator |
0,789 |
0,037 |
Aspulvinone dimethylallyltransferase inhibitor |
0,757 |
0,008 |
Acetylesterase inhibitor |
0,756 |
0,008 |
Nitrate reductase (cytochrome) inhibitor |
0,755 |
0,007 |
Gluconate 5-dehydrogenase inhibitor |
0,770 |
0,022 |
Alkenylglycerophosphocholine hydrolase inhibitor |
0,757 |
0,011 |
Respiratory analeptic |
0,756 |
0,010 |
NADPH-cytochrome-c2 reductase inhibitor |
0,784 |
0,038 |
Ubiquinol-cytochrome-c reductase inhibitor |
0,751 |
0,009 |
Fibrinolytic |
0,746 |
0,005 |
Cholestanetriol 26-monooxygenase inhibitor |
0,743 |
0,004 |
Aminocarboxymuconate-semialdehyde decarboxylase inhibitor |
0,766 |
0,027 |
Chlordecone reductase inhibitor |
0,743 |
0,008 |
Polyamine-transporting ATPase inhibitor |
0,743 |
0,013 |
Complement factor D inhibitor |
0,733 |
0,005 |
Leukopoiesis stimulant |
0,733 |
0,006 |
Phenol O-methyltransferase inhibitor |
0,756 |
0,029 |
Antieczematic |
0,726 |
0,004 |
Acaricide |
0,733 |
0,011 |
Superoxide dismutase inhibitor |
0,734 |
0,013 |
Exoribonuclease II inhibitor |
0,725 |
0,004 |
Polyneuridine-aldehyde esterase inhibitor |
0,723 |
0,003 |
3-Hydroxy-4-oxoquinoline 2,4-dioxygenase inhibitor |
0,727 |
0,009 |
Phosphatidylserine decarboxylase inhibitor |
0,734 |
0,022 |
NADPH peroxidase inhibitor |
0,715 |
0,003 |
Arylformamidase inhibitor |
0,716 |
0,005 |
Cyclomaltodextrinase inhibitor |
0,721 |
0,010 |
Pterin deaminase inhibitor |
0,715 |
0,003 |
Lactate 2-monooxygenase inhibitor |
0,713 |
0,004 |
Choline-phosphate cytidylyltransferase inhibitor |
0,715 |
0,007 |
Sulfite reductase inhibitor |
0,715 |
0,008 |
Histidine N-acetyltransferase inhibitor |
0,721 |
0,014 |
Pullulanase inhibitor |
0,724 |
0,019 |
Dehydro-L-gulonate decarboxylase inhibitor |
0,709 |
0,004 |
Anesthetic |
0,713 |
0,013 |
Dimethylargininase inhibitor |
0,706 |
0,007 |
S-alkylcysteine lyase inhibitor |
0,730 |
0,037 |
Saccharopepsin inhibitor |
0,730 |
0,037 |
Acrocylindropepsin inhibitor |
0,730 |
0,037 |
Chymosin inhibitor |
0,704 |
0,013 |
Limulus clotting factor B inhibitor |
0,711 |
0,029 |
Taurine dehydrogenase inhibitor |
0,728 |
0,050 |
Membrane integrity agonist |
Ссылка на статью:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmedchemlett.1c00048
Биоактивное вещество:
Рис.2
Результаты исследования в программе PASS:
0,826 |
0,012 |
5 Hydroxytryptamine release stimulant |
0,739 |
0,040 |
Mucomembranous protector |
0,593 |
0,022 |
Adenomatous polyposis treatment |
0,555 |
0,017 |
Antidiabetic |
0,525 |
0,024 |
Antiasthmatic |
0,533 |
0,041 |
Antiarthritic |
0,489 |
0,006 |
Chronic obstructive pulmonary disease treatment |
0,498 |
0,018 |
Atherosclerosis treatment |
0,461 |
0,007 |
Tyrosine 3 hydroxylase inhibitor |
0,507 |
0,055 |
Antiinflammatory |
0,485 |
0,042 |
Analgesic |
0,433 |
0,004 |
Allergic rhinitis treatment |
0,451 |
0,039 |
Antiallergic |
0,420 |
0,034 |
Antiobesity |
0,432 |
0,053 |
APOA1 expression enhancer |
0,387 |
0,011 |
Lipoprotein disorders treatment |
0,307 |
0,008 |
Lipoprotein lipase stimulant |
0,344 |
0,064 |
CYP19A1 expression inhibitor |
0,301 |
0,025 |
Glucagon-like peptide 1 agonist |
0,286 |
0,020 |
Erectile dysfunction treatment |
0,291 |
0,032 |
Antidiabetic (type 2) |
0,339 |
0,086 |
Cytochrome P450 stimulant |
0,260 |
0,014 |
Cyclooxygenase inhibitor |
0,389 |
0,148 |
CYP3A2 substrate |
0,322 |
0,087 |
Analgesic, non-opioid |
0,354 |
0,129 |
Oxidoreductase inhibitor |
0,333 |
0,119 |
CYP3A1 substrate |
0,344 |
0,138 |
MAP kinase stimulant |
0,340 |
0,138 |
Antianginal |
0,211 |
0,012 |
Cyclooxygenase 2 inhibitor |
0,232 |
0,044 |
Urologic disorders treatment |
0,211 |
0,026 |
Proto-oncogene tyrosine-protein kinase Fyn inhibitor |
0,224 |
0,040 |
Urinary incontinence treatment |
0,227 |
0,046 |
Male reproductive disfunction treatment |
0,329 |
0,151 |
Diabetic neuropathy treatment |
0,264 |
0,087 |
Monoamine uptake inhibitor |
0,244 |
0,068 |
Non-steroidal antiinflammatory agent |
0,254 |
0,093 |
Analgesic stimulant |
0,169 |
0,028 |
Liver X receptor antagonist |
0,205 |
0,071 |
Antiparkinsonian, tremor relieving |
0,145 |
0,019 |
Lysosomal Pro-X carboxypeptidase inhibitor |
0,338 |
0,214 |
Glutamyl endopeptidase II inhibitor |
0,182 |
0,060 |
Sphingosine 1-phosphate receptor antagonist |
0,131 |
0,009 |
Liver X receptor alpha agonist |
0,124 |
0,004 |
G protein-coupled receptor agonist |
0,164 |
0,046 |
Sphingosine 1-phosphate receptor 4 antagonist |
0,326 |
0,221 |
Antineurotic |
0,349 |
0,244 |
Phosphatase inhibitor |
0,125 |
0,025 |
Leukocyte elastase inhibitor |
0,111 |
0,013 |
Alpha 1 adrenoreceptor agonist |
0,219 |
0,125 |
Systemic lupus erythematosus treatment |
0,203 |
0,110 |
Antipyretic |
0,100 |
0,007 |
Liver X receptor agonist |
0,134 |
0,042 |
Cyclooxygenase 1 inhibitor |
0,114 |
0,024 |
Sodium/hydrogen exchanger 5 inhibitor |
0,294 |
0,205 |
Gastrin inhibitor |
0,152 |
0,069 |
Huntington's disease treatment |
0,222 |
0,140 |
ICAM1 expression inhibitor |
0,144 |
0,068 |
Antibacterial, ophthalmic |
0,097 |
0,022 |
Retinopathy treatment |
0,092 |
0,022 |
3-Oxoacyl-[acyl-carrier-protein] synthase III inhibitor |
0,087 |
0,018 |
Peroxisome proliferator-activated receptor agonist |
0,108 |
0,040 |
Attention deficit/hyperactivity disorder treatment |
0,208 |
0,140 |
Alzheimer's disease treatment |
0,069 |
0,006 |
Cathepsin F inhibitor |
0,198 |
0,140 |
Peptidyltransferase inhibitor |
0,122 |
0,064 |
Proto-oncogene tyrosine-protein kinase Yes inhibitor |
0,064 |
0,007 |
Liver X receptor beta agonist |
0,160 |
0,103 |
Growth stimulant |
0,132 |
0,076 |
Alpha 1L adrenoreceptor agonist |
0,073 |
0,018 |
Bcl-xL inhibitor |
0,143 |
0,090 |
Keratolytic |
0,202 |
0,150 |
Viral entry inhibitor |
0,087 |
0,040 |
3-Oxoacyl-[acyl-carrier-protein] synthase inhibitor |
0,063 |
0,017 |
Glycine transporter inhibitor |
0,087 |
0,043 |
MAP kinase 8 inhibitor |
0,058 |
0,015 |
Glucagon-like peptide 1 receptor antagonist |
0,047 |
0,007 |
Glucose-dependent insulinotropic receptor agonist |
0,074 |
0,034 |
Cathepsin L inhibitor |
0,075 |
0,035 |
ABCA1 expression enhancer |
0,126 |
0,089 |
Antihemorrhagic |
0,045 |
0,008 |
Glycine transporter 1 inhibitor |
0,296 |
0,261 |
Antiviral (Rhinovirus) |
0,057 |
0,023 |
DNA helicase inhibitor |
0,048 |
0,018 |
11-Beta-hydroxysteroid dehydrogenase 1 inhibitor |
0,047 |
0,018 |
11-Beta-hydroxysteroid dehydrogenase inhibitor |
0,137 |
0,111 |
CYP2D1 substrate |
0,096 |
0,070 |
Cathepsin G inhibitor |
0,100 |
0,079 |
Cell adhesion inhibitor |
0,031 |
0,011 |
Cathepsin S inhibitor |
0,157 |
0,138 |
Nav1.5 sodium channel blocker |
0,031 |
0,013 |
Phenylethanolamine N methyltransferase inhibitor |
0,196 |
0,178 |
Hypolipemic |
0,022 |
0,005 |
Sodium/hydrogen exchanger 2 inhibitor |
0,024 |
0,007 |
Sodium/hydrogen exchanger 1 inhibitor |
0,030 |
0,013 |
Sodium/hydrogen exchanger 3 inhibitor |
0,052 |
0,037 |
Phosphodiesterase 7A inhibitor |
0,180 |
0,166 |
Multiple sclerosis treatment |
0,029 |
0,017 |
Hexokinase stimulant |
0,031 |
0,023 |
Osteoclast antagonist |
0,022 |
0,014 |
Sodium/hydrogen exchanger inhibitor |
0,060 |
0,054 |
Dipeptidyl peptidase I inhibitor |
0,046 |
0,041 |
Protein-tyrosine phosphatase beta inhibitor |
0,021 |
0,017 |
11-Beta-hydroxysteroid dehydrogenase 2 inhibitor |
0,132 |
0,129 |
Antiarrhythmic |
0,049 |
0,047 |
Potassium channel (ATP-sensitive) blocker |
Вывод: В ходе лабораторной работы было выяснено, что первое соединение использовалось в выборке, на которой «тренировалась» программа, поэтому и предсказала экспериментально найденную активности «Anesthetic general» (Pa>80%), при том что во втором соединении активность «Alzheimer's disease treatment» (Pa<30%).
Цели: Выполнить поиск данных по ферменту амилаза(7ТАА).
А Б
Рис.1 Структура 7ТАА
А – структура из PDB; Б – открытая в Chem3D
1)Метод установления структуры комплекса белка с ингибитором – x-ray diffraction (Рентгеноструктурный анализ)
В ходе рентгеноструктурного анализа исследуемый образец помещают на пути рентгеновских лучей и регистрируют дифракционную картину, возникающую в результате взаимодействия лучей с веществом. На следующем этапе исследования анализируют дифракционную картину и расчётным путём устанавливают взаимное расположение частиц в пространстве, вызвавшее появление данной картины.
2)Геометрия была установлена с точностью 1,98 А
3) Белок получен из организма Aspergillus oryzae
4) Число аминокислотных остатков 478
Первичная стрктура
>7TAA_1|Chain A|TAKA AMYLASE|Aspergillus oryzae (5062)
ATPADWRSQSIYFLLTDRFARTDGSTTATCNTADQKYCGGTWQGIIDKLDYIQGMGFTAIWITPVTAQLPQTTAYGDAYHGYWQQDIYSLNENYGTADDLKALSSALHERGMYLMVDVVANHMGYDGAGSSVDYSVFKPFSSQDYFHPFCFIQNYEDQTQVEDCWLGDNTVSLPDLDTTKDVVKNEWYDWVGSLVSNYSIDGLRIDTVKHVQKDFWPGYNKAAGVYCIGEVLDGDPAYTCPYQNVMDGVLNYPIYYPLLNAFKSTSGSMDDLYNMINTVKSDCPDSTLLGTFVENHDNPRFASYTNDIALAKNVAAFIILNDGIPIIYAGQEQHYAGGNDPANREATWLSGYPTDSELYKLIASANAIRNYAISKDTGFVTYKNWPIYKDDTTIAMRKGTDGSQIVTILSNKGASGDSYTLSLSGAGYTAGQQLTEVIGCTTVTVGSDGNVPVPMAGGLPRVLYPTEKLAGSKICSSS
5) Структура Лиганда
Аминокислотные остатки белка, участвующие в связывании лиганда:
Y256
G234
D233
D235
L232
Е230
К209
R204
T207
V119
H122
L166
Y82
W83
H80
D297
H296
D168
Y75
P341
D340
Q35
6) Белок относят к классу гидролаз, что говорит о том, что он катализирует реакции расщепления химических связей различных типов в органических молекулах. Гидролитические ферменты используются преимущественно в начальной, наиболее трудоемкой стадии переработки органического сырья, когда необходимо расщепить структурные или запасные полимеры, фрагменты
которых далее подвергаются трансформации под действием ферментов других классов.
Вывод: Входе лабораторной работы проведен анализ предложенной молекулы амилазы с помощью сайта https://www.wwpdb.org/. Найден источник белка, метод, которым он был определён, число аминокислотных остатков и его первичная структура, определены аминокислоты, связывающие белок с лигандом.
Цель работы: оценить влияние соединения на процесс дыхания пекарских дрожжей с помощью измерения оптической плотности
Теоретическая часть
Дрожжи (Saccharomyces cerevisiae) обладают дыхательной цепью, подобной дыхательной цепи млекопитающих и других эукариот. Комплекс I (НАДН-убихинон-оксидоредуктаза) млекопитающих участвует в образовании протонного потенциала и обеспечивает синтез АТФ. У дрожжей существуют две НАДН-убихинон-оксидоредуктазы. Внутренняя Ndi -на внутренней мембране митохондрий и на внешней NDe. Однако они не создают протонный градиент, а лишь восстанавливают пул убихинона. Далее пути электронного транспорта схожи. На комплексе III восстановленный убихинол восстанавливает цитохром С (генерация протонного потенциала), который на комплексе IV (цитохромоксидаза) «отдает» электроны на кислород с последующим образованием воды.
Таким образом, дыхательная цепь дрожжей может использоваться как модель для поиска биологически активных соединений, препятствующих производству энергии в организме (снижение синтеза АТФ).
Процесс дыхания дрожжей можно отслеживать непосредственно по скорости поглощения кислорода. Но для этого требуется кислородный электрод (электрод Кларка) и полярограф. Также к недостаткам прямого определения скорости дыхания можно отнести относительно большие объемы камеры и невозможность одновременного определения больше одного соединения. Что затрудняет проверку большого числа соединений за небольшой промежуток времени.
Другой вариант определения передачи электронов по дыхательной цепи заключается в использовании соединений, восстанавливающихся вдоль электронотранспортной цепи. К таким соединениям относят соли тетразолия, бесцветные в окисленном и окрашенные в восстановленом состоянии (формазаны). Существуют более двух десятков солей тетразолия (нитросиний тетразолий, иоднитротетразолий и др). Считается, что восстановление солей тетразолия в основном идет флавинсодержащих белках (комплексы I, II,) и возможно на комплексе III. Чем интенсивнее дыхание, тем быстрее электронный ток и соответственно увеличивается скорость образования окрашенного формазана.
Однако при использовании наиболее распространенный тетразолиевых солей (МТТ, НСТ) ингибирование комплексов III или IV приведет к парадоксальному ускорению образования формазана, при этом поглощение кислорода не будет фиксироваться (ингибиторы цитохромоксидазы цианид или азид). Увеличение скорости образования формазана происходит из-за «перевосстановления» флавинмононуклеотида (ФМН) или флавинадениндинуклеотида (ФАД), входящих в состав комплексов I и II.
Для солей трифенилтетразолия (ТФТ) было замечено, что при наличии кислорода в системе восстановление не происходит из-за реокисления образующегося формазана. Таким образом, если не происходит дыхание (т.е. поглощение кислорода), то и ТФТ не восстанавливается. Данное обстоятельство позволяет использовать именно ТФТ для оценки влияния соединений на процесс поглощения кислорода и связанный с этим транспорт электронов по дыхательной цепи.