Конструирование синтетических аналогов С-концевого тетрапептида холецистокинина и оценка их физиологической активности

Шульгин, Сергей Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Конструирование синтетических аналогов С-концевого тетрапептида холецистокинина и оценка их физиологической активности
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Конструирование синтетических аналогов С-концевого тетрапептида холецистокинина и оценка их физиологической активности"

На правах рукописи

□□3454138

ШУЛЬГИН Сергей Владимирович

КОНСТРУИРОВАНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ С-КОНЦЕВОГО ТЕТРАПЕПТИДА ХОЛЕЦИСТОКИНИНА И ОЦЕНКА ИХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

03.00.04-биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

о 1 ^ п г '']

Саратов 2008

003454138

Работа выполнена в Саратовском государственном университете имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)

Научный руководитель

доктор биологических наук, профессор Игнатов Владимир Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Богатырев Владимир Александрович

доктор химических наук, профессор Панкратов Алексей Николаевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Волгоградский медицинский университет Минздрава РФ

Защита состоится « 10 » декабря 2008 г. в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 002.146.01 при Институте биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук (410049, г. Саратов, просп. Энтузиастов, 13).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ИБФРМ РАН. Автореферат диссертации размещен на сайте http://www.ibppm.saratov.ru/obyav_dis.html

Автореферат разослан « О* » ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор биологических наук

Никитина В.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В последнее время существенно возросло количество людей, пребывающих в состоянии стресса или постоянной психологической усталости. Большое количество жителей крупных городов нуждается в психокоррегирующей помощи. Хронический стресс, быстрая утомляемость, неуверенность, неуравновешенность оказывают существенное влияние на психоэмоциональную сферу человека и, как следствие, происходит снижение уровня профессиональной надежности. Терапия этих состояний -задача, которая требует разработки эффективных физиологически активных веществ (ФАВ), влияющих на психическую сферу. Известно, что многие пептиды, в частности, аналоги гастроинтестинального гормона холецистокинина (cholecystokinin, ССК), состоящего из 33 аминокислот (ССК-33) (Deschenes et al., 1984), при парентеральном введении обладают способностью существенно влиять на психоэмоциональный статус (Bellier et al, 2000; Beinfeld, 2003).

ССК пептиды функционируют в центральной нервной системе (ЦНС) как нейромодуляторы (Radu et al., 2003; Dufresne et al., 2006) и участвуют в регуляции поведенческих реакций, болевых ощущений, процессов памяти и обучения, оказывают влияние на состояние тревоги (Strohle et al, 2000; Hernandez-Gômez et al, 2002; Zheng et al, 2005). В связи с этим следует ожидать, что модуляция ССК системы яаляется основой для лечения и предупреждения симптомов психотических расстройств.

Наиболее перспективным направлением при поиске средств купирования психических расстройств является конструирование аналогов эндогенных пептидов, которые характеризуются минимальной токсичностью и отсутствием побочных эффектов. В этом аспекте актуальны разработка и синтез соединений на основе нейропептидов - антагонистов минимального физиологически активного С-концевого фрагмента холецистокинина - пептида ССК-4 (Trp30-Met31-Asp32--Phe33-NH2). ССК-4 - селективный агонист (способен вызывать состояние тревоги, беспокойства и страха (Hernandez-Gomez et al, 2002)) к холецистокининовым рецепторам второго типа (ССК2 рецепторы), которые локализованы в ЦНС и вовлечены в формирование психоэмоционального состояния.

Стратегии конструирования ФАВ на основе пептидов сводятся к расшифровке аминокислотной последовательности эндогенных пептидов, обнаружении фармакологически важного короткого фрагмента, соответствующего рецептору, и выявлении биологически активной конформации пептида (Гудашева и Сколдинов, 2003). Важную роль играет определение структуры белка-рецептора, мест связывания его с лигандом, механизма его функционирования (Pommier et al., 2003). Используя разработанную (на основании соединений с известной активностью) количественную модель "структура-активность" (QSAR

Quantitative Structure-Activity Relationship), предсказывающую необходимые структурные формулы, можно добиться ограничения круга синтезируемых соединений в поиске ФАВ. В итоге по структурной формуле соединения аналога прогнозируются его агонистические или антагонистические свойства.

Таким образом, исследования, направленные на поиск новых лигандов ССК2 рецепторов - средств лечения нарушений психоэмоционального статуса, проводимые на основе изучения молекулярного механизма лиганд-рецепторного взаимодействия аналогов ССК-4 и ССК2 рецепторов, являются актуальными и направлены на решение важной научной задачи, имеющей прикладное значение.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы являлось конструирование с помощью методов молекулярного моделирования физиологически активных аналогов тетрапептида холецистокинина (ССК-4) с антагонистической активностью для коррекции психоэмоционального статуса.

Для реализации поставленной цели в ходе исследования решались следующие задачи:

• построение с помощью методов молекулярного моделирования пространственной модели взаимодействия лигандов (ССК-4 и его аналогов) с активным центром рецептора ССК2;

• разработка количественной модели зависимости "структура-активность" на основании существующих аналогов пептида ССК-4 с известной активностью с целью прогнозирования перспективных структур для синтеза аналогов ССК-4 с заданной физиологической активностью (антагонистической);

• разработка схемы и отработка методики синтеза N-ацилированных производных ССК-4 с обоснованными структурой и активностью;

• экспериментальная оценка физиологической активности вновь разработанных аналогов ССК-4 в тестах на лабораторных животных.

Научная новизна и практическая ценность работы. В настоящей работе впервые на основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований обоснована принципиальная возможность использования молекулярного моделирования посредством оценки степени сродства ФАВ к ССК2 рецепторам для прогноза агонистических и антагонистических свойств аналогов пептида ССК-4, изменяющих психоэмоциональный статус.

Впервые с помощью методов молекулярного моделирования получена пространственная модель взаимодействия лигандов (пептида ССК-4 и его аналогов) с активным центром рецептора ССК2. При этом установлен наиболее вероятный механизм лиганд-рецепторного взаимодействия, который основан на переносе протона амидной С-концевой группы фенилаланина (Phe33) молекулы ССК-4 на амидную группу бокового радикала аспарагина (Asnn5) рецептора и перераспределении электронной плотности молекулы ССК-4 на активный центр рецептора ССК2.

С помощью разработанной модели зависимости "структура-активность" определены структуры молекул новых соединений - аналогов пептида ССК-4: С6Н5-МН-С(0)-ССК-4 с прогнозируемой антагонистической и С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 с агонистической активностями. Таким образом, показана возможность ограничения круга синтезируемых соединений-претендентов, а также целенаправленного их поиска.

Разработана новая схема синтеза Ы-ацилированных производных пептида ССК-4, осуществлен синтез прогнозируемых соединений и проведена оценка их физико-химических свойств.

Экспериментальные исследования по оценке активностей предложенных аналогов показывают, что соединение С()Н5->Ш-С(0)-ССК-4 превосходит ССК-4 по антагонистической активности в 4.1 раза, соединение СбН5-СН2-0-С(0)-ССК-4 - по агонистической активности в 3.6 раза.

Таким образом, разработана методология целенаправленного поиска и конструирования высокоактивных аналогов пептида ССК-4, позволяющая получать аналогичные по физиологической активности ФАВ других классов соединений (производные олигопептидов).

Основные положения, выносимые на защиту:

Разработанная с помощью методов молекулярного моделирования пространственная модель взаимодействия лигандов (ССК-4 и его аналогов) с активным центром рецептора ССК2 может быть использована для конструирования биологически активных аналогов пептида ССК-4.

Методами молекулярного моделирования предложен вероятный механизм лиганд-рецепторного взаимодействия, основанный на одновременном переносе протона амидной С-концевой группы фенилаланина (РЬе33) молекулы ССК-4 на амидную группу бокового радикала аспарагина (Лэп, 15) - аминокислоты первой внеклеточной петли рецептора, и перераспределении электронной плотности (0.34 ат. ед.) с молекулы лиганда ССК-4 на активный центр рецептора ССК2, формируемый аминокислотами РЬеПо, ТЬгш, Абп,^ и ТНгИ9 (первой внеклеточной петли), Н1Б207 и Тгр2о9 (второй внеклеточной петли), 11ез72 и РЬе374 (третьей внеклеточной петли).

На основании рассчитанных значений дескрипторов количественных зависимостей "структура-фармакологический профиль" и "структура-активность" для аналогов пептида ССК-4 синтезированы Тч'-ацилированные производные: С6Н5-1МН-С(0)-ССК-4 с антагонистической и С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 с агонистической активностями. Результаты проведенных опытов на лабораторных животных по оценке физиологической активности предложенных аналогов показывают существенное (в 4.1 раза) превосходство антагонистических свойств соединения СсН5-ЫН-С(0)-ССК-4 в сравнении со стандартом (ССК-4).

Разработана новая схема синтеза N-ацилированных производных ССК-4, использующая в качестве прекурсоров промышленно производимый подсластитель аспартам (Asp-Phe-OMe), Fmoc-Met-OPcp

(9-fluorenylmethoxycarbonyl-Met-penthachlorphenyl aether) и Fmoc-Trp-OPcp.

Апробация работы. Основные результаты диссертации были представлены автором на 2-ой Российской школе-конференции «Молекулярное моделирование в химии, биологии и медицине» (Саратов, 2004), международной конференции «Saratov Fall Meeting - International School for Young Scientists and Students on Optics, Laser Physics & Biophysics Workshop on Optical Technologies in Biophysics & Medicine» (Saratov, Russia, 2005), всероссийской конференции с международным участием «Новые информационные технологии в медицине» (Волгоград, 2006), 1-ой международной конференции «Математическая биология и биоинформатика» (Пущино, 2006), 5-ой всероссийской конференции «Молекулярное моделирование» (Москва, 2007), IV съезде Российского общества биохимиков и молекулярных биологов (Новосибирск, 2008).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 7 статей в отечественных и зарубежных научных изданиях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, описывающей материалы и методы исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, выводов и списка использованных литературных источников. Работа изложена на 150 страницах, иллюстрирована 33 рисунками, содержит 15 таблиц и 2 приложения. Список использованных литературных источников включает 253 наименования, в том числе 201 зарубежное.

Работа выполнена на кафедре биохимии и биофизики, а также в лаборатории электромагнитных полей НИИ ЕН СГУ им. Н.Г. Чернышевского. Результаты работы использованы при выполнении плановых НИР СГУ «Поиск синтетических аналогов соединений пептидной природы для модулирования психоэмоционального и когнитивного статуса» (№ госконтракта 0704 от 04.03.04) и «Разработка средств диагностики, моделирования, профилактики и коррекции психических расстройств» (№ госконтракта 17/53/2006/2 от 01.04.07), а также при выполнении гранта РФФИ (проект № 07-04-13590 ОФИ_Ц).

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, заслуженному деятелю науки Российской Федерации доктору биологических наук, профессору В.В. Игнатову за поддержку на всех ключевых этапах выполнения работы. Автор выражает личную благодарность начальнику центральной лаборатории ООО «Саратоворгсинтез», г.н.с. СГУ доктору химических наук, профессору A.B. Шантрохе, а также в.н.с. СГУ доктору медицинских наук С.И. Баулину за плодотворное сотрудничество, руководство и ценные практические указания при проведении экспериментальных работ.

Личный вклад. Соискатель принимал непосредственное участие в теоретических и экспериментальных исследованиях, анализе полученных результатов. Доля личного участия соискателя составляет не менее 80 %.

Представление ССК-системы. В настоящее время сформировалось новое направление поиска антипсихотических препаратов - синтез аналогов нейропептидов. Подобные работы ведутся в отношении холецистокинина, активно участвующего в купировании состояния тревожности, беспокойства, одержимости, болевых ощущений (Dufresne et al., 2006). В организме ССК-пептиды синтезируются в тканях поджелудочной железы и мозга. Под действием протеолитических ферментов ССК расщепляется на ряд биологически активных фрагментов (ССК-33, ССК-17, ССК-8, ССК-4) (Bellier et al, 2000; Beinfeld, 2003).

Идентифицировано два подтипа холецистокининовых рецепторов, с которыми взаимодействуют ССК-пептиды: ССК! и ССК2 рецепторы (Silvente-Poirot et al, 1999). ССК] рецепторы в основном расположены в тканях желудочно-кишечного тракта, поджелудочной железы, желчного пузыря (Wank et al, 1992; Takiguchi et al, 2002). CCK2 рецепторы обнаружены главным образом в ЦНС (Noble et al., 1999). ССК рецепторы относятся к классу родопсиновых рецепторов и к мембранным G-протеин-связывающим белкам (GPCR) (Derrien et al, 1994). ССК рецепторы состоят из семи трансмембранных доменов, трех внеклеточных (extra cellular - ЕС) и трех внутриклеточных петель, имеют внеклеточный N-концевой и внутриклеточный С-концевой участки. Аминокислотный состав рецепторов ССК2 более чем на 60 % гомологичен составу рецепторов ССК(. На рис. 1 представлена схема ССК2 рецептора (Pommier et al, 2003).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Рис. 1. Схема ССК2 рецептора.

Минимальный пептидный фрагмент, узнаваемый CCKi рецепторами -октапептид CCK-8(S), а ССК2 рецепторами - пептид ССК-4 (Noble and Roques, 1999). CCK-8(S) обладает практически одинаковым сродством к CCKi и ССК2 рецепторам, ССК-4 проявляет выраженную селективность к ССК2 рецепторам (Lucaites et al., 1991). В связи с этим при разработке новых структурно модифицированных аналогов ССК-пептидов с высокой селективностью к ССК2 рецепторам целесообразно использовать в качестве основы структуру минимального физиологически активного фрагмента ССК - пептид ССК-4.

Общая концепция целенаправленного конструирования ФАВ включает в себя основные методы: компьютерное моделирование и QSAR — математический аппарат, позволяющий проводить корреляции структур химических соединений с их биологической активностью (Зефирова и Зефиров, 2000). Разрабатывая количественную модель структура-активность, можно добиться значительного ограничения числа синтезируемых соединений в поиске ФАВ, и целенаправленно производить поиск ФАВ с определенным видом активности.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Моделирование активного центра рецептора CCK?. Известно, что во взаимодействии с лигандом октапептидом CCK-8(S) участвуют три внеклеточные петли рецептора ССК2, формирующие его активный центр (Dufresne et al, 2006). Пространственная структура одной (ЕСЗ) из трех внеклеточных петель рецептора ССК2 известна (см. Protein Data Bank, www.spdb.org).

На основании двух известных пространственных структур внеклеточных петель родопсинового рецептора (см. Protein Data Bank, www.spdb.org), аминокислотные последовательности которых наиболее близки к аминокислотным последовательностям соответствующих петель рецептора ССК2, путем точечных аминокислотных замен сконструированы атомные модели двух внеклеточных петель ССК2 рецептора, пространственные структуры которых неизвестны (ЕС1 и ЕС2). Полученные структуры каждой петли оптимизировались последовательно методами молекулярной механики с применением модельного потенциала BIO+ и полуэмпирическим квантово-химическим РМЗ (reparameterization of Austin Model 1), реализованными в программном комплексе HyperChem Professional 7.1. Для уточнения геометрии и имитации водного микроокружения каждая петля помещалась в кубический бокс (длина ребра 56.1 Â) с молекулами воды (плотность 1 гсм'3). Проводились расчеты полученного комплекса методом молекулярной динамики (силовое поле CHARMM 22, шаг по времени - 0.2 фс, расчетное время - 10 пс, температура системы принималась равной 300 К).

Из равновесных конформаций трех внеклеточных петель ССК2 рецептора сконструирован его активный центр, формируемый аминокислотами РЬе, ю, ТЬг1И, Asnns и ТЬгц9 (первой внеклеточной петли), His207 и Тгр2о9 (второй внеклеточной петли), 11е372 и Phe374 (третьей внеклеточной петли).

Моделирование биологически активной конформацни лнганда ССК-4. Связывание молекулы ССК-4 с рецептором ССК2 обусловлено принятием ею определенной биологически активной конформацни (БАК) (Никифорович с соавт., 1983). Методами молекулярного моделирования была получена вероятная БАК ССК-4. Она характеризуется свернутой Z-образной конформацией пептидной цепи, тремя внутримолекулярными водородными связями, наличием С-концевой : протежированной амидной группы (-C(O)-NH/), сближением «активных» групп (-СОО -группы Asp32 и NH3+-rpynnbi Phe33) с образованием водородной связи между их атомами. БАК молекулы ССК-4 представлена на рис. 2.

Разрабатываемые аналоги ССК-4 должны иметь сходные БАК с самим пептидом ССК-4. Поэтому при молекулярном моделировании для оптимизируемой молекулы предполагаемого аналога ССК-4 вводились ограничения геометрии, соответствующие параметрам БАК пептида ССК-4. Оптимизация геометрии молекул лигандов ССК-4 и его аналогов проводилась в соответствии с последовательностью компьютерных методов, указанных в предыдущем пункте.

Молекулярное моделирование комплекса активного центра ССК? рецептора с ССК-4 и его аналогами. Сконструирована на основании теоретических исследований пространственная модель взаимодействия лиганда ССК-4 с активным центром рецептора ССК2 (рис. 3).

Пространственная модель взаимодействия лиганда ССК-4 с активным центром рецептора ССК2 основывается на экспериментальных данных ЯМР-спектроскопии (Giragossian and Mierke, 2003), которые указывают, что в связывании ССК-4 с рецептором большую роль играют: водородные связи между атомами Asp32, NH3+-rpynnbi Phe33 молекулы ССК-4 и атомами аминокислотных остатков рецепторных петель РЬецо, Thrm, Asrins, Thr119 и His2o7; кулоновские взаимодействия между Asp32 ССК-4 и His207 рецептора; гидрофобные взаимодействия между Met31 и Рго37ь между Тгр30 и Phe374-

Рис. 3. Пространственная модель взаимодействия лиганда - пептида ССК-4 с активным центром рецептора ССК2.

Расчеты геометрий молекул ССК-4 и его аналогов в активном центре рецептора проводились методом молекулярной механики с применением модельного потенциала ВЮ+ и полуэмпирическим квантово-химическим методом РМЗ. При этом учитывались водородные связи между атомами молекулы ССК-4 и соответствующими атомами аминокислот внеклеточных петель ССК2 рецептора.

Синтез 1Ч-ацилированных производных пептида ССК-4. Для оценки физиологической активности предложенных М-ацилированных аналогов пептида ССК-4 был осуществлен их синтез в соответствии с разработанной схемой, представленной на рис. 4.

В ходе синтеза в качестве прекурсоров использовались активированные пентахлорфениловые эфиры аминокислот Ртос-МеКЭРср, Ртос-Тгр-ОРср, Вос--А5р(0-Вг1)-0Рср с М-концевыми защитными группами (Ршос- и Вое-) и РЬе-О-СНз. Обнаружено, что в качестве прекурсора целесообразно использовать промышленно производимый подсластитель аспартам (Азр-РЬе-ОМе).

Тгр

Frnoc -Fmoc -Ii-

Met Asp

O-Bzl

Boc-1-OPcp H.

Phe

Fmoc

-OPcp H-

R-C(O)

O-Bzl

Boc--OPcp H

«Аспартам»

О-СНз -О-СНз -О-СНз -О-СНз -1-Ш2

- т2

- nh2

-NH,

Рис. 4. Схема синтеза N-ацилированных производных пептида ССК-4.

Для подтверждения структур синтезированных соединений проводился анализ их физико-химических свойств.

Оценка физиологической активности синтезированных соединений. Экспериментальные исследования по оценке нарушений поведенческих реакций при воздействии N-ацилированных аналогов пептида ССК-4 проводились на беспородных половозрелых белых крысах-самках с использованием крестообразного приподнятого лабиринта (КПЛ) (Гудашева с соавт, 1989; Dawson and Tricklebank, 1995; Beizung and Griebel, 2001). Тест КПЛ считается одной из наиболее адекватных и чувствительных моделей тревожности, беспокойства и страха. Тест является чувствительным к традиционным агонистам и антагонистам пептида ССК-4 (Гудашева с соавт, 2003). К основным показателям уровня тревожности относятся время пребывания на открытых рукавах, число выходов на открытые рукава и свешиваний из открытых рукавов. Увеличение продолжительности нахождения животных опытной группы на открытых участках, а также уменьшение числа выходов на открытые рукава и свешиваний

из открытых рукавов по сравнению с контрольной группой является проявлением антагонистической активности. В тесте КПЛ антагонисты ССК-4 уменьшают показатели уровня тревожности. При этом воздействие агонистов ССК-4 приводит к обратным эффектам (Замятин, 1997; Островская с соавт., 2002).

Растворы исследуемых ФАВ приготовлялись с использованием ДМСО (0.5 мл-кг"1) и вводились подопытным животным внутривенно в дозах от 20 до 200 мкг-кг"1. В качестве контрольного вещества исследовали пептид ССК-4. Наименьшей действующей дозой ССК-4 была определена доза в 20 мкг-кг"1.

Механизм лиганд-рецепторного взаимодействия. Прогнозирование возможных структур синтетических аналогов ССК-4 основывалось на выяснении молекулярного механизма его действия.

Механизм лиганд-рецепторного взаимодействия исследовался, исходя из оценки полученного методами молекулярного моделирования комплекса активного центра ССК2 рецептора и лиганда ССК-4. В комплексе лиганд ССК-4 -активный центр ССК2 рецептора образуется 7 водородных связей. Особенность биологически активной конформации ССК-4 - наличие протонированной С-концевой амидной группы (-С(0)-]ЧН3+). В активный центр ССК2 рецептора входит аминокислота аспарагин (Азп,^)- При низких значениях показателя кислотности ацетамидная группа Абпц5 способна присоединять протон (Никольский, 1965). Таким образом, существует возможность переноса протона по цепи водородных связей с МН34-группы ССК-4 на -1ЧН2 группу Абп, 15, расстояние между которыми составляет 3 А (рис. 5).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Агпщ

ТЬгш

РЬе3т4

Рис. 5. Молекула ССК-4 и атомы аминокислот рецепторных петель, образующие водородные связи (показаны пунктирными линиями).

Данное предположение подтверждено квантово-химическим расчетом двух комплексов с локализацией протона: на ССК-4, на его С-концевой КН2-группе (комплекс до переноса протона) и на ЫНг-группе в Абп^ первой внеклеточной петли ССК2 рецептора (комплекс после переноса протона).

Квантово-химические расчеты двух комплексов показывают, что после переноса протона на Абпц5 энтальпия образования комплекса уменьшается на 86 ккал-моль"1. Это свидетельствует о термодинамической разрешенное™ процесса.

Из теории граничных орбиталей известно, что при взаимодействии двух соединений по донорно-акцепторному механизму происходит перекрывание граничных молекулярных орбиталей (МО), что приводит к переносу заряда с высшей занятой молекулярной орбитали (ВЗМО) донора на низшую свободную молекулярную орбиталь (НСМО) акцептора. При взаимодействии лиганда ССК-4 с рецептором молекула ССК-4 является донором электронной плотности, рецепторные петли - её акцептором.

С целью анализа электронодонорных свойств молекулы ССК-4 рассматривались энергии её электронных орбиталей, приведеные в табл. 1.

Таблица 1. Энергии электронных орбиталей молекулы ССК-4

Электронные орбитали НСМО ВЗМО 111 110 109 108

Энергия, эВ -1.18 -8.55 -9.14 -9.19 -9.22 -9.35

Структурная особенность молекулы ССК-4 - малая длина водородной связи, формирующая конфигурацию «фармакофорной» группы ССК-4 (-СОО (Asp32) и -NH3+ (Phe33)), равная 1.61 А (рис. 2), - свидетельствует о насыщении валентной оболочки «активных» групп электронной плотностью. ВЗМО в молекуле ССК-4 характеризуется энергией -8.55 эВ (табл. 1). Энергии орбиталей от 108 до 111 близки, разность значений их энергий составляет 0.15 эВ (3 ккал-моль"1). «Фармакофорная» группа ССК-4 содержит 4 близких к вырождению энергетических уровня (8 электронов) вблизи ВЗМО (разность энергий 111-й и ВЗМО орбиталей составляет 0.6 эВ), что может обуславливать перераспределение электронной плотности с молекулы ССК-4 на рецептор.

На рис. 6 представлены распределения граничных МО в молекуле ССК-4 до переноса протона на рецептор (а, б) и после (в, г).

В молекуле ССК-4 до переноса протона ВЗМО располагается на имидазольном кольце триптофана Tip30 (рис. 6 б), которое обладает донорными свойствами. После переноса протона в молекуле ССК-4 на имидазольном кольце

Тгр30 располагается НСМО (рис. 6 в). Указанное означает, что при переносе протона на активный центр рецептора ССК2 с молекулы ССК-4 перераспределяется одновременно электронная плотность.

Рис. 6. Распределения граничных МО в молекуле ССК-4 до переноса протона на рецептор (НСМО (а), ВЗМО (б)) и после (НСМО (в), ВЗМО (г)). Распределение отрицательного заряда соответствует розовому цвету, положительного - зеленому.

Таким образом, квантовомеханические расчеты и квантовохимические особенности молекулы ССК-4 свидетельствуют, что вероятная модель лиганд-рецепторного взаимодействия основывается на одновременном переносе протона и перераспределении электронной плотности с молекулы лиганда ССК-4 на активный центр рецептора ССК2.

Дескрипторы_качественной_зависимости_"структура-

фармакологический профиль". При взаимодействии с рецептором электронные характеристики лигандов определяют их агонистический или антагонистический профиль. На основании этого исследовались дескрипторы качественной зависимости "структура-фармакологический профиль" аналогов пептида ССК-4: распределение в молекуле электронных плотностей ВЗМО-уровней, уровней, расположенных ниже ВЗМО, и электростатический потенциал (ЭСП) молекулы лиганда.

В табл. 2 приведены соединения с высоким сродством к ССК2 рецептору и с известным агонистическим или антагонистическим профилем.

Таблица 2. Фармакологический профиль и энергии электронных орбиталей М-ацилиро ванных аналогов ССК-4

№ п/п Соединение Фармакологический профиль Энергия электронных орбиталей, эВ

(НСМО) (ВЗМО) 111 110 109

1 ССК-4 агонис-тический -1.18 -8.55 -9.14 -9.19 -9.22

2 (СНз)зС-0-С(0)-ССК-4 -1.20 -8.59 -9.10 -9.17 -9.50

3 СН3-СН2-С(0)-ССК-4 -1.21 -8.62 -9.10 -9.20 -9.52

4 СН3-С(0)-ССК-4 -1.21 -8.63 -9.10 -9.21 -9.52

5 СН3-0-С(0)-ССК-4 -1.22 -8.62 -9.12 -9.19 -9.52

6 "02С-СН2-С(0)-ССК-4 антагонистический +0.12 -5.04 -5.05 -5.29 -6.61

7 '02С-(СН2)2-С(0)-ССК-4 -0.11 -5.25 -5.26 5.36 -6.30

8 ССК-4 (-Ш-СН3) +1.82 -5.62 -5.66 -5.92 -6.44

9 ССК-4 (-1чИ-С2Н5) +1.81 -5.65 -5.69 -5.94 -6.42

Распределение электронной плотности ВЗМО-уровней, ЭСП в молекулах агонистов (соединения № 1 - 5 табл. 2) идентичны таковым в молекуле ССК-4 (рис. 7).

Рис. 7. Распределение электронной плотности ВЗМО в молекулах: ССК-4 (а), СН3-СНгС(0)-ССК-4 (в), СН3-С(0)-ССК-4 (д); ЭСП молекул: ССК-4 (б), СН3--СН2-С(0)-ССК-4 (г), СН3-С(0)-ССК-4 (е).

Соединения № 6-9 (табл. 2) проявляют антагонистическую активность. Их структурные и электронные характеристики существенно отличаются от таковых молекулы ССК-4 (рис. 8)

Рис. 8. Распределение электронной плотности ВЗМО в молекулах: СьС--CHrC(0)-CCK-4 (a), H2N-0C-CHrC(0)-CCK-4 (в), и ЭСП молекул: ~02С-СН2--С(0)-ССК-4 (б), H2N-0C-CH2-C(0)-CCK-4 (Г).

Эти соединения характеризуются перемещением «фармакофорной группы» от миниквазицикла (-СОО (Asp32) - NH3+ (Phe33)) к новым «активным» группам. В результате комплекс этих лигандов с рецептором отличается от комплекса ССК-4 - активный центр рецептора ССК2. Переноса электронной плотности и протона с молекул таких лигандов на рецептор не происходит. Таким образом, наличие «активных групп», на которые перемещается «фармакофорная» группа в аналоге ССК-4, приводит к изменению его фармакологического профиля на антагонистический.

На основании дескрипторов качественной зависимости "структура-фармакологический профиль" предложен ряд перспективных аналогов с прогнозируемой агонистической и антагонистической активностями. Одним из перспективных антагонистов является соединение СбН5-М-[-С(0)-ССК-4, энергия ВЗМО-уровня, электронные распределения и ЭСП которого отличаются от аналогичных параметров молекул ССК-4 и одного из перспективных агонистов

Дескрипторы количественных зависимостей "структура-активность".

При разработке структур сильнодействующих аналогов рассчитывались в программном комплексе Hyper Chem 7.1 для соединений значения молекулярных

С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4.

дескрипторов количественных зависимостей ''структура-фармакологический профиль" и "структура-активность":

1. Дескриптор, отражающий липофильные свойства соединения (1ц Р, где Р равно отношению концентраций вещества в октаноле и в воде);

2. Дескриптор, равный величине энергии гидратации соединения;

3. Дескриптор, отражающий степень связывания лиганда с рецептором, представляющий собой разность энтальпий образования аналога в комплексе с активным центром рецептора и без такового.

Адекватность использования предлагаемых дескрипторов проверена с учетом известной фармакологической активности ряда ФАВ из табл. 2.

В табл. 3 представлены М-ацилнрованные агонисты (соединения № 1 - 6), аналоги ССК-4, с известными экспериментальными данными по сродству к ССК2 рецепторам (К, (ССК2)), а также предположительный высокоактивный К-ацилированный агонист, аналог ССК-4 (соединение №7). Для этих соединений представлены рассчитанные значения энергий связывания с рецепторной моделью, липофильности целых молекул и их И-концевых заместителей, а также показатель агонистической активности.

Таблица 3. Сродство к рецептору ССК2, расчетные характеристики дескрипторов агонистов ССК-4 с общей формулой Я-ССК-4 и агонистическая активность (ИПСИПР - интегральный показатель степени изменения поведенческих реакций)

№ п/п II- К,(ССК2)*, нМ Энергия связывания, АО, ккал-моль"' Липофильность, LgP ИПСИПР при дозе агониста 0.2 мг-кг"1

целой молекулы Ы-концевого заместителя

1 СНз-С(О)- 228.00 +76.12 +3.28 -0.38 2.1

2 СНз-О-С(О)- 23.80 +78.44 +3.50 +0.14 1.8

3 Н- 19.50 +73.17 +3.45 -0.33 1.0

4 СН3СН2-С(0)- 4.35 +82.29 +3.90 +0.25 -

5 СНзСН2-0-С(0)- 3.84 +84.29 +4.24 +0.64 2.3

6 (СНз)зС-О-С(О)- 2.60 +89.38 +4.73 +1.08 2.9

7 С6Н3-СН2-0-С(0)- неизвестно +94.52 +5.68 +2.07 4.6

*К, (ССК2) - константа ингибирования ССК-4 и его аналогами связывания [1251]-ССК-8(8) с ССК2 рецепторами в тканях больших полушарий головного мозга.

С^АЫ свойства агонистов ССК-4 с известным сродством к ССК2 рецептору подчиняются двум закономерностям: значения липофильностей целых молекул и

К-концевых остатков, а также энергий связывания с рецептором увеличиваются симбатно с увеличением сродства к рецептору ССК2 (табл. 3). На основании этих закономерностей сформирован ряд перспективных соединений №ацилированных агонистов ССК-4, структура наиболее перспективного из которых представлена в табл. 3 (№ 7).

У соединения с предположительно большей агонистической активностью (№ 7, табл. 3) значения липофильности молекулы и М-концевого остатка превышают таковые у соединений с известной активностью (№ 1 - 6, табл. 3). Рассчитанная энергия связывания с рецептором аналога СбН5-СН2-0-С(0)-ССК-4 превышает энергию наиболее активного из известных соединений (СН3)3С-0--С(0)-ССК-4 (№6, табл. 3) на 5.14 ккал-моль"1.

Синтез и оценка агонистической активности предложенного аналога С^Н<:-СН1-0-С(0)-ССН'-4 в сравнении с известными агонистами. Для обоснования использования расчетных данных в качестве параметров математической модели прогноза биологической активности ФАВ - агонистов ССК-4 - был проведен препаративный синтез аналогов ССК-4, имеющих в своей структуре разные 1М-концевые радикалы: С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 (перспективное соединение № 7 с агонистической активностью, табл. 3), (СН3)3С-0-С(0)-ССК-4, С2Н5-0-С(0)-ССК-4, СН3-С(0)-ССК-4 и СН3-0-С(0)-ССК-4.

Результаты оценки агонистической активности полученных аналогов ССК-4 на белых крысах в тестах крестоообразного приподнятого лабиринта и «открытого поля» показывают наличие выраженных агонистических свойств. В качестве математической оценки сравнения агонистической активности синтезированных соединений использовался интегральный показатель степени изменения поведенческих реакций (ИПСИПР). Исходя из сравнительной оценки значений ИПСИПР синтезированных соединений следует, что максимальной агонистической активностью обладает новый оригинальный аналог С6Н5-СН2-0--С(0)-ССК-4.

Таким образом, соединение С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 превосходит по физиологической активности ССК-4 в 4.6 раз, СН3-0-С(0)-ССК-4 в 2.6 раза и (СН3)3С-0-С(0)-ССК-4 в 1.8 раза (табл. 3).

Прогнозирование структуры аналога ССК-4 с антагонистической активностью. В табл. 4 представлены Ы-ацилиро ванные антагонисты, аналоги ССК-4 (соединения № 1 - 6), с известными экспериментальными данными по сродству к ССК2 рецепторам (К, (ССК2)), а также предположительный высокоактивный ТчГ-ацилированный антагонист (№7). Для этих соединений приведены рассчитанные значения энергий связывания с рецепторной моделью, липофильности целых молекул и их Ы-концевых заместителей.

Таблица 4. Сродство к рецептору ССК2 и расчетные характеристики дескрипторов антагонистов ССК-4 с общей формулой Я-ССК-4

№ п/п Я- К,(ССК2), нМ Энергия связывания, Ав, ккал-моль"1 Липофильность, LgP

целой молекулы Ы-концевого заместителя

1 Н2Ы-СН2-С(0)- 18.00 +86.32 +4.89 -1.23

2 Н02С-(СН2)2-С(0)- 3.02 +90.36 +4.59 -0.54

3 Н2Ы-0С-СН2-С(0)- 2.05 +91.70 +4.79 -1.33

4 Н02С-СН(СНз)-С(0)- 1.37 +92.99 +5.22 +0.09

5 Н02С-СН2-С(0)- 0.75 +93.25 +4.66 -0.47

6 Н038-СН2-С(0)- 0.54 +93.86 +4.25 -0.87

7 с6н5-т-с(0)- неизвестно +98.46 +4.03 -1.33

Согласно проведенным <38А11 расчетам свойства антагонистов ССК-4 с известным сродством к ССК? рецептору подчиняются закономерностям: значения липофильностей целых молекул и Ы-концевых остатков уменьшаются, а значения энергий связывания с рецептором увеличиваются симбатно с увеличением сродства соединения к рецептору ССК2 (табл. 4).

На основании полученных закономерностей сформирован ряд перспективных соединений К-ацилированных антагонистов ССК-4, наиболее перспективное из которых представлено в табл. 4 (№ 7).

У структуры с предположительно большей антагонистической активностью (№ 7, табл. 4) в сравнении с известными аналогами значения липофильностей молекулы и Ы-концевого остатка меньше, чем у соединений с известной активностью (№ 1-6, табл. 4). Рассчитанная энергия связывания предложенного антагониста С6Н5-МН-С(0)-ССК-4 превышают таковую у наиболее активного из известных антагонистов Н038-СН2-С(0)-ССК-4, (№6, табл. 4) на 4.60 ккал-моль"1.

Таким образом, на основании обоснованных и рассчитанных дескрипторов зависимостей "структура-фармакологический профиль" и "структура-активность" для аналогов ССК-4 с известной активностью спрогнозированы структуры новых высокоактивных соединений - аналогов пептида ССК-4: СбН5-ЫН-С(0)-ССК-4 с антагонистической и СбН5-СН2-0-С(0)~ССК-4 с агонистической активностями.

Синтез и оценка активностей предложенных перспективных соединений С,,Н<-СН,-0-С(0)-ССК-4 и С«Нг1ЧН-дОУССК-4. Для оценки степени адекватности предлагаемой математической модели при определении активности ФАВ был проведен препаративный синтез Ы-ацилированных производных ССК-4: С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 и С6Н5-1МН--С(0)-ССК-4. На рис. 9 и 10, соответственно, представлены впервые полученные их ИК-спектры.

В ИК-спектрах соединений С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 и C6H5-NH-C(0)-CCK-4 присутствуют характерные сходные полосы поглощения, соответствующие функциональным группам: -NH- (индольное кольцо Тгр30) (3430 см" ), -CH2-S-(Met31) (1220 см"1), -C(0)NH2 (амидированный Phe33) (1646 см"1), -СООН (Asp32) (1404 см"'), -C(0)-NH- (пептидная связь) (3286, 1539 и 1547, 1240 см"1), -С6Н5 (Phe33) (3030, 744 см"1), -СН2- (боковые радикалы аминокислот) (2930, 2865, 720 см"1), -СН3 (Met'") (2936 см"'); и отличительные полосы поглощения, соответствующие функциональным группам: C6H5-NH- (1360 см"1) и С6Н5-СН2-0-(1440 см"').

Оценка антагонистической активности предложенного антагониста С6Н5--МН-С(0)-ССК-4 проводилась в сравнении с ССК-4 и новым высокоактивным агонистом С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 на белых крысах в тесте крестообразный приподнятый лабиринт. Результаты основных показателей степени изменения поведенческих реакций у белых крыс при внутривенном введении ССК-4 и его производных (в дозах 0.02 мг-кг"') в тесте КПЛ представлены в табл. 5.

Таблица 5. Степень изменения поведенческих реакций у белых крыс при внутривенном введении ССК-4 и его производных (0.02 мг-кг"1)

ФАВ Кол-во входов в закрытые рукава Кол-во свешиваний из закрытых рукавов Кол-во переходов через центр Время в открытых рукавах, мин Кол-во свешиваний из открытых рукавов ИПСИПР

ССК-4 (контроль) 2.0 ±0.5 1.3 ±0.2 2.3 ± 0.4 3.1 ±0.4 1.3 ± 0.2 1.0

СбНз-ЫН-С(0)-ССК-4 1.2 ±0.3 0.5 ± 0.2 1.0 ±0.3 14.0 ± 1.6 0.4 ±0.1 4.1

С6Н5-СНгО-С(0)-ССК-4 3.5 ± 0.5 2.8 ± 0.2 3.0 ±0.5 1.4 ±0.2 2.2 ± 0.4 3.6

Как следует из данных, представленных в табл. 5, оба синтетических ФАВ в тесте КПЛ приводят к нарушению поведенческих реакций у экспериментальных животных при внутривенном введении в дозе 20 мкг-кг"' по отношению к контролю. Необходимо отметить, что соединения имеют различную количественную и качественную направленность действия на подопытных животных. Так, в случае соединения СбН5-1МН-С(0)-ССК-4 время, проведенное животным в открытых рукавах, составляет 14 мин, что в 10 раз больше аналогичного показателя для агониста СбН5-СН2-0-С(0)-ССК-4 и в 4 раза больше для ССК-4. Кроме того, при введении соединения С6Н5-ЫН-С(0)-ССК-4 у животных в тесте КПЛ наблюдается уменьшение числа выходов на открытые рукава, свешиваний из открытых и закрытых рукавов по сравнению с контрольной группой, а так же при воздействии соединения СбН5-СН2-0-С(0)-ССК-4. Эти обстоятельства свидетельствует о выраженных антагонистических свойствах соединения С6Н5-ЫН-С(0)-ССК-4.

Таким образом, соединение С6Н5-ЫН-С(0)-ССК-4 превосходит стандарт (ССК-4) по антагонистической активности в 4.1 раза, а соединение СбН5-СН2-0--С(0)-ССК-4 по агонистической активности в 3.6 раза.

ВЫВОДЫ

1. Методами молекулярного моделирования сконструирована вероятная биологически активная конформация пептида ССК-4, а также разработана пространственная модель взаимодействия лиганда ССК-4 с активным центром рецептора ССК2, формируемым аминокислотами РЬецо, ТЬгщ, А5пИ5 и ТЬгш (первой внеклеточной петли), Н1з207 и Тгр2о9 (второй внеклеточной петли), 11е372 и РЬе374 (третьей внеклеточной петли).

2. С использованием квантово-механических расчетов разработанной модели взаимодействия пептида ССК-4 с рецептором ССК2 предложен вероятный механизм лиганд-рецепторного взаимодействия, заключающийся в одновременном переносе протона амидной N-концевой группы фенилаланина (Phe33) и перераспределении электронной плотности (0.34 ат. ед.) с молекулы лиганда ССК-4 на аминокислоту Asnns активного центра рецептора ССК2.

3. На основании обоснованных и рассчитанных дескрипторов зависимостей связей структура-фармакологический профиль и структура-активность для аналогов пептида ССК-4 с известной активностью спрогнозированы структуры новых высокоактивных соединений - аналогов ССК-4: Q,H5-NH-C(0)-CCK-4 с антагонистической и С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 с агонистической активностями.

4. Теоретически обоснована и разработана схема синтеза N-ацилированных производных пептида ССК-4, с использованием в качестве прекурсоров промышленно производимого подсластителя аспартама (Asp-Phe-OMe), а также активированных эфиров Fmoc-Met-OPcp и Fmoc-Trp-OPcp. В соответствии с разработанной схемой синтезированы предложенные аналоги.

5. Проведены экспериментальные исследования по оценке биологической активности вновь синтезированных ФАВ - аналогов ССК-4, полученных с учетом молекулярного моделирования их химической структуры. Установлено, что соединение C6H5-NH-C(0)-CCK-4 превосходит стандарт (ССК-4) по антагонистической активности в 4.1 раза, а соединение С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 по агонистической активности в 3.6 раза.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Kuznetsov P.E., Kuznetsova N.B., Schulgin S.V., Rogacheva S.M., Sinyakov V.V., Kovtun V.A. Computer design of tetrapeptide CCK-4 analogues // SPIE Proceeding - 2006.-Vo\. 6165, 61650T. - DOI: 10.1117/12.696921, p. 1-11.

2. Kuznetsov P.E., Kuznetsova N.B., Schulgin S.V., Rogacheva S.M., Sinyakov V.V., Kovtun V.A. The biologically active conformations of ligand CCKB receptor // SPIE Proc Proceeding.-2006,-Vol. 6165,61650K. - DOT: 10.1117/12.696858, p. 1 - 6.

3. Шульгин C.B., Кузнецов П.Е., Кузнецова Н.Б. Компьютерное моделирование комплекса активного центра рецептора холецистокинин-2 с лигандом ССК-4 и его аналогами // Бюлл. Волгоградского науч. центра РАМН и Админ. Волгоградской обл. - 2006. - №2. - с. 33.

4. Кузнецов П.Е., Кузнецова Н.Б., Шульгин C.B., Рогачёва С.М., Синяков В.В., Ковтун В.А., Дубае E.H. Модель взаимодействия тетрапептида холецистокинина ССК-4 с рецептором ССК-2 // Проблемы оптической физики: Матер. 9-ой Междунар. Молод, научн. Школы по оптике, лазерной физике и биофизике, Саратов (2006), с. 48 - 58.

5. Кузнецов П.Е., Кузнецова H.Б., Шульгин C.B., Рогачёва С.М., Синяков

B.В., Ковтун В.А. Биологически активные конформации тетрапептида ССК-4 // Проблемы оптической физики: Материалы 9-ой Междунар. Молод, научн. Школы по оптике, лазерной физике и биофизике, Саратов (2006), с. 58 - 63.

6. Шульгин C.B., Кузнецов П.Е., Кузнецова Н.Б. Моделирование межмолекулярного взаимодействия тетрапептида ССК-4 с внеклеточными петлями рецептора холецистокинин-2 // Матем. биология и биоинформатика: докл. I междунар. конф., Пущино (2006), с. 20 - 21.

7. Шульгин C.B., Кузнецов П.Е., Кузнецова Н.Б., Шантроха A.B., Дубае E.H. Создание аналогов тетрапептида ССК-4 на основе молекулярного моделирования их взаимодействия с активным центром ССК2 рецептора // 5-я Всероссийская конференция «Молекулярное моделирование», Москва, 2007. - Тезисы докладов, -с. 35. - —

8. Кузнецов П.Е., Кузнецова Н.Б., Шульгин C.B., Шантроха A.B. Молекулярное моделирование трехмерной структуры внеклеточных петель ССК2-рецептора и их связывания с тетрапептида ССК-4 // Психофарм. и биол. нарк. - Т. 7., Ч. 1. - Матер. III съезда фармакологов России «Фармакология - практическому здравоохранению», Санкт-Петербург, 2007. - с. 1755.

9. Шульгин C.B., Кузнецов П.Е., Кузнецова Н.Б., Шантроха A.B., Дубае E.H. Поиск и конструирование высокоактивных аналогов тетрапептида холецистокинин ССК-4 с помощью компьютерных методов молекулярного моделирования // Психофарм. и биол. нарк. - Т. 7., Ч. 2. - Матер. III съезда фармакологов России «Фармакология - практическому здравоохранению», Санкт-Петербург, 2007. - с. 2020.

10. Кузнецов П.Е., Кузнецова Н.Б., Шульгин C.B., Шантроха A.B., Дубае E.H. Молекулярное моделирование трехмерной структуры внеклеточных петель ССК2 рецептора и их связывания с тетрапептидом ССК-4 // Химико-фармацевтический журнал. - 2008. - Т. 42. - № 4. - с. 30 - 34.

11. Шульгин C.B., Шантроха A.B., Андреев К.В., Рогачева С.М. Создание высокоактивных аналогов тетрапептида холецистокинин ССК-4 с антагонистической активностью // IV съезд Российского общества биохимиков и молекулярных биологов, Новосибирск, 2008. - с. 410.

12. Макаренко А.Ф., Андреев К.В., Шульгин C.B., Шантроха A.B., Рогачева

C.М., Липатов А.Н., Апаркин A.M. Разработка количественной модели «структура-активность» лекарственных препаратов для повышения работоспособности человека // Современные проблемы АПК и природопользования: Альманах. Вып. 3. - Саратов: СГСЭУ, 2008. - с. 102 - 105.

13. Шульгин C.B., Андреев К.В., Шантроха A.B. Синтез и оценка физиологической активности производных фрагмента холецистокинина // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. - 2008. - № 5. - с. 48 - 50.

Подписано в печать 05.11.2008 г.

Формат 60x84/16. Печ. л. 1.1. Уч.-изд. л 1.1. Тираж 100 Отпечатано с готового оригинал-макета в ИБФРМ РАН 410049, Саратов, пр. Энтузиастов, 13

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Шульгин, Сергей Владимирович

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1 Нейропептиды как биорегуляторы.

1.2 Строение и фармакологическое действие холецистокининовых полипептидов.

1.3 Холецистокининовые рецепторы.

1.4 Создание активных аналогов холецистокининовых пептидов.

1.5 Методологические основы создания ФАВ.

1.6 Дескрипторы, наиболее часто используемые в QSAR моделировании.

1.6.1 Дескриптор, отражающий липофильные свойства соединения.

1.6.2 Дескриптор равный величине энергии гидратации соединения.

1.6.3 Дескриптор, отражающий силу связывания лиганда с рецептором.

1.6.4 Дескрипторы, характеризующие электронную структуру молекул.

1.7 Компьютерные программы, реализующие задачи молекулярного моделирования и методов QSAR расчетов.

1.8 Практическое применение методов молекулярного моделирования и

QSAR расчетов.

1.8.1 Математическое моделирование активных участков связывания холецистокининовых пептидов с соответствующими рецепторами.

1.8.1.1 Анализ сайтов связывания эндогенного лиганда CCK-8(S) с рецептором CCKi.

1.8.1.2 Анализ сайтов связывания эндогенного лиганда ССКс рецептором ССК2.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Конструирование синтетических аналогов С-концевого тетрапептида холецистокинина и оценка их физиологической активности"

ССК пептиды функционируют в центральной нервной системе (ЦНС) как нейромодуляторы (Radu et al., 2003; Dufresne et al, 2006) и участвуют в регуляции поведенческих реакций, болевых ощущений, процессов памяти и обучения, оказывают влияние на состояние тревоги (Strohle et al, 2000; Hernandez-Gomez et al., 2002; Zheng et al., 2005). В связи с этим следует ожидать, что модуляция ССК-системы является основой для лечения и предупреждения симптомов психотических расстройств.

Наиболее перспективным направлением при поиске средств купирования психических расстройств является конструирование аналогов эндогенных пептидов, которые характеризуются минимальной токсичностью и отсутствием побочных эффектов. В этом аспекте актуальны разработка и синтез соединений на основе нейропептидов - антагонистов минимального физиологически активного С-концевого фрагмента холецистокинина - пептида ССК-4 (Trp30-Met31-Asp32-Phe33--NH2). ССК-4 - селективный агонист (способен вызывать состояние тревоги, беспокойства и страха (Hernandez-Gomez et al., 2002)) к холецистокининовым рецепторам второго типа (ССКг рецепторы), которые локализованы в ЦНС и вовлечены в формирование психоэмоционального состояния.

Стратегии конструирования ФАВ на основе пептидов сводятся расшифровке аминокислотной последовательности эндогенных пептидо обнаружении фармакологически важного короткого фрагмента, соответствующег рецептору, и выявлении биологически активной конформации пептида (ГудашеЕ и Сколдинов, 2003). Важную роль играет определение структуры белка-рецептор; мест связывания его с лигандом, механизма его функционирования (Pommier et а^ 2003). Используя разработанную (на основании соединений с известно активностью) количественную модель "структура-активность" (QSAR —

Quantitative Structure-Activity Relationship), предсказывающую необходимые структурные формулы, можно добиться ограничения круга синтезируемы-соединений в поиске ФАВ. В итоге по структурной формуле соединения аналог прогнозируются его агонистические или антагонистические свойства.

Таким образом, исследования, направленные на поиск новых лигандог ССК2 рецепторов — средств лечения нарушений психоэмоционального статуса проводимые на основе изучения молекулярного механизма лиганд-рецепторногс взаимодействия аналогов ССК-4 и ССК2 рецепторов, являются актуальными и: направлены на решение важной научной задачи, имеющей прикладное значение.

Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы являлоськонструирование с помощью методов молекулярного моделированиям физиологически активных аналогов тетрапептида холецистокинина (ССК-4) & антагонистической активностью для коррекции психоэмоционального статуса.

Для реализации поставленной цели в ходе исследования решались следующие задачи:

Впервые с помощью методов молекулярного моделирования получена пространственная модель взаимодействия лигандов (пептида ССК-4 и его аналогов) с активным центром рецептора ССК2. При этом установлен наиболее вероятный механизм лиганд-рецепторного взаимодействия, который основан на переносе протона амидной С-концевой группы фенилаланина (Phe ) молекулы ССК-4 на амидную группу бокового радикала аспарагина (Asnns) рецептора и перераспределении электронной плотности молекулы ССК-4 на активный центр рецептора ССК2.

С помощью разработанной модели зависимости "структура-активность" определены структуры молекул новых соединений - аналогов пептида ССК-4: C6H5-NH-C(0)-CCK-4 с прогнозируемой антагонистической и С6Н5-СН2-0-С(0)--ССК-4 с агонистической активностями. Таким образом, показана возможность ограничения круга синтезируемых соединений-претендентов, а также целенаправленного их поиска.

Разработана новая схема синтеза N-ацилированных производных пептида ССК-4, осуществлен синтез прогнозируемых соединений и проведена оценка их физико-химических свойств.

Экспериментальные исследования по оценке активностей предложенных аналогов показывают, что соединение C6H5-NH-C(0)-CCK-4 превосходит ССК-4 по антагонистической активности в 4.1 раза, соединение СбН5-СН2-0-С(0)-ССК-4 — по агонистической активности в 3.6 раза.

Достоверность научных результатов подтверждается воспроизводимостью экспериментальных данных, а также качественным и количественным согласием с результатами независимых исследований других авторов.

Основные положения, выносимые на защиту:

Методами молекулярного моделирования предложен вероятный механизм лиганд-рецепторного взаимодействия, основанный на одновременном переносе протона амидной С-концевой группы фенилаланина (Phe ) молекулы ССК-4 на амидную группу бокового радикала аспарагина (Asnn5) - аминокислоты первой внеклеточной петли рецептора, и перераспределении электронной плотности (0.34 ат. ед.) с молекулы лиганда ССК-4 на активный центр рецептора ССК2, формируемый аминокислотами Phe]10, Thrm, Asnns и Thrn9 (первой внеклеточной петли), His2o7 и Тгр209 (второй внеклеточной петли), 11е372 и Phe374 (третьей внеклеточной петли).

На основании рассчитанных значений дескрипторов количественных зависимостей "структура-фармакологический профиль" и "структура-активность" для аналогов пептида ССК-4 синтезированы N-ацилированные производные: C6H5-NH-C(0)-CCK-4 с антагонистической и С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 с агонистической активностями. Результаты проведенных опытов на лабораторных животных по оценке физиологической активности предложенных аналогов показывают существенное (в 4.1 раза) превосходство антагонистических свойств соединения C6H5-NH-C(0)-CCK-4 в сравнении со стандартом (ССК-4).

S Разработана новая схема синтеза N-ацилированных производных ССК-4, использующая в качестве прекурсоров промышленно производимый подсластитель аспартам (Asp-Phe-OMe), Fmoc-Met-OPcp

9-fluorenylmethoxycarbonyl-Met-penthachlorphenyl aether) и Fmoc-Trp-OPcp.

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Шульгин, Сергей Владимирович

выводы

1. Методами молекулярного моделирования сконструирована вероятная биологически активная конформация пептида ССК-4, а также разработана пространственная модель взаимодействия лиганда ССК-4 с активным центром рецептора ССК2, формируемым аминокислотами РЬец0, Thrm, Asn115 и Thr1)9 (первой внеклеточной петли), His2o7 и Тгр209 (второй внеклеточной петли), 11ез72 и РЬез74 (третьей внеклеточной петли).

2. С использованием квантово-механических расчетов разработанной модели взаимодействия пептида ССК-4 с рецептором ССК2 предложен вероятный механизм лиганд-рецепторного взаимодействия, заключающийся в одновременном переносе протона амидной N-концевой группы фенилаланина (Phe33) и перераспределении электронной плотности (0.34 ат. ед.) с молекулы лиганда ССК-4 на аминокислоту Asnn5 активного центра рецептора ССК2.

3. На основании обоснованных и рассчитанных дескрипторов зависимостей связей структура-фармакологический профиль и структура-активность для аналогов пептида ССК-4 с известной активностью спрогнозированы структуры новых высокоактивных соединений — аналогов ССК-4: C6H5-NH-C(0)-CCK-4 с антагонистической и С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 с агонистической активностями.

4. Теоретически обоснована и разработана схема синтеза N-ацилированных производных пептида ССК-4, с использованием в качестве прекурсоров промышленно производимого подсластителя аспартама (Asp-Phe--ОМе), а также активированных эфиров Fmoc-Met-OPcp и Fmoc-Trp-OPcp. В соответствии с разработанной схемой синтезированы предложенные аналоги.

5. Проведены экспериментальные исследования по оценке биологической активности вновь синтезированных ФАВ — аналогов ССК-4, полученных с учетом молекулярного моделирования их химической структуры. Установлено, что соединение СбН5-МН-С(0)-ССК-4 превосходит стандарт (ССК-4) по антагонистической активности в 4.1 раза, а соединение СбН5-СН2-0-С(0)-ССК-4 по агонистической активности в 3.6 раза.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает признательность своему научному руководителю, заслуженному деятелю науки Российской Федерации доктору биологических наук, профессору В.В. Игнатову за поддержку на всех ключевых этапах выполнения данной работы.

Автор выражает личную признательность доктору химических наук, профессору А.В. Шантрохе за поддержку, руководство и ценные практические указания при проведении экспериментальных работ. Автор выражает признательность доктору химических наук, профессору П.Е. Кузнецову и кандидату химических наук Н.Б. Кузнецовой за ценные практические указания при проведении расчетов в ходе молекулярного моделирования, а также доктору химических наук С.И. Баулину за ценные практические указания при проведении экспериментальных работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе показано практическое применение стратегии молекулярного моделирования для конструирования биологически активных аналогов пептида ССК-4, модулирующих психоэмоциональный статус.

Для реализации этого с помощью методов молекулярного моделирования получена пространственная модель взаимодействия лигандов (пептида ССК-4 и его аналогов) с активным центром рецептора ССК2. Методами молекулярного моделирования предложен вероятный механизм лиганд-рецепторного взаимодействия, основанный на одновременном переносе протона амидной N-концевой группы фенилаланина (Phe33) молекулы ССК-4 на амидную группу бокового радикала аспарагина (Asrins) - аминокислоты первой внеклеточной петли рецептора, и перераспределении электронной плотности (0.34 ат. ед.) с молекулы лиганда ССК-4 на активный центр рецептора ССК2, формируемый аминокислотами Pheno, ТЬгш, Asn]]5 и ТЬгц9 (первой внеклеточной петли), His207 и Тгр2о9 (второй внеклеточной петли), 11е372 и Phe374 (третьей внеклеточной петли).

Для аналогов пептида ССК-4 с известной активностью предложены и расчитаны дескрипторы (характеризующие липофильность, энергию гидратации, электронную структуру молекул и силу связывания лиганда с рецептором) зависимостей связей структура-фармакологический профиль и структура-активность.

С использованием разработанной модели спрогнозированы структуры новых предположительно высокоактивных соединений - аналогов пептида ССК-4: C6H5-NH-C(0)-CCK-4 с антагонистической и С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4 с агонистической активностьями. Результаты проведенных опытов на лабораторных животных по оценке активностей предложенных аналогов СбН5--NH-C(0)-CCK-4 и С6Н5-СН2-0-С(0)-ССК-4, показывают существенное их превосходство, в сравнении со стандартом (ССК-4), в 4.1 и 3.6 раза, соответственно, по физиологической активности.

Разработана новая схема синтеза N-ацилированных производных пептида ССК-4, используящая в качестве прекурсоров промышленно производимый подсластитель «аспартам» (Asp-Phe-OMe), Fmoc-Met-OPcp и Fmoc-Trp-OPcp.

Таким образом, показано практическое применение метода молекулярного моделирования для конструирования биологически активных аналогов пептида ССК-4, модулирующих психоэмоциональный и когнитивный статус.

На основании разработанной количественной модели структура-активность, предсказывающей структурные формулы аналогов пептида ССК-4 с заданной активностью, показана возможность резкого ограничения круга синтезируемых соединений — претендентов.

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований обоснована принципиальная возможность использования QSAR-молекулярного моделирования посредством оценки степени сродства ФАВ к ССК2 рецепторам для прогноза антагонистических и агонистических свойств аналогов пептида ССК-4.

Синтезированы новые аналоги пептида ССК-4, проявляющие физиологическую активность в более низких концентрациях в сравнении с нативным нейропептидом ССК-4.

Разработана методология поиска и создания высокоактивных аналогов пептида ССК-4, позволяющая получать аналогичные по физиологической активности ФАВ других классов соединений.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Шульгин, Сергей Владимирович, Саратов

1. Аврамов П.В., Овчинников С.Г. Квантово-химическое и молекуляр:^^0 динамическое моделирование структуры и свойств углеродных наноструктура и их производных. Мультимедийный сборник. Новосибирск: Издательство СЦ^о РАН. - 2000. - 169 с.

2. Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Роберте К., Уотсон Д. Молекулярь^^ биология клетки: В 3-х т. Пер. с англ. М.: Мир, 1994. - 1560 с.

3. Арзамасцев А.П., Сенов П.Л. Стандартные образцы лекарственных веществ. Медицина, 1978. 248 с.

4. Ашмарин И.П. Гормоны и регуляторные пептиды: различия и сходство понятий и функций. Место гормонов среди других межклеточных сигнализаторов //

5. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. 2005. - Т. 49, № 1. - С. 4 - 7.

6. Ашмарин И.П. Сигнальные молекулы и социальное поведение (обзор) // Нейрохимия. 2001. — Т. 18, № 4. — С. 243-250.

7. Басова Л.В., Ильина Н.Б., Василенко К.С., Тиктопуло Е.И., Бычкова Конформационные состояния водорастворимого фрагмента цитохрома bs. I. р>ЛН-зависимая денатурация // Молек. биол. 2002. - Т. 36, № 5. - С. 891 - 900.

8. Беленикин М.С., Маккиаруло А., Костантино Г., Палюлин В.А., Пелличари Зефиров Н.С. Молекулярный докинг лигандов глутаматных рецепторов // Вест^д Моск. ун-та. Сер. 2. Хим. 2002. - Т. 43, № 4. с. 221 - 230.

9. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия: Учебник. 3-е изд., переруб и доп. - М.: Медицина, 1998. - 704 с.

10. Т. 81, № 12.-С. 121 125. П.Власов Г.П. Пептидные гормоны: успехи, проблемы, перспективы // Ж. Рос. xhjviоб-ва им. Д.И. Менделеева. -2005. Т. 49, № 1. - С. 11 - 33. 12. Грибов Л.А., Муштакова С.П. Квантовая химия: Учебник. - М.: Гардарики, 1999 - 390 с.

11. Гришина М.А. Теоретическое исследование азагетероциклов: анализ реакционной способности и биологической активности: Автореф. дис. канд. хим. наук. Екатеринбург. - 2003. — 25 с.

12. Гудашева Т.А., Островская Р.У., Максимова Ф.В., Чуппин А.В., Трофимов С.С., Лезина В.П., Воронина Т.А., Сколдинов А.П. Топологические аналоги пирацетама на основе пролина и их ноотропная активность // Хим.-Фарм. журн. 1989. -Т. 23, № 3. - С. 276 - 281.

13. Гудашева Т. А., Сколдинов А.П. Стратегия создания дипептидных нейропсихотропных лекарственных препаратов // Эксперим. и клин, фармакол. — 2003. Т.66, № 2. - С. 15 - 19.

14. Данилова Р.А., Рудько О.И., Короткова Т.М., Обухова М.Ф., Ашмарин И.П. Влияние иммунизации к фрагменту холецистокинина (30 33) на поведение белых крыс // Рос. физиол. журн. - 2000. - Т. 86, № 9. - С. 1167 - 1174.

15. Дедов И.И. Проблемы химии гормонов и клиническая эндокринология // Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. 2005. - Т. 49, № 1. - С. 8 - 10.

16. Дюйсекина А.Е., Бычкова В.Е., Фантуцци А., Росси Д.-Л., Птицын О.Б. Освобождение гидрофобного лиганда из ретинол-связывающего белка в условиях, моделирующих поле мембраны // Мол. биол. 1998. - Т. 32, № 1. - С. 133 - 140.

17. Замятин А.А. «Великое объединение» природных олигопептидных регуляторов //Нейрохимия. 1997. - Т. 14, №3. - С. 313 - 315.

18. Замятин А.А., Воронина О.Д. Общие химические особенности эндогенных нейропептидов // Нейрохимия. 1997. - Т. 14, № 3. — С. 263 - 272.

19. Иванов А.А., Баскин И.И., Палюлин В.А., Зефиров Н.С. Молекулярное моделирование аденозиновых рецепторов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Хим. —2002. Т. 43, № 4. - С. 231 - 236.

20. Калуев А.В. Нейротропные эффекты бензилпенициллина в экспериментальных моделях стресса у крыс. Дис. канд. биол. наук. Киев. - 2002. — 150 с.

21. Кокаева Ф.Ф. Поведение как критерий поражающего действия техногенного загрязнения среды на организм животных и эффективности мер коррекции. Автореф. дис. док. биол. наук. Москва. - 2006. - 47 с.

22. Кольман Я., Рем К.-Г. Наглядная биохимия: Пер. с нем. — М.: Мир, 2000. 469 с.

23. Комаров И.В., Григоренко А.О., Туров А.В., Хиля В.П. Конформационно жесткие циклические а-аминокислоты в дизайне пептидомиметиков, моделей пептидов и биологически активных соединений // Усп. Хим. 2004. - Т. 73, № 8. - С. 849-877.

24. Кузьмина Н.Е., Осипова Е.С., Кузьмин B.C., Ситников В.Б. Изучение электронных свойств арильного фрагмента молекул лигандов огвдатных рецепторов // Хим.-фарм. журн. 2005. - Т. 39, № 12. - С. 24 - 28.

25. Ленинджер А. Основы биохимии (в 3-х т.) М.: Мир, 1985. - 1056 с.

26. Медведева О.Ф. Влияние холецистокинина на поведенческие и нейрохимические эффекты этанола у крыс: Автореф. канд. дис. М.: Анархасис, 1997. 27 с.

27. Минкин В.И., Симкин Б.Я., Миняев P.M. Квантовая химия органических соединений. Механизмы реакций. М.: Химия. - 1986. - 248 с.

28. Наметкин С.С. Гетероциклические соединения.- М.: Химия, 1981. 271 с.

29. Немухин А.В., Григоренко Б.Л., Грановский А.А. Молекулярное моделирование с программой PC GAMESS: от двухатомных молекул до ферментов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Хим. 2004. - Т. 45, № 2. - С. 75 - 102.

30. Никифорович Г.В., Галактионов С.Г., Чипенс Г.И. Конформации пептидных биорегуляторов. М.: Медицина, 1983. - 192 с.

31. Никольский Б.П. Справочник химика, Т. 3. — Л.: Химия. 1965. - 1006 с.

32. Пермяков С.Е. Использование методов белковой инженерии в исследовании кальцийсвязывающих белков: Автореф. дис. канд. биол. наук. М.,2001. — 22 с.

33. Проскурякова Т.В., Беспалова Ж.Д., Палькеева М.Е., Петриченко О.Б., Панкратова Н.В., Шохонова В.А., Анохина И.П. Биологическая активность аналогов холецистокинин-(30-33)-тетрапептида // Биоорг. химия. 2005. — Т. 31, №2.-С. 130- 139.

34. Сергеев П.В., Шимановский Н.Л., Петров В.И. Рецепторы физиологически активных веществ. 2-е изд. М.; Волгоград, 1999. 639 с.

35. Сергеев П.В., Шимановский Н.Л. Рецепторы физиологически активных веществ. М.: Медицина, 1987, 400 с.

36. Степанов В.М. Молекулярная биология. Структура и функции белков: Учеб. для биол. спец. вузов / Под ред. Спирина А.С. М.: Высш. шк., 1996. - 335 с.

37. Стьюпер Э., Брюггер У., Джуре П. Машинный анализ связи химической структуры и биологической активности. Пер. с англ. — М.: Мир, 1982. — 235с.

38. Тигранян Р.А. Стресс и его значение для организма.- М.: Наука, 1988. 176 с.

39. Хавинсон В.Х., Кветная Т.В. Регуляторные пептиды и гомеостаз // Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. 2005. - Т. 49, № 1. - С. 112 - 117.

40. Химическая энциклопедия: В 5 т.: т. 3: Меди Полимерные / Редкол.: Кнунянц И.Л. (гл. ред.) и др. - М.: Большая Российская энцикл., 1992. — 639 с.

41. Хухо Ф. Нейрохимия: Основы и принципы: Пер. с англ. М.: Мир, 1990. — 384 с.

42. Якубке Х.Д., Ешкайт X. Аминокислоты, пептиды, белки.- М.: Мир, 1985. 456 с.

43. Agrawal V.K., Sharmaa R., Khadikar P.V. Quantitative structure-activity relationship studies on 5-Phenyl-3-ureido-l,5-benzodiazepine as cholecystokinin-A receptor antagonists // Bioorg. Med. Chem. 2002. - Vol. 10. - P. 3571 - 3581.

44. Albrizio S., Carotenuto A., Fattorusso C., Moroder L., Picone D., Temussi P.A., D'Ursi A. Environmental mimic of receptor interaction: conformational analysis of CCK-15 in solution // J. Med. Chem. 2002. - Vol. 45. - P. 762 - 769.

45. Anderson J.C., Barton M.A., Hardy P.M., Kenner G.W., Preston J., Sheppard R.C. Peptides. Part XXIV. Synthesis of the N-terminal pentapeptide and C-terminal tetrapeptide sequences of porcine gastrin // J. Chem. Soc. 1967. - Vol.1. - P. 108-113.

46. Archer-Lahlou E., Tikhonova I., Escrieut C., Dufresne M., Seva C., Pradayrol L., Moroder L., Maigret В., Fourmy D. Modeled structure of a G-protein-coupled receptor: the cholecystokinin-1 receptor//J. Med. Chem. -2005.-Vol.48.-P. 180-191.

47. Bajorath J. Rational drug discovery revisited: interfacing experimental programs with bio- and chemo-informatics // Drug Discov. Today. 2001. - Vol.6. - P. 989 - 995.

48. Baumann K., Stiefl N. Validation tools for variable subset regression // J. Comp.-Aid. Mol. Des. 2004. - Vol. 18. - P. 549 - 554.

49. Baxevanis A.D., Ouellette B.F.F. Bioinformatics. A practical guide to the analysis of genes and proteins. N. Y.: J. Wiley & Sons. - 2-nd edit. - 2001. - 495 p.

50. Beinfeld M.C. Biosynthesis and processing of pro-CCK: recent progress and future challenges //Lite Sci. 2003. - Vol. 72. - P. 747 - 757.

51. Beinfeld M.C., Palkovits M. Distribution of cholecystokinin (CCK) in the hypothalamus and limbic system of the rat // Neuropeptides.-1981.-Vol.2.-P.123-129.

52. Belzung C., Griebel G. Mesuring normal and pathological anxiety-like behavior in mice: a review//Behav. Brain Res.-2001.-Vol. 125.-P. 141 149.

53. Berendsen H.J.C., van der Spoel D., van Burren R. Gromacs a message-passing parallel molecular-dynamics implementation // Comput. Phys. Commun. - 1995. — Vol. 95,№ 1-3,-P. 43-56.

54. Bersuker I.B. Pharmacophore identification and quantitative bioactivity prediction using the electron-conformational method // Cur. Pharm. Des. 2003. - Vol. 9. - P. 1575 - 1589.

55. Besler B.H., Merz K.M., Kollman P.A. Atomic charges derived from semiempirical methods // J. Сотр. Chem. 1990. Vol. 11. - P. 431 - 439.

56. Blanke S.E., Johnsen A.H., Rehfeld J.F. N-terminal fragments of intestinal cholecystokinin: evidence for release of CCK-8 by cleavage on the carboxyl side of Arg-74 in proCCK // Regul. Peptides. 1993. - Vol. 46. - P. 575 - 582.

57. Blommaert A.G.S., Dhotel H., Ducos В., Durieux C., Goudreau N., Bado A., Garbay C., Roques B.P. Structure-based design of new constrained cyclic agonists of the cholecystokinin CCK-B receptor // J. Med. Chem. 1997. - Vol. 40. - P. 647 - 658.

58. B6hme G.A., Blanchard J.C. Les cholecystokinines et leurs recepteurs. Aspects fonctionnels // Therapie. 1992. - Vol. 47. - P. 541 - 548.

59. Bolton G.L., Roth B.D., Trivedi B.K. Synthesis of conformationally constrained macrocyclic analogs of the potent and selective CCK-B antagonist CI-988 // Tetrahedron 1993. - Vol. 49. - P. 525 - 536.

60. Buchwald P. Modeling liquid properties, solvation, and hydrophobicity: A molecular size-based perspective // Persp. Drug Discovery and Design.-2000.-Vol. 19. P. 19 - 24.

61. Bulenger S., Marullo S., and Bouvier M. Emerging role of homoand heterodimerization in G-protein-coupled receptor biosynthesis and maturation. // Trends Pharmacol. Sci. 2005. - Vol. 26. - P. 131 - 137.

62. Calberg M., Gundlach A.L., Mercer L.D., Beart P.M. Autoradiographic localization of cholecystokinin A and В receptors in the rat brain using ( 125 I) D-Tyr (Nle 28, 31) -CCK25 33 (S) // Eur. J. Neurosci. - 1992. - Vol.4. - P. 563 - 573.

63. Canutescu A.A., Shelenkov, A.A., Dunbrack, R.L. A graph-theory algorithm for rapid protein side-chain prediction // Protein Sci. 2003. - Vol.12. - P. 2001 - 2014.

64. Carrasco M., Del Rio M., Hernanz A., de la Fuente M. Inhibition of human neutrophil functions by sulfated and nonsulfated cholecystokinin octapeptides // Peptides. 1997. -Vol. 18, №3.-P. 415-422.

65. Chopra A., Yeagle P.L., Alderfer J.A., Albert A.D. Solution structure of the sixth transmembrane helix of the G-protein-coupled receptor, rhodopsin // Biochim. et Biophys. Act. 2000. - Vol. 1463. - P. 1 - 5.

66. Christoffersen R. Use of quantum chemistry in development and analysis of anticancer drugs // Cancer chemother. Rep. 1974. - Vol. 4, № 4. - P. 47 - 69.

67. Clark R.D., Fox R.C. Statistical variation in progressive scrambling I I J. Comp.-Aid. Mol. Des. 2004.-Vol. 18. - P. 563 - 578.

68. Corringer P.J., Weng J.H., Ducos В., Durieux C., Boudeau P., Bohme A., Roques B.P. CCK-B agonist or antagonist activities of structurally hindered and peptidase-resistant Boc-CCK4 derivatives // J. Med. Chem. 1993. - Vol. 36. - P. 166 - 172.

69. Coupland N.J., Nutt D.J. Neurobiology of anxiety and panic: In: Cholecystokinin and Anxiety: from Neuron to Behavior. Eds J. Bradwein, E. Vasar, Springer-Verlag, New York.- 1995.-321 p.

70. Crawley J.N., Corwin R.L. Biological actions of cholecystokinin // Peptides. — 1994. -Vol. 15.-P. 731 -755.

71. Dawson G.R., Tricklebank M.D. Use of the elevated plus maze in the search for novel anxiolytic agents 11 Tr. Pharmacol. Sci. 1995. - V. 16. - P. 33 - 36.

72. De la Fuente M., Carrasco M., Del Rio M., Hernanz A. Modulation of murine lympho cyte functions by sulfated holecystokinin octapeptide // Neuropeptides. 1998. - Vol. 32.-P. 225-233.

73. De Montigny C. Cholecystokinin-tetrapeptide induces paniclike attacks in healthy volunteers (Preliminary findings). // Arch. Gen. Psychiatry. 1989. - Vol. 46, № 6. - P. 511-517.

74. Derrien M., McCort-Tranchepain I., Ducos В., Roques B.P., Durieux C. Heterogeneity of CCK-B involved in animal models of anxiety // Pharmacol. Biochem. Behav. -1994.-Vol. 49. -P. 133-141.

75. Deschenes R.J., Lorenz L.J., Haun R.S., Roos B.A., Collier K.J., Dixon J.E. Cloning and sequence analysis of a cDNA encoding rat preprocholecystokinin // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1984. Vol. 81. - P. 726 - 730.

76. Dewar M.J.S., Liotard D.A. An efficient procedure for calculating the molecular gradient, using SCF-CI semiempirical wavefunctions with a limited number of configurations // J. Mol. Struct. (Theochem). 1990. - Vol. 206. - P. 123 - 133.

77. Dewar M.J.S., Zoebisch E.G., Healy E.F., Stewart J.J.P. A new general purpose quantum mechanical molecular model // J. Am. Chem. Soc. 1985. - Vol. 107. - P. 3902 - 3909.

78. Ding X.Q., Pinon D.I., Furse K.E., Lybrand T.P., Miller L.J. Refinement of the conformation of a critical region of chargecharge interaction between cholecystokinin and its receptor // Mol. Pharmacol. 2002. - Vol. 61. - P. 1041 - 1052.

79. Dockray G.J. Immunochemical evidence of cholecystokinin-like peptide in brain // Nature. 1976. Vol. 264. - P. 568 - 570.

80. Dong M., Hadac E.M., Pinon D.I., Miller L.J. Differential spatial approximation between cholecystokinin residue 30 and receptor residues in active and inactive conformations // Mol. Pharmacol. 2005. - Vol. 67, № 6. - P. 1892 - 1900.

81. Dore D., Smith G.P. CholecystokininB receptor antagonist increases food intake in rats // Physiol. Behav. 1998. - Vol. 65. - P. 11 - 14.

82. Doweyko A.M. 3D-QSAR illusions // J. Comp.-Aid. Mol. Des. 2004. - Vol. 18. -P. 587 - 596.

83. Drews J. Drug discovery: a historical perspective // Science. 2000. - Vol. 287. — P. 1960-1964.

84. Dudek M., Ramnarayan K., Ponder J. Protein structure prediction using a combination of sequence homology and global energy minimization: П. Energy functions // J. Сотр. Chem. 1998. - Vol. 19. - P. 548 - 573.

85. Dufresne M.N., Seva C., Fourmy D. Cholecystokinin and gastrin receptors // Physiol. Rev. 2006. - Vol. 86. - P. 805 - 847.

86. Endo A. Compactin (ML-236B) and related compounds as potential cholesterol-lowering agents that inhibit HMG-CoA reductase // J. Med. Chem. 1985. - Vol. 28, №4.-P. 401 -405.

87. Eswar N., John В., Mirkovic N., Fiser A., Ilyin V.A., Pieper U., Stuart A.C., Mart-Renom M.A., Madhusudhan M.S., Yerkovich В., Sali A. Tools for comparative protein structure modeling and analysis // Nuc. Ac. Res. 2003. - Vol. 31. - P. 3375 -3380.

88. Ezzell C. Proteins Rule // Sc. Am. 2002. - Vol. 286, № 2. - P. 42 - 47.

89. Fernandez A., Colubri A., Berry R.S. Three-body correlations in protein folding: the origin of cooperativity // Physica A. 2002. - Vol. 307. - P. 235 - 259.

90. Fink H., Rex A., Voits M., Voigt J.P. Major biological actions of CCK a critical evaluation of research findings // Exp. Brain. Res. - 1998. - Vol. 123. - P. 77 - 83.

91. Frenkel D. Understanding molecular simulation. Cornwall: Academic press — 2002.-638 p.

92. Galaktionov S., Nikiforovich G.V., Marshall G.R. Ab initio modeling of small, medium and large loops in proteins // Biopolymers (Pept. Sci.) 2001. - Vol. 60. - P. 153 - 168.

93. Gerhardt P., Voits M., Fink H., Huston J.P. Evidence for mnemotropic action of cholecystokinin fragments Boc-CCK-4 and CCK-8(S) // Peptides. 1994. - Vol. 15. -P. 689 - 696.

94. Gershengorn M.C., Osman R. Minireview: insights into G protein-coupled receptor function using molecular models // Endocrinology. 2001. - Vol. 142 - P. 2 - 10.

95. Giannis A., Rubsam F. Peptidomimetics in drug design // Adv. Drug Res. — 1997. -Vol. 29. P. 1 - 78.

96. Giragossian C., Mierke D.F. Intermolecular interactions between cholecystokinin-8 and the third extracellular loop of the cholecystokinin-A receptor // Biochemistry. -2001. Vol. 40, № 13. - P. 3804 - 3809.

97. Giragossian С., Mierke D.F. Intermoleeular interactions between cholecystolcinin-8 and the third extracellular loop of the cholecystokinin-2 receptor // Biochemistry. -2002. Vol. 41, № 14. - P. 4560 - 4566.

98. Giragossian C, Pellegrini M, Mierke D.F. NMR studies of CCK-8/CCK1 complex support membrane-associated pathway for ligand-receptor interaction // Can. J. Physiol. Pharmacol. 2002a. - Vol. 80. - P. 383 - 387.

99. Giragossian C., Stone S., Papini A.M., Moroder L., Mierke D.F. Conformational and molecular modeling studies of sulfated cholecystokinin-15 // Biochern. and Biophys. Res. Comm. 20026. - Vol. 293. - P. 1053 - 1059.

100. Good A.C., Cho S.-J., Mason J.S. Descriptors you can count on? Normalized and filtered pharmacophore descriptors for virtual screening // J. Comp.-Aid. Mol. Des. -2004.-Vol. 18.-P. 523 -527.

101. Green J.P., Johnson C.L., Kang S. Application of quantum chemistry to drugs and their interaction // Annu. Rev. Pharm. 1974. - Vol. 14. - P. 319 - 329.

102. Hadac E.M., Pinon D.I., Ji Z., Holicky E.L., Henne R.M., Lybrand T.P., Miller L.J. Direct identification of a second distinct site of contact between cholecystokinin and its receptor // J. Biol. Chem. 1998. - Vol. 273. - P. 12988 - 12993.

103. Hansch C., Leo A. Exploring QSAR. Fundamentals and applications in chemistry and biology. Am. Chem. Soc. Washington DC. 1995. - 343 p.

104. Hardy P.M., Kenner G.W., Sheppard R.C., Morley J.S., MacLeod J.K. Acylated derivatives of Trp-Met-Asp-Phe-NH2 // U.S. patent № 3896103. МКИ C07c 103/52. - 1975.

105. Harhammer R„ Schafer U., Henklein P., Ott Т., Repke H. ССК-8-related C-terminal tetrapeptides: affinities for central CCKB and peripheral ССКЛ receptors // Eur. J. Pharmacol. 1991. - Vol. 209. - P. 263 - 266.

106. Harro J., Vasar E. Evidence that CCKB receptors mediate the regulation of exploratory behavior in the rat // Eur. J. Pharmacol. 1991. - Vol. 193. - P. 379 - 381.

107. Havel T.F. An evaluation of computational strategies for use in the determination of protein structure from distance constraints obtained by nuclear magnetic resonance // Prog. Biophys. Mol. Biol. 1991. - Vol. 56. - P. 43 - 78.

108. He L., Jurs P.C. Assessing the reliability of a QSAR model's predictions // J. Mol. Graph, and Model. 2005. - Vol. 23. - P. 503 - 514.

109. Hernandez-Gomez A.M., Aguilar-Roblero R., de la Mora M.P. Role of cholecystokinin-A and cholecystokinin-B receptors in anxiety // Amino Acids. —2002. -Vol. 23.-P. 283-290.

110. Hillebrand J.J.G., de Wied D., Adan R.A.H. Neuropeptides, food intake and body weight regulation: a hypothalamic focus // Peptides. 2002. - Vol. 23. - P.2283-2306.

111. Hinchliffe A. Modelling molecular structures. — Dep. Of chemistry, UMIST, Manchester, UK. 2000. - 336 p.

112. Horwell D.C. Design of non-peptide agonists and antagonists at neuropeptide receptors starting from the chemical structure of neuropeptides // Let. Pept. Sci. -1998.-Vol. 5.-P. 115-116.

113. Hruby V.J., Al-Obeidi F., Kazmierski W. Emerging approaches in the molecular design of receptor-selective peptide ligands: conformational, topographical and dynamic considerations. Review article // Biochem. J. 1990. - Vol.268. - P.249-262.

114. Hruby V.J. Designing peptide receptor agonists and antagonists // Nat. Rev. Drug. Discov. 2002. - Vol. 1. - P. 847 - 858.

115. Huang S.C., Fortune K.P., Wank S.A., Kopin A.S., Gardner J.D. Multiple affinityistates of different cholecystokinin receptors // J. Biol. Chem. 1994. - Vol. 269. - P. 26121 -26126.

116. Hull R.A.D., Shankley N.P., Harper E.A., Gerskowitch V.P., Black J.W. 2-naphthalenesulphonyl L-aspartyl-(2-phenethyl)amide (2-NAP)-a selective cholecystokinin CCKA.-receptor antagonist // Br. J. Pharmacol. 1993. - Vol. 108. -P. 734 - 740.

117. Huston J.P., Schildein S., Gerhardt P., Privou C., Fink H„ Hasenohrl R.U. Modulation of memory, reinforcement and anxiety parameters by intra-amygdala injection of cholecystokinin-fragments Boc-CCK-4 and CCK-8S // Peptides. 1998. -Vol. 19.-P. 27-37.

118. Jagota A. Data Analysis and Classification for Bioinformatics. Santa Cruz, CA, 2000. - 540 p.

119. Ji Т.Н., Grossmann M, Ji I. G protein-coupled receptors. I. Diversity of receptor-ligand interactions // J. Biol. Chem. 1998. - Vol. 273. - P. 17299 - 17302.

120. Kalivas J.H., Forrester J.B., Seipel H.A.QSAR modeling based on the bias/variance compromise: A harmonious and parsimonious approach. // J. Comp.-Aid. Mol. Des. -2004.-Vol. 18. P. 537-541.

121. Kalueff A.V., Nutt D.J. The role of GAB A in memory and anxiety // Anxiety and Depression. 1997. - Vol. 4. - P. 100 - 110.

122. Keire D.A., Solomon Т.Е., Reeve J.R. Identical primary sequence but different conformations of the bioactive regions of canine CCK-8 and CCK-58 // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1999. - Vol. 266. - P. 400 - 404.

123. Keire D.A., Solomon Т.Е., Reeve J.R. NMR evidence for different conformations of the bioactive region of rat CCK-8 and CCK-58 // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002. - Vol. 293. - P. 1014 - 1020.

124. Kellogg G.E., Abraham D.J. Hydrophobicity: is LogP (o/w) more than the sum of its parts? Review // Eur. J. Med. Chem. 2000. - Vol. 35. - P. 651 - 658.

125. Kier L.B. Molecular orbital studies of biological molecule conformations, in: biological correlations // The hansch approach, advances in chemistry ser. № 114, Am. Chem. Soc., Washington, D.C. 1972. - 256 p.

126. Kier L.B. Molecular orbital theory in drug research. N.Y.Academic. 1971- 334p.

127. King E.F.D. Medicinal Chemistry: Principles and Practice // R. S. Chem., Cambridge, 1994. - P. 182.

128. Kisfaludy L., Schon I., Varro V., Varga S.L., Nafradi J. a-Aminoacyl containing new peptides with gastrin effects and a process for the preparation thereof // U.S. patent № 4172130. МКИ A61K 37/00. - 1979.

129. Krauss G. Biochemistry of signal transduction and regulation / Eds. Schonbrunner N., Cooper J. Willey-VCH: Weinheim, 2001. - 506 p.

130. Kuznetsov P.E., Kuznetsova N.B., Schulgin S.V., Rogacheva S.M., Sinyakov V.V., Kovtun V.A. Computer design of tetrapeptide CCK-4 analogues // SPIE Proc. 2006a. -Vol. 6165.-P. 366-377.

131. Kuznetsov P.E., Kuznetsova N.B., Schulgin S.V., Rogacheva S.M., Sinyakov V.V., Kovtun V.A. The biologically active conformations of ligand CCKB receptor // SPIE Proc. 20066. - Vol. 6165. - P. 378 - 383.

132. Leach A.R. Molecular modeling: principles and applications. 2-nd ed. — Pearson Education: Harlow. - 2001. - 744 p.

133. Lee Y.M., Beinborn M., McBride E.W., Lu M., Kolakowski L.F., Kopin A.S. The human brain cholecystokinin-B gastrin receptor cloning and characterization // J. Biol. Chem. - 1993. - Vol. 268. - P. 8164 - 8169.

134. Leinre S., Schoneberg Т., Meyer R., Martin H., Kaufmann R. Pharmacological characterization of CCK-B receptors in human brain: No evidence for receptor heterogeneity // Neurosci. Lett. 1996. - Vol. 217. - P. 45 - 49.

135. Lena I., Roques В .P., Durieux C. Dual modulation of dopamine release from anterior nucleus accumbens through cholescystokinin-B // J. Neurochem. 1997. - Vol. 68.-P. 162- 168.

136. Leo A.J., Hoekman D. Calculating log P(oct) with no missing fragments; The problem of estimating new interaction parameters // Perspectives in Drug Discovery and Design. 2000. - Vol. 18. - P. 19 - 22.

137. L'Heureux P.-J., Carreau J., Bengio Y., Delalleau O., Yue S.Y. Locally linear embedding for demensionality reduction in QSAR // J. Comp.-Aid. Mol. Des. 2004. -Vol. 18.-P. 475-479.

138. Mannhold R., Rekker R.F. The hydrophobic fragmental constant approach for calculating log P in octanol/water and aliphatic hydrocarbon/water systems // Perspectives in Drug Discovery and Design. 2000. - Vol. 18. - P. 1 - 5.

139. Marshall G.R. A hierarchical approach to peptidomimetics design // Tetrahedron. -1993. Vol. 49. - P. 3547 - 3562.

140. Martin-Martinez M., De la Figuera N., Latorre M., Herranz R., Garcia-Lopez M.T., Cenarruzabeitia E., Del Rio J., Gonzalez-Muniz R. P-Turned dipeptoids as potent and selective CCK, receptor antagonists // J. Med. Chem. 2000. - Vol.43.- P.3770-3777.

141. McLaya R.N., Panb W., Kastin A.J. Effects of peptides on animal and human behavior: A review of studies published in the first twenty years of the journal Peptides // Peptides. 2001. - Vol. 22. - P. 2181 - 2255.

142. Mercer L.D., Beart P.M., Home M.K., Finkelstein D.I., Carrive P., Paxinos G. On the distribution of cholecystokinin В receptors in monkey brain // Brain. Res. 1996. -Vol. 738.-P. 313-318.

143. Meylan W.M., Howard P.H. Estimating log P with atom/fragment and water solubility with log P // Perspectives in Drug Discovery and Design. 2000. - Vol. 19. -P. 67-71.

144. Mierke D.F. CCK/CCK2 receptor interactions, by NMR. Peptide Receptors. -Willey-VCH: Montreal, Canada. 2004. - 206 p.

145. Mierke D.F., Scheek R.M. Kessler H. Coupling constant restraints in ensemble calculations // Biopolymers. 1994. - Vol. 34. - P. 559 - 563.

146. Miyasakal K., Funakoshi A. Cholecystokinin and cholecystokinin receptors // J. Gastroenterol. -2003. Vol. 38. - P. 1 - 13.

147. Moran Т.Н., Schwartz G.J. Neurobiology of cholecystokinin // Crit. Rev. Neurobiol. 1994. Vol. 9. - P. 1 - 28.

148. Morley J.E. Minireview: The ascent of cholecystokinin (CCK)—from gut to brain // Life Science. 1982. Vol. 30. - P. 479 - 493.

149. Morley J.E., Silver A.J. Role of CCK in regulation of food intake // Prog. Neurobiol. 1991 - Vol. 36. - P. 23 - 34.

150. Morris G.M., Goodsell D.S., Halliday R.S., Huey R., Hart W.E., Belew R.K., Olson A J. Automated docking using Lamarckian genetic algorithm and an empirical binding free energy function // J. Сотр. Chem. 1998. - Vol. 19. - P. 1639 - 1662.

151. Neely W.B. The use of molecular orbital theory in pharmacological studies, in: a guide to molecular pharmacology toxology. Part II. - N.Y.: Dekker. - 1973. - 179 p.

152. Netto C.F., Guimaraes F.S. Anxiogenic effect of cholecystokinin in the dorsal periaqueductal gray // Neuropsychopharmacol. 2004. - Vol. 29, № 1. - P. 101 - 107.

153. Nikiforovich G.V., Galaktionov S., Balodis J., Marshall G.R. Novel approach to computer modeling of seven-helical transmembrane proteins: current progress in the test case of bacteriorhodopsin // Acta Biochim. Pol. 2001. - Vol. 48. - P. 53 - 64.

154. Nikiforovich G.V., Mutter M., Lehmann C. Molecular modeling and design of regioselectively addressable functionalized templates (RAFT) with rigidified 3D structures // Biopolymers. 1999. - Vol. 50, № 4. - P. 361 - 372.

155. Noble F., Roques B.P. CCK-B receptor: chemistry, molecular biology, biochemistry and pharmacology // Prog. Neurobiol. 1999. - Vol. 58. - P. 349 - 379.

156. Nutt D.J. The pharmacology of human anxiety // Pharmacol. Therapy. 1990. -Vol. 47.-P. 233-266.

157. Olah M., Bologa C., Oprea T.I. An automated PLS search for biologically relevant QSAR descriptors // J. Comp.-Aid. Mol. Des. 2004. - Vol. 18. - P. 437 - 445.

158. Palczewski K., Kumasaka Т., Hon Т., Behnke C.A., Motoshima H., Fox B.A., Le Trong I., Teller D.C., Okada Т., Stenkamp R.E., Yamamoto M., Miyano M. Crystal structure of rhodopsin: a G protein-coupled receptor // Science. 2000. — Vol. 289. P. 739 - 745.

159. Pearlman R.S., Smith K.M. Novel software tools for chemical diversify // Perspectives in Drug Discovery and Design. 1998. - Vols. 9-11(3D QSAR in Drug Design; Ligand/Protein Interactions and Molecular Similarity). - P. 339 - 353.

160. Pellegrini M., Gobbo M., Rocchi R., Peggion E., Mammi S., Mierke D.F. Threonine6-Bradykinin: conformational study of a flexible peptide in dimethyl sulfoxide by NMR and ensemble calculations // Biopolymers. 1996. - Vol. 40. - P. 561 -569.

161. Pellegrini M. Mierke D.F. Molecular complex of cholecystokinin-8 and N-terminus of the cholecystokinin-A receptor by NMR spectroscopy // Biochemistry. 1999 -Vol. 38.-P. 14775- 14783.

162. Pogliani L. Modeling properties with higher-level molecular connectivity descriptors // J. Chem. Inf. and Comput. Sci. 1999. - Vol. 39, №1. - P. 104 - 111.

163. Pommier В., Marie-Claire C., Da Nascimento S., Wang H.-L., Roques B.P. Noble F. Further evidence that the CCK2 receptor is coupled to two transduction pathways using site-directed mutagenesis // J. Neurochem. 2003. - Vol. 85. - P. 454 - 461.

164. Ponder J.W., Case D.A. Force fields for protein simulation // Adv. Prot. Chem. — 2003.-Vol. 66.-P. 27-85.

165. Purcell W.P., Bass G.E., Clayton J.M. Strategy of drug design, Wiley-Interscience, New-York.-1993.-354p.

166. Radu D., Ahlin A., Svanborg P., Lindefors N. Anxiogenic effects of the CCKB agonist pentagastrin in humans and dose-dependent increase in plasma C-peptide levels // Psychopharmacol. 2002. - Vol. 161. - P. 396 - 403.

167. Radu D., Ahlin A., Svanborg P., Lindefors N. Pentagastrin test for anxiety -psychophysiology and personality // Psychopharmacol. 2003. - Vol.166. - P.139-145.

168. Rehfeld J.F., Larsson L.I., Goltermann N.R., Schwartz T.W., Hoist J.J., Jensen S.L., Morley J.S. Neural regulation of pancreatic hormone secretion by the C-terminal tetrapeptide of CCK // Nature. 1980. - Vol. 284. - P. 33 - 38.

169. Rehfeld J.F., van Solinge W.W. The tumor biology of gastrin and cholecystokinin // Adv. Cancer Res. 1994. - Vol. 63. - P. 295 - 347.

170. Reubi J.C., Schaer J.C., Waser B. Cholecystokinin(CCK)-A and CCK-B/gastrin receptors in human tumors // Cancer Res. 1997. - Vol. 57. - P. 1377 - 1386.

171. Rogers D.W. Computational chemistry using the PC / 3-rd ed. J. Wiley & Sons, New Jersey. - 2003. - 349 p.

172. Rodgers R.J., Johnson N.J.T., Cole J.C., Dewar C.V. Plus-maze retest profile in mice: importance of initial stages of trail 1 and response to post-trial cholinergic receptor blockage // Pharmacol. Biochem. Behav. 1996. - Vol. 54. - № 1. — P. 41-50.

173. Rorgers R.J., Shepherd J.K. Influence of prior maze experience on behaviour and responce to diazepam in the elevated plus maze and light/dark tests of anxiety in mice // Psychopharmacol. 1993. - Vol. 113. - P. 237 - 242.

174. Rosenstrom U. Design and synthesis of AT2 receptor selective angiotensin II analogues encompassing and y-turn mimetics. Acta Universitatis Upsaliensis: Uppsala, 2004.-81 p.

175. Sakmar T.P. Structure of rhodopsin and the superfamily of seven-helical receptors: the same and not the same // Curr. Opin. Cell Biol. 2002. - Vol. 14. - P. 189 - 195.

176. Salum C., Morato S., Roque-da-Silva A.C. Anxiety-like behavior in rats: a computational model 11 Neural Networks. 2000. - Vol. 13. - P. 21 - 29.

177. Schertler G.F., Hargrave P.A. Projection structure of frog rhodopsin in two crystal forms // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. - Vol. 92. - P. 11578 - 11582.

178. Sewald N., Jakubke H.-D. Peptides: chemistry and biology. Darmstadt, Willey-VCH: Weinheim, 2002. 543 p.

179. Sharan R., Rubas W., Rolling W.M., Ghandehari H. Molecular modeling of arginine-glycine-aspartic acid (RGD) analogs: relevance to transepithelial transport // J. Pharm. Sci. 2001. - Vol. 4, № 1. - P. 32 - 41.

180. Shiosaki К., Nadzan A.M., Garvey D.S., Shue Y-K., Brodie M.S., Holladay M.W., Chung Y.-L., Tufano M.D., May P.D. Peptide analog type-B CCK receptor ligands // U.S. patent № 5340802. МКИ A61K 37/02. - 1994.

181. Shlik J., Zhou Y., Koszycki D., Vaccarino J.F., Bradwejn J. Effects of CCK-4 infusion on the acoustic eye-blink startle and psychophysiological measures in healthy volunteers // J. Psychopharmacol. 1999. - Vol. 13, № 4. - P. 385 - 390.

182. Sinha J., Kurup A., Paleti A., Gupta S.P. Quantitative structure-activity relationship study on some nonpeptidal cholecystokinin antagonists // Bioorg. Med. Chem. 1999. -Vol. 7.-P. 1127-1130.

183. Silvente-Poirot S., Escrieut C., Wank S.A. Role of the extracellular domains of the cholecystokinin receptor in agonist binding // Mol. Pharmacol. 1998. — Vol. 54. — P. 364-371.

184. Silvente-Poirot S., Wank S.A. A segment of five amino acids in the second extracellular loop of the cholecystokinin-B receptor is essential for selectivity of the peptide agonist gastrin//J. Biol. Chem. 1996.-Vol. 271.-P. 14698-14706.

185. Smith J.C., Karplus M. // J. Am. Chem. Soc. 1992. - Vol. 114. - P. 805 - 812.

186. Stewart J.J.P. Optimization of parameters for semi-empirical methods Ill-extension of PM3 to Be, Mg, Zn, Ga, Ge, As, Se, Cd, In, Sn, Sb, Те, Hg, Tl, Pb, and Bi // J. Сотр. Chem.-1991.-Vol. 12.-P. 116-124.

187. Strohle A., Holsboer F., Rupprecht R. Increased ACTH concentrations associated with cholecystokinin tetrapeptide-induced panic attacks in patients with panic disorder // Neuropsychopharm. 2000. - Vol. 22, № 3. - P. 251 - 256.

188. Sullivan J.J., Jones A.D., Tanji K.K. QSAR treatment of electronic substituent effects using frontier orbital theory and topological parameters // J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2000. - Vol. 40. - P. 1113 - 1117.

189. Taghzouti К., Lena I., Delhi F., Roques B.P., Dauge V., Simon H. Cognitive enhancing effects in young and old rats of pBC264, a selective CCKB receptor agonist // Psychopharmacol. 1999. -Vol. 143. - P. 141 - 149.

190. Tairi-Kellou S., Bellier В., Million M.-E., Garbay C., Maigret B. Computer modeling of new pseudopeptide CCK2 agonists // J. Mol. Struct. 2002. - Vol. 589-590—P. 55-66.

191. Testa В., Crivori P., Reist M., Carrupt P. The influence of lipophilicity on the pharmacokinetic behavior of drugs: Concepts and examples // Perspectives in Drug Discovery and Design. 2000. - Vol. 19. - P. 179 - 183.

192. Todeschini R., Consonni V. Handbook of Molecular Descriptors // WILEY-VCH, Weinheim,- 1993.-736 p.

193. Ulrich C.D., Ferber I., Holicky E., Hadac E., Buell G., Miller LJ. Molecular-cloning and functional expression of the human gallbladder cholecystokinin-A receptor // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1993. - Vol. 193. - P. 204 - 211.

194. Van der Bent A., Ter Laak A.M., Ijzerman A.P., Soudijn W. Molecular modelling of asperlicin derived cholecystokinin A receptor antagonists // Eur. J. Pharmacol. — 1992. Vol. 226. - P. 327 - 334.

195. Van Megen H.J.G.M., Westenberg H.G.M., den Boer J.A., Kahn R.S. The cholecystokinin-B receptor antagonist CI-988 failed to affect CCK-4 induced symptoms in panic disorder patients // Eur. Neuropsychopharm. 1996. - Vol. 6. - P. 263 - 280.

196. Vasar E., Yarro J., Lang A. Differential involvement of CCK-A and CCK-B receptors in the regulation of locomotor activity in the mouse // Psychopharm. Berl. -1991. Vol. 105.-P. 393 -399.

197. Verspohl E.J., LaMura M. Biological effects of newly synthesized cholecystokinin analogs // Horm. Res. 2000. - Vol. 53. - P. 177 - 184.

198. Wang X.J., Wang X.H., Han S. Cholecystokinin octapeptide antagonized opioid analgesia mediated by ji- and к- but not 8-receptors in the spinal cord of the rat I I Brain res.-1996. Vol. 523.-P. 5- 10.

199. Wank S.A., Pisegna J.R., de Weerth A. Brain and gastrointestinal cholecystokinin receptor family: structure and functional expression // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1992. Vol. 89. - P. 8691 - 8695.

200. Wiesenfeld-Hallin Z., Xu X.-J. Neuropeptides in neuropathic and inflammatory pain with special emphasis on cholecystokinin and galanin // Eur. J. Pharmacol. — 2001.-Vol. 429. P. 49-59.

201. Xu X.J., Hoffinann O., Wiesenfeld-Hallin Z. L-740,093, a new antagonist of the CCK-B receptor, potentiates the antinociceptive effect of morphine: electrophysiological and behavioural studies // Neuropeptides. — 1996. Vol. 30. — P. 212-219.

202. Yeagle P.L., Salloum A., Chopra A., Bhawsar N., Ali L., Kuzmanovski G., Alderfer J.L., Albert A.D. Structures of the intradiskal loops and amino terminus of the G-protein receptor, rhodopsin // J. Pept .Res. 2000. - Vol. 55. - P.455-465.

203. Yamaguchi Y., Osamura Y., Goddard J.D., Schaffer H.F. A New Dimentions to Quantum Chemistry: Analytic Derivative Methods in Ab Initio Molecular Electronic Structure Theory. Oxford Univ. Press, N-Y, 1994. 471 p.

204. Yuan Z.Q. Synthesis of g- and b-turn mimetics. Applications to desmopressin, oxytocin and LHRH. Umea: Sweden, 2001. - 82 p.

205. Zachrisson O., Lindefors N. Cholecystokinin receptors. A target for tomorrow's psychopharmaceuticals? // Lakartidningen. 1996. - Vol. 93. - P. 1225 - 1227.

206. Zawalich W.S. Synergistic impact of cholecystokinin and gastric inhibitory polypeptide on the regulation of insulin secretion // Metabolism. 1988. - Vol. 37, № 8.-P. 778-781.

207. Zheng Z., Lewis M.W., Travagli R.A. In vitro analysis of the effects of cholecystokinin on rat brain stem motoneurons // Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol.-2005.-Vol. 288, №5.-P. 1066- 1073.

Информация о работе

Шульгин, Сергей Владимирович
кандидата биологических наук
Саратов, 2008
ВАК 03.00.04

Диссертация

Конструирование синтетических аналогов С-концевого тетрапептида холецистокинина и оценка их физиологической активности - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Конструирование синтетических аналогов С-концевого тетрапептида холецистокинина и оценка их физиологической активности - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы