Выпуск №6 (Май)
XLII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 27.06.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

XLI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 30.05.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

XL Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 28.03.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

МНПК "Цифровая трансформация и инновации в экономике, праве, государственном управлении, науке и образовательных процессах", 18-21.03.2019

XXXIX Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 27.02.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

XIII Международная научно-практическая конференция «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 31.01.2019 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XXXVIII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 30.01.2019 (Совместная конференция с Международным научным центром развития науки и технологий)

XXXVІI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXXVI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XIII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.10.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XXXV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.10.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXXIV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.09.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXXIII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.08.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXXII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 31.07.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XII Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.07.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХXXI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХІ Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 31.05.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XXХ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XXIХ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.04.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХVIІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.03.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІІІ МНПК "Экономика, финансы и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспективы развития", 19-22.03.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

X Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 28.02.2018 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХVІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.02.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХVІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.01.2018 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XІІ Международная научно-практическая конференция «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 29.12.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХХІV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.10.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

XІ Международная научно-практическая конференция «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 29.09.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХХIІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.09.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

X Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экономики и финансов», 31.07.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХXII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.07.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХXI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IX Международная научно-практическая конференция «Глобальные проблемы экономики и финансов», 31.05.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХX Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

"Тенденции развития национальных экономик: экономическое и правовое измерение" 18-19.05.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом и ККИБиП)

ХIX Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.04.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IX Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 31.03.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVIII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.03.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

МНПК "Экономика, финансы и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспективы развития", 20–23.03.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIII Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.02.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVII Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 27.02.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VIII Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.01.2017 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХVI Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 30.01.2017 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ХV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.12.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VIII Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 28.12.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VII Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 30.11.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІV Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.11.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VII Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.10.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 28.10.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VII Международная научно-практическая конф. «Научный диспут: вопросы экономики и финансов», 30.09.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ХІІ Международная научно-практическая конференция: "Актуальные проблемы современной науки", 29.09.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

XI Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной науки», 30.08.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІV Международная научно-практическая конф. "Экономика и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспектив развития", 29.07.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

X Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 28.07.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 30.06.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІX Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VI Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 31.05.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIIІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 30.05.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

V Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 29.04.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

VIІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 28.04.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

VІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 31.03.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІI Международная научно-практическая конф. "Экономика и управление в XXI веке: анализ тенденций и перспектив развития", 30.03.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

V Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 21-24.03.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

V Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 26.02.2016 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

II Международная научно-практическая конференция: "Научный диспут: актуальные вопросы медицины" 20.02.2016 (Совместная конференция с Международным научным центром)

ІV Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.12.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

IV Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.12.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

IV Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 30.11.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

IV Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 29.10.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Международная научно-практическая конференция: "Научный диспут: актуальные вопросы медицины" 28.10.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

III Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 30.09.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

III Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы экономики и финансов", 31.08.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІІІ Международная научно-практическая конференция "Научный диспут: вопросы экономики и финансов", 30.06.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

ІІ Международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы современной науки", 29.06.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

II Международная научно-практическая конференция "Глобальные проблемы экономики и финансов", 28.05.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Актуальные проблемы экономики и финансов, 29.04.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Научный диспут: вопросы экономики и финансов, 31.03.2015 (Совместная конференция с Финансово-экономическим научным советом)

Актуальные проблемы современной науки, 27.03.2015 (Совместная конференция с Международным научным центром)

Глобальные проблемы экономики и финансов, 27.02.2015 (Совместная конференция с финансово-экономическим научным советом)



Аннотация: Осуществлен поиск новых перспективных антибактериальных соединений путем высокопропускного скрининга на их сродство к FtsZ-белка Vibrio choleraе.

Ключевые слова: высокопропускной скрининг, FtsZ-белок, Vibrio choleraе, молекулярная динамика.


Отрасль науки: Биологические науки
Скачать статью (pdf)

Біоінформатика

УДК 577.2

Демчук Олег Миколайович

кандидат біологічних наук,

науковий співробітник

Державна установа Інститут харчової біотехнології

та геноміки НАН України

Пятковська Анна Станіславівна

студентка

Національний технічний університет України 

«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

Демчук Олег Николайович

кандидат биологических наук,

научный сотрудник

Институт пищевой биотехнологии и

геномики НАН Украины

Пятковская Анна Станиславовна

студентка

Национальный технический университет Украины 

«Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского»

Demchuk Oleh

PhD, Research Fellow

Institute of Food biotechnology and

genomics NAS of Ukraine

Piatkovska Anna

student

National Technical University of Ukraine 

"Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"

ПОШУК НОВИХ ПЕРСПЕКТИВНИХ СПОЛУК-ІНГІБІТОРІВ FTSZ-БІЛКУ VIBRIO CHOLERAЕ МЕТОДОМ ВИСОКОПРОПУСКНОГО СКРИНІНГУ

Анотація: Здійснено пошук нових перспективних антибактеріальних сполук шляхом високопропускного скринінгу на їх спорідненість до FtsZ-білка Vibrio choleraе.

Ключові слова: високопропускний скринінг, FtsZ-білок, Vibrio choleraе, молекулярна динаміка.

Аннотация: Осуществлен поиск новых перспективных антибактериальных соединений путем высокопропускного скрининга на их сродство к FtsZ-белка Vibrio choleraе.

Ключевые слова: высокопропускной скрининг, FtsZ-белок, Vibrio choleraе, молекулярная динамика.

Summary:  Searching for a new prospective antibacterial compounds by high-throughput screening of affinity to FtsZ-protein Vibrio cholerae.

Key words: high productive screening, FtsZ-protein, Vibrio cholerae, molecular dynamics.

Одним з перспективних шляхів вирішення проблем стійкості до широко вживаних антибіотиків при лікуванні, зокрема, холери є пошук нових білків-мішеней, однією з яких є FtsZ-білок, що виконує функції поділу бактеріальних клітин, а також розробка нових селективних антибактеріальних препаратів. Для порушення процесу полімеризації протофіламентів FtsZ-білка існує широкий спектр різноманітних сполук.

Метою даної роботи є пошук біоінформаційними методами, а саме високопропускним скринінгом, нових перспективних потенційних інгібіторів FtsZ-білка бактеріального збудника Vibrio cholerae (FtsZ_Vc).

Віртуальний скринінг – це обчислювальна процедура, котра передбачає  автоматизований перегляд бази даних хімічних сполук з наступним відбором тих із них, для яких прогнозується наявність заданих властивостей. Для здійснення віртуального скринінгу було обрано підхід з використанням високопропускного скринінгу в програмному пакеті Forge V.10. Даний програмний пакет здатен обґрунтувати пріоритетність сполук для подальших досліджень та описує молекули спираючись окрім структури, на їх молекулярні поля [1].

Високопропускний скринінг є процесом тестування великої кількості різноманітних хімічних структур проти цільових захворювань для виявлення "попадань". У порівнянні з традиційними методами скринінгу лікарських засобів, високопропускний скринінг характеризується своєю простотою, швидкістю, низькою вартістю, а також високою ефективністю, приймаючи в якості принципу взаємодію мішень-ліганд, а також призводить до більш високого інформаційного «врожаю» [2].

Основною перевагою даного методу є швидкість відбору: коли з великої бази даних на кілька тисяч чи сотень тисяч хімічних сполук обирається кілька десятків перспективних. В подальшому це дає змогу провести молекулярну динаміку отриманих комплексів у модельній буферній системі за допомогою спеціалізованого програмного пакету Gromacs із застосуванням силового поля charmm27. Та після молекулярної динаміки відібрати необхідну кількість сполук для подальших лабораторних дослідів.

Отже, в результаті досліджень з бібліотеки лігандів для молекулярного скринінгу, яка була створена на базі колекції сполук імідазольного ряду, загалом 2886 індивідуальних сполук, було відібрано 18 сполук (таблиця 1) за співпадінням скелетів при вирівнюванні, маркерів полів та фільтрів програми (таблиця 2), а також таких основних показників, як:

  1. Sim - кінцева оцінка для даного результату, яка складається із об’єднаних показників поля і показника форми в співвідношенні, яке вказане в параметрах вирівнювання діалогового вікна обробки (за замовчуванням це 50% кожного результату);
  2. Alns - кількість вирівнювань, які були згенеровані для цієї молекули;
  3. 2D Sim - двовимірна подібність молекул з еталонними молекулами в метриці, що використовується;
  4. SlogP - являє собою хорошу оцінку фактичного logP молекули;
  5. TPSA - топологічна полярна поверхня. Постулюється значення TPSA, щоб співвідносити його з транспортними властивостями препарата;
  6. Flexibility - міра гнучкості, враховує зв’язки, що повністю обертаються і частково обертаються окремо;
  7. Rof5 – число порушень «правила п’яти», що присутнє в цій молекулі. Необхідно звернути увагу, що це визначається як: більше 5 донорів Н-зв’язку (виражені як сума OHS і NHs) MW > 5; Slog P > 5; більше 10 акцепторів Н-зв’язку (виражені як сума Ns і Os) [3].

Таблиця 1 – Розшифровка всіх 18 сполук: назва та формула

F0478-0156

2-Phenyl-2,3-dihydro-1-thia-4a,9-diaza-fluoren-4-one (C16H12N2OS)

F0478-0157

(2S)-2-(3-Nitrophenyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C16H11N3O3S)

F0478-0208

(2S)-2-(2-Thienyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C14H10N2OS2)

F0478-0209

(2S)-2-(2-Furyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C14H10N2O2S)

F0478-0210

2-(4-Fluoro-phenyl)-2,3-dihydro-1-thia-4a,9-diaza-fluoren-4-one (C16H11FN2OS)

F0478-0211

(2S)-2-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C17H12N2O3S)

F0478-0212

(2S)-2-(3,4,5-Trimethoxyphenyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one  (C19H18N2O4S)

F0478-0232

(2S)-2-(3,4-Dimethoxyphenyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C18H16N2O3S)

F0478-0233

(2S)-2-(4-Chlorophenyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C16H11ClN2OS)

F0478-0234

(2S)-2-(4-Methoxyphenyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C17H14N2O2S)

F0478-0235

(2S)-2-(1-Naphthyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C20H14N2OS)

F0478-0248

1H-Benzotriazol-1-yl(3-chloro-6-methoxy-1-benzothiophen-2-yl)methanone (C16H10ClN3O2S)

F0478-0310

(2S)-2-(4-Ethoxy-3-methoxyphenyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C19H18N2O3S)

F0478-0365

1H-Benzimidazol-1-yl(3-chloro-6-methoxy-1-benzothiophen-2-yl)methanone (C17H11ClN2O2S)

F1259-0067

(2S)-2-(4-Ethoxyphenyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C18H16N2O2S)

F1346-0078

(2E)-3-(4-Fluorophenyl)-1-[2-(methylsulfanyl)-1H-benzimidazol-1-yl]-2-propen-1-one (C17H13FN2OS)

F1651-0076

(2S)-2-(3-Fluorophenyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C16H11FN2OS)

F1651-0081

(2S)-2-(3,4-Dichlorophenyl)-2,3-dihydro-4H-[1,3]thiazino[3,2-a]benzimidazol-4-one (C16H10Cl2N2OS)

 
Таблиця 2 – Сполуки, відібрані в результаті високопропускного скринінгу за допомогою програмного пакету Forge

Title

#Atoms

MW

Sim

Alns

2D Sim

SlogP

TPSA

Flexibility

Rof5

F0478-0156

20

280,3

0,811

8

0,508

3,9

34,9

0,6

0

F0478-0157

23

325,3

0,799

9

0,486

3,7

80,7

0,9

0

F0478-0208

19

286,4

0,813

9

0,461

4

34,9

0,6

0

F0478-0209

19

270,3

0,791

10

0,485

2,9

48

0,6

0

F0478-0210

21

298,3

0,822

10

0,553

4,3

34,9

0,6

0

F0478-0211

23

324,4

0,819

10

0,769

3,6

53,3

0,6

0

F0478-0212

26

370,4

0,772

9

0,742

3,9

62,6

2,1

0

F0478-0232

24

340,4

0,784

10

1

3,9

53,3

1,6

0

F0478-0233

21

314,8

0,836

10

0,553

4,6

34,9

0,6

0

F0478-0234

22

310,4

0,798

10

0,73

3,9

44,1

1,1

0

F0478-0235

24

330,4

0,757

10

0,445

5,1

34,9

0,6

1

F0478-0248

23

343,8

0,76

10

0,438

4

57

1

0

F0478-0310

25

354,4

0,763

9

0,806

4,3

53,3

2,6

0

F0478-0365

23

342,8

0,757

8

0,434

4,6

44,1

1

0

F1259-0067

23

324,4

0,79

10

0,613

4,3

44,1

2,1

0

F1346-0078

22

312,4

0,753

9

0,363

4,4

34,9

1,8

0

F1651-0076

21

298,4

0,814

10

0,548

4,3

34,9

0,6

0

F1651-0081

22

347,9

0,804

9

0,599

5,3

34,9

0,6

1

Сайтом зв’язування еталонної сполуки з білком FtsZ_Vc обрано атом зі складу амінокислотного залишку, розташованого по центру області, яка аналогічна сайту зв’язування сполуки PC190723 з FtsZ-білком S.aureus subsp. aureus Mu50. Для потенційного сайту зв’язування  складі FtsZ_Vc таким атомом виявився атом азоту ND2 амінокислотного залишку Asn192.

Під час обрахунків молекулярної динаміки за допомогою модуля «mdrun» програмного пакету «Gromacs 4.5.4» фіксувались величини енергетичних компонент, а саме кулонівських (електростатичних, Vl-s el) та Леннард-Джонсівських (Vl-s LJ) взаємодій, як ліганду в складі комплексу з білком, так і ліганду у водному оточенні [4]. Енергію зв’язування ліганду з білком обраховували за формулою:

∆Gbind = α(<Vl-s LJ>p - <Vl-s LJ>w) + β(<Vl-s el>p - <Vl-s el>w) [5].

Враховуючи той факт, що в даній формулі від значень V ліганду в комплексі віднімаються відповідні значення V ліганду в чистому водному оточенні, то ∆Gbind > 0 свідчить про те, що енергія ліганду в воді є нижчою, ніж у складі комплексу з FtsZ_Vc, перебування в якому, відповідно, не є енергетично вигіднішим за перебування в чистому водному середовищі. І навпаки, ∆Gbind < 0 вказує на більш релаксовану конформацію ліганда в комплексі з білком у порівнянні з конформацією в чистому водному оточенні. Наближення показника ∆Gbind  до нуля свідчить про те, що у складі комплексу з білком ліганд набуває такого конформаційного стану, який подібний до його ненапруженої конформації у водному середовищі. Обраховані значення коливань ∆Gbind похідних бензімідазолів на поверхні FtsZ_Vc представлено на рис. 1 у вигляді ліній логарифмічних трендів відповідних графіків.

Рис. 1 – Логарифмічні тренди коливання значень ∆Gbind для похідних імідазолу на поверхні білку FtsZ_Vc [розробка автора]

Аналіз наведених даних свідчить, що при розташуванні лігандів у встановленому потенційному сайті енергетично невигідні конформації виявляються у лігандів F0478-0235, F0478-0234, F0478-0210, F0478-0209, F0478-0233та F0478-0248. Однак до близько-нульових позитивних значень опускаються тренди F1259-0067, F0478-0156, F0478-02310, F0478-0211, F0478-0365 і F1346-0078, що свідчить про набуття комфортного розташування зазначених лігандів у сайті, та піднімається лінія тренду у випадку F0478-0210, F0478-0310 вказуючи на погіршення конфірмаційного стану даного ліганду під час молекулярної динаміки.

Від’ємні кінцеві значення рівнів ∆Gbind демонструє молекулярна динаміка для F0478-0157, F0478-0232, F1651-0076, F0478-0208 та F1651-0081, що однозначно говорить про більшу релаксацію даних двох сполук у складі ліганд-білкового комплексу в порівнянні з водним середовищем. При цьому слід зауважити, що у випадку F0478-0232 та F0478-0157 лінія тренду підіймається до нульової відмітки, а у випадку інших трьох сполук – опускається за неї. Це, в свою чергу, свідчить про високу потенційну здатність останніх трьох низькомолекулярних сполук виявляти афінні властивості при зв’язуванні з FtsZ-білком холерного вібріону в сайті зв’язування.

Таким чином, проведений аналіз молекулярної динаміки ліганд-білкових комплексів дозволяє нам обрати сполуки F1651-0076 ((2S)-2-(3-Фторфеніл)-2,3-дигідро-4H-[1,3]тіазино[3,2-a]бензімідазол-4-он), F0478-0208 ((2S)-2-(2-Тіеніл)-2,3-дигідро-4H-[1,3] тіазино[3,2-a]бензімідазол -4-он) та F1651-0081 ((2S)-2-(3,4-Дихлорфеніл)-2,3-дигідро-4H-[1,3]тіазино[3,2-a]бензімідазол-4-он) як такі, що є потенційними інгібіторами FtsZ_Vc. Також дані сполуки є гарними попередниками для подальшого раціонального дизайну нових інгібіторів FtsZ-білків патогенних бактерій і можуть знайти застосування як антибактеріальні засоби.

Література:

  1. Cheeseright T1, Mackey Phd M, Rose Phd S, Vinter Phd A. Expert Opin Drug Discov. 2007 Jan;2(1):131-44. doi: 10.1517/17460441.2.1.131. Molecular field technology applied to virtual screening and finding the bioactive conformation.
  2. Liu B., Li S., Hu J., Am J. Pharmacogenomics. 2004;4(4):263-76. Technological advances in high-throughput screening. 
  3. Forge V.10.4 (september, 2015), cresset-group.com, - P. 18-42.
  4. Hess B., Kutzner C. GROMACS 4: Algorithms for Highly Efficient, Load-Balanced, and Scalable Molecular Simulation / J. Chem. Theory Comput.- 2008. - Vol. 4, - P. 435–447.
  5. Almlöf M., B.O. Brandsdal, and J. Aqvist, Binding affinity prediction with different force fields: examination of the linear interaction energy method / M. Almlöf, B.O. Brandsdal, J. Aqvist / J. Comput. Chem. – 2004. – Vol. 25, № 10. – P. 1242-1254.