scbmtБИОМЕДИЦИНАJournal Biomed2074-59822713-0428Scientific center of biomedical technologies of Federal Medical and Biological Agency10.33647/2074-5982-21-4-114-118scbmt-1808Research ArticleДОКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В БИОМЕДИЦИНЕNON-CLINICAL RESEARCH IN BIOMEDICINEАнализ моделей комплексов мономерной и протофибриллярной форм β-амилоидного пептида с новым представителем класса азотсодержащих гетероцикловAnalysis of Models of Monomeric and Protofibrillary Forms of β-amyloid Peptide in Combination with a New Representative of Nitrogen-Containing HeterocyclesДерюшеваЕ. И.DeryushevaE. I.

Дерюшева Евгения Игоревна, к.ф.-м.н.

142290, Московская обл., г.о. Серпухов, г. Пущино, ул. Институтская, 7

Evgeniya I. Deryusheva, Cand. Sci. (Phis.Math.)

142290, Moscow Region, Pushchino, Institutskaya Str., 7

evgenia.deryusheva@gmail.comАликоваВ. Д.AlikovaV. D.

Аликова Валерия Дмитриевна

142290, Московская обл., г.о. Серпухов, г. Пущино, ул. Институтская, 7

Valeria D. Alikova

142290, Moscow Region, Pushchino, Institutskaya Str., 7

 

alikovakera@mail.ruЛитусЕ. А.LitusE. A.

Литус Екатерина Андреевна, к.м.н.

142290, Московская обл., г.о. Серпухов, г. Пущино, ул. Институтская, 7

Ekaterina A. Litus, Cand. Sci. (Med.)

142290, Moscow Region, Pushchino, Institutskaya Str., 7

ealitus@gmail.comДолгановА. А.DolganovA. A.

Долганов Алексей Алексеевич

350040, Краснодарский край, Краснодар, ул. Ставропольская, 149

Dolganov Aleksey Alekseevich

350040, Krasnodar Region, Krasnodar, Stavropolskaya Str., 149

 

alexsm2004@gmail.comДоценкоВ. В.DotsenkoV. V.

Доценко Виктор Викторович, д.х.н.

350040, Краснодарский край, Краснодар, ул. Ставропольская, 149

Viktor V. Dotsenko, Dr. Sci. (Chem.)

350040, Krasnodar Region, Krasnodar, Stavropolskaya Str., 149

victor_dotsenko_@mail.ruШевелёваМ. П.ShevelyovaM. P.

Шевелёва Марина Петровна, к.х.н.

142290, Московская обл., г.о. Серпухов, г. Пущино, ул. Институтская, 7

Marina P. Shevelyova, Cand. Sci. (Chem.)

142290, Moscow Region, Pushchino, Institutskaya Str., 7

marina.shevelyova@gmail.comИнститут биологического приборостроения ФГБУН ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований» РАНРоссияInstitute for Biological Instrumentation, Pushchino Scientific Center for Biological Research of the Russian Academy of SciencesRussian FederationФГБОУ ВО «Кубанский государственный университет»РоссияKuban State UniversityRussian Federation202518122025214114118Copyright © Дерюшева Е.И., Аликова В.Д., Литус Е.А., Долганов А.А., Доценко В.В., Шевелёва М.П., 20252025Дерюшева Е.И., Аликова В.Д., Литус Е.А., Долганов А.А., Доценко В.В., Шевелёва М.П.Deryusheva E.I., Alikova V.D., Litus E.A., Dolganov A.A., Dotsenko V.V., Shevelyova M.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.scbmt.ru/jour/article/view/1808

Ключевым фактором прогрессирования болезни Альцгеймера (БА) является накопление бета-амилоидного пептида (Aβ) в мозге с последующим образованием фибрилл. Ингибирование фибриллообразования на ранних стадиях является одной из стратегий лечения БА. На сегодняшний день накоплено много исследовательских данных, свидетельствующих о способности азотсодержащих гетероциклов с разного рода заместителями напрямую связываться c Aβ и ингибировать его олигомеризацию. В нашей работе рассмотрен новый представитель данного класса веществ, производное пиридо-1,3,5триазина (AAD82), построены модели комплексов ADD82 с мономерной и протофибриллярной формами Aβ, а также проведен анализ корреляции набора аминокислотных остатков, участвующих в формировании комплекса, с полной энергией его образования.

Accumulation of beta-amyloid peptide (Aß) in the brain followed by the formation of fibrils is a key factor in the progression of Alzheimer's disease (AD). One therapeutic strategy for AD consists in inhibition of fibrillation in its early stages. Today, a large body of research data has been accumulated indicating the ability of nitrogen-containing heterocycles with various substituents to directly bind to Aβ and inhibit its oligomerization. In this work, we consider a new representative of this class of substances – a pyrido-1,3,5-triazine derivative (AAD82) – and construct models of ADD82 complexes with monomeric and protofibrillar forms of Aβ. The correlation of the set of amino acid residues involved in the formation of such a complex, as well as the total energy of its formation, are analyzed.

β-амилоидный пептидболезнь Альцгеймераазотсодержащие гетероциклыпиридо-135-триазинβ-amyloid peptideAlzheimer`s diseasenitrogen-containing heterocyclespyrido-135-triazineисследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 20-74-10072.the research was funded by the Russian Science Foundation grant No. 20-74-10072ReferencesBulic B., Pickhardt M., Mandelkow E.M., Mandelkow E. Tau protein and tau aggregation inhibitors. Neuropharmacology. 2010;59(4–5):276–289. DOI: 10.1016/j.neuropharm.2010.01.016.Bulic B., Pickhardt M., Mandelkow E.M., Mandelkow E. Tau protein and tau aggregation inhibitors. Neuropharmacology. 2010;59(4–5):276–289. DOI: 10.1016/j.neuropharm.2010.01.016.Hernández-Rodríguez M., Correa-Basurto J., Nicolás-Vázquez M.I., Miranda-Ruvalcaba R., Benítez-Cardoza C.G., Reséndiz-Albor A.A., Méndez-Méndez J.V., Rosales-Hernández M.C. Virtual and In Vitro Screens Reveal a Potential Pharmacophore that Avoids the Fibrillization of Aβ1-42. PLoS One. 2015;10(7):e0130263. DOI: 10.1371/journal.pone.0130263.Hernández-Rodríguez M., Correa-Basurto J., Nicolás-Vázquez M.I., Miranda-Ruvalcaba R., Benítez-Cardoza C.G., Reséndiz-Albor A.A., Méndez-Méndez J.V., Rosales-Hernández M.C. Virtual and In Vitro Screens Reveal a Potential Pharmacophore that Avoids the Fibrillization of Aβ1-42. PLoS One. 2015;10(7):e0130263. DOI: 10.1371/journal.pone.0130263.Kumari S., Maddeboina K., Bachu R.D., Boddu S.H.S., Trippier P.C., Tiwari A.K. Pivotal role of nitrogen heterocycles in Alzheimer's disease drug discovery. Drug Discov. Today. 2022;27(10):103322. DOI: 10.1016/j.drudis.2022.07.007.Kumari S., Maddeboina K., Bachu R.D., Boddu S.H.S., Trippier P.C., Tiwari A.K. Pivotal role of nitrogen heterocycles in Alzheimer's disease drug discovery. Drug Discov. Today. 2022;27(10):103322. DOI: 10.1016/j.drudis.2022.07.007.Landau M., Sawaya M.R., Faull K.F., Laganowsky A., Jiang L., Sievers S.A., Liu J., Barrio J.R., Eisenberg D. Towards a pharmacophore for amyloid. PLoS Biol. 2011;9(6):e1001080. DOI: 10.1371/journal.pbio.1001080.Landau M., Sawaya M.R., Faull K.F., Laganowsky A., Jiang L., Sievers S.A., Liu J., Barrio J.R., Eisenberg D. Towards a pharmacophore for amyloid. PLoS Biol. 2011;9(6):e1001080. DOI: 10.1371/journal.pbio.1001080.Pandolfi F., De Vita D., Bortolami M., Coluccia A., Di Santo R., Costi R., Andrisano V., Alabiso F., Bergamini C., Fato R., Bartolini M., Scipione L. New pyridine derivatives as inhibitors of acetylcholinesterase and amyloid aggregation. Eur. J. Med. Chem. 2017;141:197–210. DOI: 10.1016/j.ejmech.2017.09.022.Pandolfi F., De Vita D., Bortolami M., Coluccia A., Di Santo R., Costi R., Andrisano V., Alabiso F., Bergamini C., Fato R., Bartolini M., Scipione L. New pyridine derivatives as inhibitors of acetylcholinesterase and amyloid aggregation. Eur. J. Med. Chem. 2017;141:197–210. DOI: 10.1016/j.ejmech.2017.09.022.Porat Y., Abramowitz A., Gazit E. Inhibition of amyloid fibril formation by polyphenols: structural similarity and aromatic interactions as a common inhibition mechanism. Chem. Biol. Drug Des. 2006;67(1):27–37. DOI: 10.1111/j.1747-0285.2005.00318.x.Porat Y., Abramowitz A., Gazit E. Inhibition of amyloid fibril formation by polyphenols: structural similarity and aromatic interactions as a common inhibition mechanism. Chem. Biol. Drug Des. 2006;67(1):27–37. DOI: 10.1111/j.1747-0285.2005.00318.x.Rabal O., Sánchez-Arias J.A., Cuadrado-Tejedor M., de Miguel I., Pérez-González M., García-Barroso C., Ugarte A., Estella-Hermoso de Mendoza A., Sáez E., Espelosin M., Ursua S., Haizhong T., Wei W., Musheng X., Garcia-Osta A., Oyarzabal J. Design, Synthesis, and Biological Evaluation of First-in-Class Dual Acting Histone Deacetylases (HDACs) and Phosphodiesterase 5 (PDE5) Inhibitors for the Treatment of Alzheimer's Disease. J. Med. Chem. 2016;59(19):8967–9004. DOI: 10.1021/acs.jmedchem.6b00908.Rabal O., Sánchez-Arias J.A., Cuadrado-Tejedor M., de Miguel I., Pérez-González M., García-Barroso C., Ugarte A., Estella-Hermoso de Mendoza A., Sáez E., Espelosin M., Ursua S., Haizhong T., Wei W., Musheng X., Garcia-Osta A., Oyarzabal J. Design, Synthesis, and Biological Evaluation of First-in-Class Dual Acting Histone Deacetylases (HDACs) and Phosphodiesterase 5 (PDE5) Inhibitors for the Treatment of Alzheimer's Disease. J. Med. Chem. 2016;59(19):8967–9004. DOI: 10.1021/acs.jmedchem.6b00908.Zhu Z., Yang T., Zhang L., Liu L., Yin E., Zhang C., Guo Z., Xu C., Wang X. Inhibiting Aβ toxicity in Alzheimer's disease by a pyridine amine derivative. Eur. J. Med. Chem. 2019;168:330–339. DOI: 10.1016/j.ejmech.2019.02.052.Zhu Z., Yang T., Zhang L., Liu L., Yin E., Zhang C., Guo Z., Xu C., Wang X. Inhibiting Aβ toxicity in Alzheimer's disease by a pyridine amine derivative. Eur. J. Med. Chem. 2019;168:330–339. DOI: 10.1016/j.ejmech.2019.02.052.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.