Метаболиты цианобактерий: компьютерный прогноз биологической активности неосакситоксина, гониатоксина II и аэругинозида 126A

С помощью методов компьютерного моделирования выявлены новые и подтверждены ранее известные виды биологической активности для ряда наиболее распространенных цианобактериальных метаболитов (микроцистинов, анабаенопептинов, сакситоксинов). В рамках дизайна, основанного на структуре мишени (structure-based drug design), изучены докинг-взаимодействия (3D-QSAR) c участием молекул цианометаболитов. На основе результатов проведенного исследования были отобраны наиболее перспективные кандидаты для дальнейшего изучения - неосакситоксин (neosaxitoxin), гониатоксин II (gonyautoxin GTX2) и аэругинозид 126А (aeruginoside 126А), для которых отмечено проявление свойств цитостатиков, противоопухолевых антибиотиков и антикоагулянтов.

цианометаболиты, сакситоксины, аэругинозид 126А, методы компьютерного моделирования, биологическая активность

1. Филимонов Д.А., Лагунин А.А., Глориозова Т.А., Рудик А.В., Дружиловский Д.С., Погодин П.В., Поройков В.В. Предсказание спектров биологической активности органических соединений с помощью веб-ресурса PASS online // Химия гетероциклических соединений. 2014. № 3. С. 483-499.

2. AUTODOCK [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.autodock.scripps.edu, свободный. Загл. с экрана. - Язык англ.

3. Dittmann E., Wiegand C. Cyanobacterial toxins - occurrence, biosynthesis and impact on human affairs // Molecular nutrition & Food research. 2006. No. 50. Р. 7-17.

4. Dixit R.B., Suseela M.R. Cyanobacteria: Potential candidates for drug discovery // Antonie van Leeuwenhoek. 2013. No. 103. P. 947-961

5. Filimonov D.A., Poroikov V.V. Probabilistic approaches in activity prediction // Chemoinformatics approaches to virtual screening. Ed. by A. Varnek and A. Tropsha. - Cambridge (UK): RSC Publishing. 2008. P. 182-216.

6. Fleming J.J., Du Bois J. Total Synthesis of (+)- Saxitoxin // J. Am. Chem. Soc. 2006. No.128. Р. 3926-3927.

7. Furey A., Allis O., Ortea P.M., Lehane M., James K.J. Hepatotoxins: context and chemical determination. In: Seafood and freshwater toxins // Pharmacology, physiology and detection. Ed. By Botana L.M. Second Edition. Boca Raton: CRC Press Taylor & Francis Group. 2008. P. 844-886

8. Garrido R., Lagos N., Lattes K., Garcia C., Azolas R., Bocic G., Cuneo A., Chiong H., Jensen C., Henriquez A., Fernandez C. The Gonyautoxin 2/3 epimers reduces anal tone when injected in the anal sphincter of healthy adults // Biological Research. 2004. No.

9. P. 395-403 Halme M., Rapinoja M.L., Karjalainen M., Vanninen P. Verification and quantification of saxitoxin from algal samples using fast and validated hydrophilic interaction liquid chromatography-tandem mass spectrometry method // J. of chromatography b. analytical technologies in the biomedical and life sciences. 2012. Vol. 880. No. 1. Р. 50-57.

10. Jacobi P.A., Martinelli M.J. Polanc S. Total synthesis of (+-)-saxitoxin. // J. Am. chem. soc. 1984. No. 106. Р. 5594-5598.

11. Kurashov E., Fedorova E., Krylova J., Mitrukova G. Assessment of the potential biological activity of low molecular weight metabolites of freshwater macrophytes with QSAR // Scientifica. 2016 (in press).

12. Liu L., Herfindal L., Jokela J., Shishido T.K., Wahlsten M., Døskeland S.O., Sivonen K. Cyanobacteria from terrestrial and marine sources contain apoptogens able to overcome chemoresistance in acute myeloid leukemia cells // Marine drugs. 2014. No. 12. P. 2036-2053.

13. Morris G.M., Goodsell D.S., Halliday R.S., Huey R., Hart W.E., Belew R.K., Olson A.J. Automated docking using a lamarckian genetic algorithm and an empirical binding free energy function // J. of Computational chemistry. 1998. Vol. 19. No. 14. Р. 1639-1662.

14. Mulcahy J.V., Du Bois J. A stereoselective synthesis of (+)-gonyautoxin 3 // J. Am. chem. soc. 2008. Vol. 130. Р. 12630-12631.

15. REAXYS [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.reaxys.com, свободный. - Загл. с экрана. - Язык англ.

16. Randhawa P.S., Farasati N.A., Huang Y., Mapara M.Y., Shapiro R. Viral drug sensitivity testing using quantitative PCR: effect of tyrosine kinase inhibitors on polyomavirus BK replication // Am. J. Clin. pathol. 2010. Vol. 134. No. 6. P. 916-20.

17. Rodriguez-Navarro A.J., Berde Ch.B., Wiedmaier G., Mercado A., Garcia C., Iglesias V., Zurakowski D. Comparison of neosaxitoxin versus bupivacaine via port infiltration for postoperative analgesia following laparoscopic cholecystectomy. A randomized, double-blind trial // Regional anesthesia and pain medicine. 2011. Vol. 36. No. 2. P. 103-109.

18. Tan L.T. Bioactive natural products from marine cyanobacteria for drug discovery // Phytochemistry. 2007. Vol. 68. No. 7. P. 954-979.

19. Trott O., Olson A.J. AutoDock Vina: improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization and multithreading // J. of Computational chemistry. 2010. No. 31. Р. 455-461.

20. Zhong H., Bowen J.Ph. Computer software review // J. Am. Chem. soc. 2007. Vol. 129. No. 17. P. 5780.