A központi idegrendszer validált célfehérjéi: a funkcionálisan aktív konformációk modellezése = Validated target proteins of the CNS: modeling functionally active conformations

Simon, Ágnes and Barabás, Péter (2007) A központi idegrendszer validált célfehérjéi: a funkcionálisan aktív konformációk modellezése = Validated target proteins of the CNS: modeling functionally active conformations. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 43569_ZJ1.pdf Download (42kB)

Abstract

A központi idegrendszeri jelátvitelben résztvevő célfehérjék és az MTA KK BKI Neurokémiai Osztályán kísérletesen vizsgált vegyületek között fellépő kötődési kölcsönhatások vizsgálatát számítógépes molekulamodellezéssel és dokkolási eljárással végeztük. A glutaminsav receptorok (GluR) és transzporterek szerepe kulcsfontosságú a serkentő jelátvitelben. Az ioncsatornát formáló (iGluR) valamint a hét transzmembrán szakaszt tartalmazó (7TM) metabotróp (mGluR) receptor altípusok nagyfelbontású kristályos szerkezete ismeretében dokkolással határoztuk meg a ligandumok illeszkedését az iGluR2 valamint az mGluR1 receptorok extracelluláris kötődoménjébe. A 7TM receptorok membránba ágyazott részének nagyfelbontású szerkezete csupán a rodopszin molekula esetén ismert. Ennek alapján a szomatosztatin 1 receptorról homológia modellt készítettünk és a tumorgátló hatású TT-232 ciklopeptid dokkolása után a kötődésben résztvevő aminosavakat vizsgáltuk. A fototranszdukciós kaszkádban résztvevő foszfodiészteráz 6 (PDE6) enzim katalitikus inhibitorai hatására paradox fényválasz növekedést mutattunk ki. Elektrofiziológiai méréseink és dokkolási eredményeink szerint a vizsgált inhibitorok a katalitikus cGMP hidrolízist szabályozó PDE6 gamma alegység gátlóhatását akadályozzák. E célfehérje-ligandum kötődési kölcsönhatások molekuláris meghatározottságának megismerése jelentősen járult hozzá fontos célfehérjék működésének megértéséhez, így a vizsgált drogok hatásmechanizmusának feltárásához. | Binding interactions between target molecules of the central nervous system and their ligands have been studied by molecular modeling and docking methods. These ligands were also tested experimentally at the Neurochemistry Department of CRC HAS. Glutamate receptors and transporters play a key role in excitatory signal transduction. High-resolution crystal structures of the extracellular ligand-binding domains of ionotropic glutamate receptors (iGluR) and seven transmembrane helix (7TM) containing metabotropic glutamate receptor (mGluR) subtypes were recently disclosed, therefore position of ligands could be determined by structure-based molecular docking. The full structure of a 7TM receptor is only available for bovine rhodopsin. Based on this structure a homology model for somatostatin receptor 1 was built and TT-232, a cyclopeptide with antitumor activity was docked and binding crevice residues were delineated. A key element of the phototransduction cascade, phosphodiesterase 6 (PDE6) and its interaction with catalytic site inhibitors was also studied. Electrophysiological measurements revealed a paradoxical increase in light response after inhibitor application. Molecular docking showed that the effect is due to a competition between inhibitors and the regulatory PDE6 gamma subunit residues. Results of these studies contribute to future understanding of protein-drug interactions and help to gain insight into molecular mechanisms of drug action.

Actions (login required)

Edit Item