In silico дослідження афінності зв’язування фенілзаміщенних 1,3-оксазолів з молекулами білків
The new model approach of interaction between the pharmacophores with bio-molecules, fragment-to-fragment, is presented. It is a new step of the molecular modeling and takes correctly into consideration not only the spatial complementarity of the interacted molecules but also the contribution of the...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://bioorganica.com.ua/index.php/journal/article/view/3 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainica Bioorganica Acta |
Репозитарії
Ukrainica Bioorganica Acta| id |
oai:ojs2.bioorganica.com.ua:article-3 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainica Bioorganica Acta |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
biological affinity 1,3-oxazoles quantum chemical calculations [Pharm-BioM] complex p-stacking interaction hydrogen bonds біологічна афінність 1,3-оксазоли квантово-хімічні розрахунки комплекс [Фарм-БіоМ] п-стекінгова взаємодія водневі зв’язки |
| spellingShingle |
biological affinity 1,3-oxazoles quantum chemical calculations [Pharm-BioM] complex p-stacking interaction hydrogen bonds біологічна афінність 1,3-оксазоли квантово-хімічні розрахунки комплекс [Фарм-БіоМ] п-стекінгова взаємодія водневі зв’язки Zhuravlova, Maryna Yu. Obernikhina, Nataliya V. Pilyo, Stepan G. Kachaeva, Maryna V. Kachkovsky, Oleksiy D. Brovarets, Volodymyr S. In silico дослідження афінності зв’язування фенілзаміщенних 1,3-оксазолів з молекулами білків |
| topic_facet |
biological affinity 1,3-oxazoles quantum chemical calculations [Pharm-BioM] complex p-stacking interaction hydrogen bonds біологічна афінність 1,3-оксазоли квантово-хімічні розрахунки комплекс [Фарм-БіоМ] п-стекінгова взаємодія водневі зв’язки |
| format |
Article |
| author |
Zhuravlova, Maryna Yu. Obernikhina, Nataliya V. Pilyo, Stepan G. Kachaeva, Maryna V. Kachkovsky, Oleksiy D. Brovarets, Volodymyr S. |
| author_facet |
Zhuravlova, Maryna Yu. Obernikhina, Nataliya V. Pilyo, Stepan G. Kachaeva, Maryna V. Kachkovsky, Oleksiy D. Brovarets, Volodymyr S. |
| author_sort |
Zhuravlova, Maryna Yu. |
| title |
In silico дослідження афінності зв’язування фенілзаміщенних 1,3-оксазолів з молекулами білків |
| title_short |
In silico дослідження афінності зв’язування фенілзаміщенних 1,3-оксазолів з молекулами білків |
| title_full |
In silico дослідження афінності зв’язування фенілзаміщенних 1,3-оксазолів з молекулами білків |
| title_fullStr |
In silico дослідження афінності зв’язування фенілзаміщенних 1,3-оксазолів з молекулами білків |
| title_full_unstemmed |
In silico дослідження афінності зв’язування фенілзаміщенних 1,3-оксазолів з молекулами білків |
| title_sort |
in silico дослідження афінності зв’язування фенілзаміщенних 1,3-оксазолів з молекулами білків |
| title_alt |
In silico binding affinity studies of phenyl-substituted 1,3-oxazoles with protein molecules |
| description |
The new model approach of interaction between the pharmacophores with bio-molecules, fragment-to-fragment, is presented. It is a new step of the molecular modeling and takes correctly into consideration not only the spatial complementarity of the interacted molecules but also the contribution of the stacking p-p-electron interaction and hydrogen bonds. As an example, the correct analysis of the interaction of the biological active phenyl-substituted 1,3-oxazoles with protein fragments is performed. It was shown that the length and energy of the hydrogen bond uniquely depend on the chemical constitution of both components in the created complex [Pharmacophore(Oxazole)-Biomolecule (H-X)]. The binding energy regularly decreases in the series X → O, S, NH (fragments of the corresponding biomolecules). It should be pointed out that introduction of the conjugated phenyl groups at positions 2 and 5 of oxazoles increase the stability of the possibly generated complex Pharmacophore-Biomolecule [Pharm-BioM] with fragments of the corresponding biomolecules along the core of oxazole by 0.2 and 0.5 kcal/mole. At the same time, modeling of the possibly generated complex [Pharm-BioM] by phenyl substituents at position 2 and 5 of 1,3-oxazole with phenylalanine as a fragment of protein molecules additionally stabilizes complex by 2.5 kcal/mole by p-stacking mechanism. It seems, the observed biological activity of the phenyl substituted 1,3-oxazole is rather connected with the possibility to generate the stable complex due to the formation of additional bonds with other fragments (conjugated phenyl core). The calculations give that such substituents do not cause spatial hindrances with the polypeptide chain. |
| publisher |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2020 |
| url |
https://bioorganica.com.ua/index.php/journal/article/view/3 |
| work_keys_str_mv |
AT zhuravlovamarynayu insilicobindingaffinitystudiesofphenylsubstituted13oxazoleswithproteinmolecules AT obernikhinanataliyav insilicobindingaffinitystudiesofphenylsubstituted13oxazoleswithproteinmolecules AT pilyostepang insilicobindingaffinitystudiesofphenylsubstituted13oxazoleswithproteinmolecules AT kachaevamarynav insilicobindingaffinitystudiesofphenylsubstituted13oxazoleswithproteinmolecules AT kachkovskyoleksiyd insilicobindingaffinitystudiesofphenylsubstituted13oxazoleswithproteinmolecules AT brovaretsvolodymyrs insilicobindingaffinitystudiesofphenylsubstituted13oxazoleswithproteinmolecules AT zhuravlovamarynayu insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâfenílzamíŝennih13oksazolívzmolekulamibílkív AT obernikhinanataliyav insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâfenílzamíŝennih13oksazolívzmolekulamibílkív AT pilyostepang insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâfenílzamíŝennih13oksazolívzmolekulamibílkív AT kachaevamarynav insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâfenílzamíŝennih13oksazolívzmolekulamibílkív AT kachkovskyoleksiyd insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâfenílzamíŝennih13oksazolívzmolekulamibílkív AT brovaretsvolodymyrs insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâfenílzamíŝennih13oksazolívzmolekulamibílkív |
| first_indexed |
2024-09-01T17:42:53Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:42:53Z |
| _version_ |
1809016499683196928 |
| spelling |
oai:ojs2.bioorganica.com.ua:article-32024-07-18T22:53:32Z In silico binding affinity studies of phenyl-substituted 1,3-oxazoles with protein molecules In silico дослідження афінності зв’язування фенілзаміщенних 1,3-оксазолів з молекулами білків Zhuravlova, Maryna Yu. Obernikhina, Nataliya V. Pilyo, Stepan G. Kachaeva, Maryna V. Kachkovsky, Oleksiy D. Brovarets, Volodymyr S. biological affinity 1,3-oxazoles quantum chemical calculations [Pharm-BioM] complex p-stacking interaction hydrogen bonds біологічна афінність 1,3-оксазоли квантово-хімічні розрахунки комплекс [Фарм-БіоМ] п-стекінгова взаємодія водневі зв’язки The new model approach of interaction between the pharmacophores with bio-molecules, fragment-to-fragment, is presented. It is a new step of the molecular modeling and takes correctly into consideration not only the spatial complementarity of the interacted molecules but also the contribution of the stacking p-p-electron interaction and hydrogen bonds. As an example, the correct analysis of the interaction of the biological active phenyl-substituted 1,3-oxazoles with protein fragments is performed. It was shown that the length and energy of the hydrogen bond uniquely depend on the chemical constitution of both components in the created complex [Pharmacophore(Oxazole)-Biomolecule (H-X)]. The binding energy regularly decreases in the series X → O, S, NH (fragments of the corresponding biomolecules). It should be pointed out that introduction of the conjugated phenyl groups at positions 2 and 5 of oxazoles increase the stability of the possibly generated complex Pharmacophore-Biomolecule [Pharm-BioM] with fragments of the corresponding biomolecules along the core of oxazole by 0.2 and 0.5 kcal/mole. At the same time, modeling of the possibly generated complex [Pharm-BioM] by phenyl substituents at position 2 and 5 of 1,3-oxazole with phenylalanine as a fragment of protein molecules additionally stabilizes complex by 2.5 kcal/mole by p-stacking mechanism. It seems, the observed biological activity of the phenyl substituted 1,3-oxazole is rather connected with the possibility to generate the stable complex due to the formation of additional bonds with other fragments (conjugated phenyl core). The calculations give that such substituents do not cause spatial hindrances with the polypeptide chain. Представлений новий пофрагментний підхід моделювання взаємодії фармакофорів з біомолекулами. Це новий, наступний крок молекулярного моделювання, який враховує не тільки просторову відповідну комплементарність взаємодіючих молекул, але й внесок p-електронів при стекінговій взаємодії та n-електронів при формуванні водневих зв’язків. Як приклад, проведено повний аналіз взаємодії біологічно активних феніл-заміщених 1,3-оксазолів з білковими молекулами. Було показано, що довжина та енергія водневого зв’язку однозначно залежать від хімічної конституції обох компонентів в утвореному комплексі [Фармакофор(оксазол)-Біомолекула(H-X)]. Енергія зв’язку регулярно зменшується у ряді X → O, S, NH (фрагменти відповідних біомолекул). Введення спряжених фенільних груп в положення 2 та 5 оксазолу збільшує стабільність згенерованого комплексу Фармакофор-Біомолекула [Фарм-БіоM] з фрагментами відповідних біомолекул по ядру оксазола на 0.2 ккал/моль та 0.5 ккал/моль. При моделюванні утворення комплексу [Фарм-БіоM] по фенільних замісниках 1,3-оксазолу в положенні 2 та 5 з фенілаланіном як фрагментом білкових молекул спостерігається додаткова його стабілізація на 2.5 ккал/моль за механізмом p-стекінгової взаємодії. Скоріш за все, біологічна активність феніл- заміщених 1,3-оксазолів, яка спостерігається, пов'язана з можливістю генерувати стійкий комплекс [Фарм-БіоM] за рахунок утворення додаткових p-зв'язків з іншими фрагментами, що мають кон'юговане ядро. Розрахунки показують, що такі замісники не викликають просторових утруднень з поліпептидними молекулами V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020-06-30 Article Article application/pdf https://bioorganica.com.ua/index.php/journal/article/view/3 10.15407/bioorganica2020.01.012 Ukrainica Bioorganica Acta; Vol. 15 No. 1 (2020): Ukrainica Bioorganica Acta; 12-19 Ukrainica Bioorganica Acta; Том 15 № 1 (2020): Ukrainica Bioorganica Acta; 12-19 1814-9766 1814-9758 10.15407/bioorganica2020.01 en https://bioorganica.com.ua/index.php/journal/article/view/3/2 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |