In silico дослідження афінності зв’язування азотистих біциклічних гетероциклів: пофрагментний підхід
The binding affinity of model aromatic amino acids and heterocycles and their derivatives condensed with pyridine were investigated in silico and are presented in the framework of fragment-to-fragment approach. The presented model describes interaction between pharmacophores and biomolecules. Scrupu...
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/41 |
| 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-41 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:ojs2.bioorganica.com.ua:article-412024-07-27T10:57:59Z In silico study of binding affinity of nitrogenous bicyclic heterocycles: fragment-to-fragment approach In silico дослідження афінності зв’язування азотистих біциклічних гетероциклів: пофрагментний підхід Velihina, Yevheniia S. Obernikhina, Nataliya V. Pilyo, Stepan G. Kachaeva, Maryna V. Kachkovsky, Oleksiy D. Brovarets, Volodymyr S. fragment-to-fragment approach binding affinity [Pharm-BioM] complex п-stacking interaction hydrogen bonds підхід «фрагмент до фрагмента» афінність зв’язування комплекс [Фармакофор-Біомолекула] п-стекінгова взаємодія водневі зв’язки The binding affinity of model aromatic amino acids and heterocycles and their derivatives condensed with pyridine were investigated in silico and are presented in the framework of fragment-to-fragment approach. The presented model describes interaction between pharmacophores and biomolecules. Scrupulous data analysis shows that expansion of the p-electron system by heterocycles annelation causes the shifting up of high energy levels, while the appearance of new the dicoordinated nitrogen atom is accompanied by decreasing of the donor-acceptor properties. Density Functional Theory (DFT) wB97XD/6-31(d,p)/calculations of p-complexes of the heterocycles 1-3 with model fragments of aromatic amino acids, which were formed by p-stack interaction, show an increase in the stabilization energy of p-complexes during the moving from phenylalanine to tryptophan. DFT calculation of pharmacophore complexes with model proton-donor amino acid by the hydrogen bonding mechanism (H-B complex) shows that stabilization energy (DE) increases from monoheterocycles to their condensed derivatives. The expansion of the p-electron system by introducing phenyl radicals to the oxazole cycle as reported earlier [18] leads to a decrease in the stabilization energy of the [Pharm-BioM] complexes in comparison with the annelated oxazole by the pyridine cycle В рамках підходу «фрагмент до фрагменту» представлені іn silico результати біологічної спорідненості гетероциклів та їх похідних, конденсованих з піридином. Така модель використовується для дослідження взаємодії між фармакофорами та біомолекулами. Детальний аналіз показує, що розширення p-електронної системи шляхом конденсації гетероциклічних систем молекулою піридину викликає зміщення вищих зайнятих молекулярних рівнів, тоді як поява додаткового двох-координованого атома азоту супроводжується зменшенням їх донорно-акцепторних властивостей. Розрахунки можливих p-комплексів досліджуваних гетероциклів 1-3 із модельними фрагментами ароматичних амінокислот, утворених за механізмом p-стекової взаємодії, показують збільшення енергії стабілізації p-комплексів при переході від фенілаланіну до триптофану. Розрахунок енергій стабілізації комплексів фармакофорів з модельними протон-донорними залишками амінокислот за механізмом водневого зв’язку (H-B комплекс) показує, що DE збільшується при переході від моногетероциклів до їх конденсованих похідних. Розширення p-електронної системи сполук 1 піридиновим циклом зменшило енергію стабілізації p-комплексів та H-B комплексів у порівнянні з розширенням p-електронної системи, шляхом введення фенільного радикала у 2 або 5 положення оксазольного кільця, описаних раніше оксазолів [18] V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2020-12-30 Article Article application/pdf https://bioorganica.com.ua/index.php/journal/article/view/41 10.15407/bioorganica2020.02.049 Ukrainica Bioorganica Acta; Vol. 15 No. 2 (2020): Ukrainica Bioorganica Acta; 49-59 Ukrainica Bioorganica Acta; Том 15 № 2 (2020): Ukrainica Bioorganica Acta; 49-59 1814-9766 1814-9758 10.15407/bioorganica2020.02 en https://bioorganica.com.ua/index.php/journal/article/view/41/40 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| institution |
Ukrainica Bioorganica Acta |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
fragment-to-fragment approach binding affinity [Pharm-BioM] complex п-stacking interaction hydrogen bonds підхід «фрагмент до фрагмента» афінність зв’язування комплекс [Фармакофор-Біомолекула] п-стекінгова взаємодія водневі зв’язки |
| spellingShingle |
fragment-to-fragment approach binding affinity [Pharm-BioM] complex п-stacking interaction hydrogen bonds підхід «фрагмент до фрагмента» афінність зв’язування комплекс [Фармакофор-Біомолекула] п-стекінгова взаємодія водневі зв’язки Velihina, Yevheniia S. Obernikhina, Nataliya V. Pilyo, Stepan G. Kachaeva, Maryna V. Kachkovsky, Oleksiy D. Brovarets, Volodymyr S. In silico дослідження афінності зв’язування азотистих біциклічних гетероциклів: пофрагментний підхід |
| topic_facet |
fragment-to-fragment approach binding affinity [Pharm-BioM] complex п-stacking interaction hydrogen bonds підхід «фрагмент до фрагмента» афінність зв’язування комплекс [Фармакофор-Біомолекула] п-стекінгова взаємодія водневі зв’язки |
| format |
Article |
| author |
Velihina, Yevheniia S. Obernikhina, Nataliya V. Pilyo, Stepan G. Kachaeva, Maryna V. Kachkovsky, Oleksiy D. Brovarets, Volodymyr S. |
| author_facet |
Velihina, Yevheniia S. Obernikhina, Nataliya V. Pilyo, Stepan G. Kachaeva, Maryna V. Kachkovsky, Oleksiy D. Brovarets, Volodymyr S. |
| author_sort |
Velihina, Yevheniia S. |
| title |
In silico дослідження афінності зв’язування азотистих біциклічних гетероциклів: пофрагментний підхід |
| title_short |
In silico дослідження афінності зв’язування азотистих біциклічних гетероциклів: пофрагментний підхід |
| title_full |
In silico дослідження афінності зв’язування азотистих біциклічних гетероциклів: пофрагментний підхід |
| title_fullStr |
In silico дослідження афінності зв’язування азотистих біциклічних гетероциклів: пофрагментний підхід |
| title_full_unstemmed |
In silico дослідження афінності зв’язування азотистих біциклічних гетероциклів: пофрагментний підхід |
| title_sort |
in silico дослідження афінності зв’язування азотистих біциклічних гетероциклів: пофрагментний підхід |
| title_alt |
In silico study of binding affinity of nitrogenous bicyclic heterocycles: fragment-to-fragment approach |
| description |
The binding affinity of model aromatic amino acids and heterocycles and their derivatives condensed with pyridine were investigated in silico and are presented in the framework of fragment-to-fragment approach. The presented model describes interaction between pharmacophores and biomolecules. Scrupulous data analysis shows that expansion of the p-electron system by heterocycles annelation causes the shifting up of high energy levels, while the appearance of new the dicoordinated nitrogen atom is accompanied by decreasing of the donor-acceptor properties. Density Functional Theory (DFT) wB97XD/6-31(d,p)/calculations of p-complexes of the heterocycles 1-3 with model fragments of aromatic amino acids, which were formed by p-stack interaction, show an increase in the stabilization energy of p-complexes during the moving from phenylalanine to tryptophan. DFT calculation of pharmacophore complexes with model proton-donor amino acid by the hydrogen bonding mechanism (H-B complex) shows that stabilization energy (DE) increases from monoheterocycles to their condensed derivatives. The expansion of the p-electron system by introducing phenyl radicals to the oxazole cycle as reported earlier [18] leads to a decrease in the stabilization energy of the [Pharm-BioM] complexes in comparison with the annelated oxazole by the pyridine cycle |
| 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/41 |
| work_keys_str_mv |
AT velihinayevheniias insilicostudyofbindingaffinityofnitrogenousbicyclicheterocyclesfragmenttofragmentapproach AT obernikhinanataliyav insilicostudyofbindingaffinityofnitrogenousbicyclicheterocyclesfragmenttofragmentapproach AT pilyostepang insilicostudyofbindingaffinityofnitrogenousbicyclicheterocyclesfragmenttofragmentapproach AT kachaevamarynav insilicostudyofbindingaffinityofnitrogenousbicyclicheterocyclesfragmenttofragmentapproach AT kachkovskyoleksiyd insilicostudyofbindingaffinityofnitrogenousbicyclicheterocyclesfragmenttofragmentapproach AT brovaretsvolodymyrs insilicostudyofbindingaffinityofnitrogenousbicyclicheterocyclesfragmenttofragmentapproach AT velihinayevheniias insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâazotistihbíciklíčnihgeterociklívpofragmentnijpídhíd AT obernikhinanataliyav insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâazotistihbíciklíčnihgeterociklívpofragmentnijpídhíd AT pilyostepang insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâazotistihbíciklíčnihgeterociklívpofragmentnijpídhíd AT kachaevamarynav insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâazotistihbíciklíčnihgeterociklívpofragmentnijpídhíd AT kachkovskyoleksiyd insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâazotistihbíciklíčnihgeterociklívpofragmentnijpídhíd AT brovaretsvolodymyrs insilicodoslídžennâafínnostízvâzuvannâazotistihbíciklíčnihgeterociklívpofragmentnijpídhíd |
| first_indexed |
2024-09-01T17:42:57Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:42:57Z |
| _version_ |
1809016503675125760 |