In silico дослідження взаємодії гетероциклічних основ з пептидними групами білків: пофрагментний підхід
The binding affinity of model peptide moieties (Pept) and heterocyclic bases involving 1,3-oxazoles that are condensed with pyridine and pyrimidine as pharmacophores (Pharm) was investigated in silico and analyzed within the “fragment-to-fragment” approach. The anellation of the heterocyclic rings i...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://bioorganica.com.ua/index.php/journal/article/view/46 |
| 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-46 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainica Bioorganica Acta |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
fragment-to-fragment approach peptide bond biological affinity [Pharm-BioM] complex п-stacking interaction hydrogen bonding підхід «фрагмент до фрагмента» пептидні зв’язки афінність зв’язування комплекс [Фармакофор-Біомолекула] п-стекінгова взаємодія водневі зв’язки |
| spellingShingle |
fragment-to-fragment approach peptide bond biological affinity [Pharm-BioM] complex п-stacking interaction hydrogen bonding підхід «фрагмент до фрагмента» пептидні зв’язки 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. In silico дослідження взаємодії гетероциклічних основ з пептидними групами білків: пофрагментний підхід |
| topic_facet |
fragment-to-fragment approach peptide bond biological affinity [Pharm-BioM] complex п-stacking interaction hydrogen bonding підхід «фрагмент до фрагмента» пептидні зв’язки 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. |
| author_facet |
Velihina, Yevheniia S. Obernikhina, Nataliya V. Pilyo, Stepan G. Kachaeva, Maryna V. Kachkovsky, Oleksiy D. |
| author_sort |
Velihina, Yevheniia S. |
| title |
In silico дослідження взаємодії гетероциклічних основ з пептидними групами білків: пофрагментний підхід |
| title_short |
In silico дослідження взаємодії гетероциклічних основ з пептидними групами білків: пофрагментний підхід |
| title_full |
In silico дослідження взаємодії гетероциклічних основ з пептидними групами білків: пофрагментний підхід |
| title_fullStr |
In silico дослідження взаємодії гетероциклічних основ з пептидними групами білків: пофрагментний підхід |
| title_full_unstemmed |
In silico дослідження взаємодії гетероциклічних основ з пептидними групами білків: пофрагментний підхід |
| title_sort |
in silico дослідження взаємодії гетероциклічних основ з пептидними групами білків: пофрагментний підхід |
| title_alt |
In silico study the interaction of heterocyclic bases with peptide moieties of proteins in “fragment-to-fragment” approach |
| description |
The binding affinity of model peptide moieties (Pept) and heterocyclic bases involving 1,3-oxazoles that are condensed with pyridine and pyrimidine as pharmacophores (Pharm) was investigated in silico and analyzed within the “fragment-to-fragment” approach. The anellation of the heterocyclic rings increasing their acceptor properties is accompanied by gaining stability of the [Pharm-Pept] complexes formed by the p-stack interaction. It was found that elongation of the polypeptide chain led to a twofold increase of the stabilization energy of the [Pharm-Pept] complexes. The stability of the hydrogen bonding ([HB]) [Pharm-BioM] complexes formed by means of the interaction between the dicoordinated nitrogen atom of the heterocycle and the functional groups of peptide amino acids (-OH, -NH2, -SH) was evaluated. It was demonstrated that [HB]-complexes that were formed by hydrogen bonds formation with amino acid that contained OH groups had the largest stabilization effect. The anellation with pyridine and pyrimidine rings led to stability increase of the complexes formed by the hydrogen bonding mechanism. The binding energy of [HB]-complexes for compounds 2b and 3 with a "free" peptide bond of the extended part of the protein is lower compared to amino acids with OH-functional groups. On the contrary, the binding energy of compound 4 with peptides was 2 kcal/mol higher. Compound 4 demonstrated the most pronounced biological activity in vitro studies. |
| publisher |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://bioorganica.com.ua/index.php/journal/article/view/46 |
| work_keys_str_mv |
AT velihinayevheniias insilicostudytheinteractionofheterocyclicbaseswithpeptidemoietiesofproteinsinfragmenttofragmentapproach AT obernikhinanataliyav insilicostudytheinteractionofheterocyclicbaseswithpeptidemoietiesofproteinsinfragmenttofragmentapproach AT pilyostepang insilicostudytheinteractionofheterocyclicbaseswithpeptidemoietiesofproteinsinfragmenttofragmentapproach AT kachaevamarynav insilicostudytheinteractionofheterocyclicbaseswithpeptidemoietiesofproteinsinfragmenttofragmentapproach AT kachkovskyoleksiyd insilicostudytheinteractionofheterocyclicbaseswithpeptidemoietiesofproteinsinfragmenttofragmentapproach AT velihinayevheniias insilicodoslídžennâvzaêmodíígeterociklíčnihosnovzpeptidnimigrupamibílkívpofragmentnijpídhíd AT obernikhinanataliyav insilicodoslídžennâvzaêmodíígeterociklíčnihosnovzpeptidnimigrupamibílkívpofragmentnijpídhíd AT pilyostepang insilicodoslídžennâvzaêmodíígeterociklíčnihosnovzpeptidnimigrupamibílkívpofragmentnijpídhíd AT kachaevamarynav insilicodoslídžennâvzaêmodíígeterociklíčnihosnovzpeptidnimigrupamibílkívpofragmentnijpídhíd AT kachkovskyoleksiyd insilicodoslídžennâvzaêmodíígeterociklíčnihosnovzpeptidnimigrupamibílkívpofragmentnijpídhíd |
| first_indexed |
2024-09-01T17:42:58Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:42:58Z |
| _version_ |
1809016505293078528 |
| spelling |
oai:ojs2.bioorganica.com.ua:article-462023-04-12T20:49:10Z In silico study the interaction of heterocyclic bases with peptide moieties of proteins in “fragment-to-fragment” approach In silico дослідження взаємодії гетероциклічних основ з пептидними групами білків: пофрагментний підхід Velihina, Yevheniia S. Obernikhina, Nataliya V. Pilyo, Stepan G. Kachaeva, Maryna V. Kachkovsky, Oleksiy D. fragment-to-fragment approach peptide bond biological affinity [Pharm-BioM] complex п-stacking interaction hydrogen bonding підхід «фрагмент до фрагмента» пептидні зв’язки афінність зв’язування комплекс [Фармакофор-Біомолекула] п-стекінгова взаємодія водневі зв’язки The binding affinity of model peptide moieties (Pept) and heterocyclic bases involving 1,3-oxazoles that are condensed with pyridine and pyrimidine as pharmacophores (Pharm) was investigated in silico and analyzed within the “fragment-to-fragment” approach. The anellation of the heterocyclic rings increasing their acceptor properties is accompanied by gaining stability of the [Pharm-Pept] complexes formed by the p-stack interaction. It was found that elongation of the polypeptide chain led to a twofold increase of the stabilization energy of the [Pharm-Pept] complexes. The stability of the hydrogen bonding ([HB]) [Pharm-BioM] complexes formed by means of the interaction between the dicoordinated nitrogen atom of the heterocycle and the functional groups of peptide amino acids (-OH, -NH2, -SH) was evaluated. It was demonstrated that [HB]-complexes that were formed by hydrogen bonds formation with amino acid that contained OH groups had the largest stabilization effect. The anellation with pyridine and pyrimidine rings led to stability increase of the complexes formed by the hydrogen bonding mechanism. The binding energy of [HB]-complexes for compounds 2b and 3 with a "free" peptide bond of the extended part of the protein is lower compared to amino acids with OH-functional groups. On the contrary, the binding energy of compound 4 with peptides was 2 kcal/mol higher. Compound 4 demonstrated the most pronounced biological activity in vitro studies. В рамках підходу «фрагмент до фрагменту» представлені іn silico результати біологічної спорідненості модельних пептидів (Пепт) та гетероциклічних основ, конденсованих з піридином та піримідином, як фармакофорів (Фарм). Скрупульозний аналіз даних показує, що розширення кон'югованих гетероциклічних сполук за допомогою анелювання супроводжується збільшенням акцепторних властивостей досліджуваних гетероциклів, в результаті чого стабільність комплексів [Фарм-Пепт], утворених за механізмом p-стекової взаємодії збільшується. При подовженні поліпептидного ланцюга спостерігається вдвічі збільшення енергії стабілізації комплексів [Фарм-Пепт]. При утворенні комплексів [Фармакофор-Біомолекула] між спряженими гетероциклічними основами з двома-трьома дикоординованими атомами азоту та функціональними групами амінокислот (-OH, -NH2, -SH) за механізмом водневих зв’язків виявились найбільш стабільними комплекси з OH-групою. Розширення спряженої системи досліджуваних гетероциклів шляхом анелювання з піридином та піримідином призводить до підвищеної стабільності комплексів. Енергія комплексоутворення для сполук 2b та 3 із «вільним» пептидним зв’язком розгорнутої частини білка дещо нижча порівняно з енергією комплексів досліджуваних сполук з ОН-групою амінокислот, а для сполуки 4, навпаки, енергія на 2 ккал/моль вище. Сполука 4, ймовірно, проявлятиме більш виражені властивості в подальших дослідженнях in vitro. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-06-30 Article Article application/pdf https://bioorganica.com.ua/index.php/journal/article/view/46 10.15407/bioorganica2021.01.034 Ukrainica Bioorganica Acta; Vol. 16 No. 1 (2021): Ukrainica Bioorganica Acta; 34-43 Ukrainica Bioorganica Acta; Том 16 № 1 (2021): Ukrainica Bioorganica Acta; 34-43 1814-9766 1814-9758 10.15407/bioorganica2021.01 en https://bioorganica.com.ua/index.php/journal/article/view/46/46 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |