Компьютерное моделирование активных центров моноаминоксидаз и создание ингибиторов с заданной селективностью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.04, доктор биологических наук Веселовский, Александр Владимирович

• Веселовский, Александр Владимирович
• доктор биологических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор биологических наук Веселовский, Александр Владимирович

1. Введение.

1.1. Актуальность проблемы.

1.2. Научная новизна и практическая значимость.

1.3. Апробация работы.

1.4. Основные положения, выносимые на защиту.

2. Обзор литературы.

2.1. Моноаминоксидаза.

2.1.1. Физиология МАО.

2.1.1.1. Распределение в клетках и тканях.

2.1.1.2. Функции МАО.

2.1.1.3. Регуляция.

2.1.2. Биохимия МАО.

2.1.2.1. Субстраты.

2.1.2.2. Механизмы и кинетика реакций, катализируемые МАО.

2.1.3. Молекулярная биология МАО.

2.1.3.1. Генная структура и локализация.

2.1.3.2. Функциональные участки.

2.1.3.2.1. Динуклеотид-связывающая область.

2.1.3.2.2. Первый дополнительный участок связывания ФАД.

2.1.3.2.3. Второй дополнительный ФАД-связывающий участок.

2.1.3.2.4. Активные центры МАО А и Б.

2.1.3.2.5. Другие функционально важные аминокислотные остатки.

2.1.3.2.6. Мембранный якорь.

2.1.3.3. Пространственная структура МАО Б.

2.1.3.4. Пространственная структура МАО А.

2.1.4. Медицинская химия МАО (ингибиторы).

2.2. Методы компьютерного конструирования лекарств. Общие положения.

2.2.1. Прямые методы компьютерного конструирования лекарств

2.2.1.1. Скрининг баз данных низкомолекулярных соединений.

2.2.1.2. Конструирование новых лигандов молекулярно-графическими методами.

2.2.2. Непрямые методы конструирования лекарств.

2.2.3. Взаимосвязь разных подходов и их связь с экспериментом

2.2.4. Компьютерное моделирование МАО и ее ингибиторов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Компьютерное моделирование активных центров моноаминоксидаз и создание ингибиторов с заданной селективностью»

1.1. Актуальность проблемы.

Развитие биомедицинской химии, связанной с теоретической и клинической медициной, требует изучения и анализа структуры и функций ключевых ферментов клеточного метаболизма. Одно из основных направлений в этих исследованиях связано с использованием компьютерных технологий для анализа данных, планирования экспериментов и обработки их результатов. Заметное место в этих подходах занимает компьютерное моделирование структуры биологических молекул, их взаимодействия друг с другом, поиск новых биологически активных соединений. Данная область исследований получила название «компьютерное конструирование лекарств» [Маггопе е1 а1, 1997; Zeng, 2000]. Использование компьютерных технологий для визуализации пространственных структур макромолекул, моделирования взаимодействия макромолекул с низкомолекулярными лигандами, оценки энергии взаимодействия, моделирования новых соединений и предсказания их свойств позволяет значительно ускорить создание новых лекарственных препаратов [Маггопе (Л а1, 1997; 2000].

Одним из ключевых ферментов, участвующий в катаболизме медиаторных аминов в центральной нервной системе и периферических тканях, является моноаминоксидаза (МАО; К.Ф. 1.4.3.4). Несмотря на то, что этот фермент был открыт более 75 лет назад, он по-прежнему остается важным объектом фундаментальных и клинических исследований [Горкин, Медведев, 1995; Типтон, 1997].

Моноаминоксидаза является флавин-содержащим ферментом, локализованным во внешней мембране митохондрий. В организме млекопитающих МАО присутствует в двух формах - МАО А и МАО Б, которые кодируются разными, хотя и высоко гомологичными генами [8ЬШ, й а1., 1999; АЬе11, Клуап, 2001]. Эти формы различаются по чувствительности к ингибиторам и по преимущественному окислению субстратов [Горкин, Медведев, 1995;

Wouters, 1998]. В организме МАО А и МАО Б, по-видимому, выполняют разные функции, на что указывают различная локализация ферментов в тканях и преимущественное окисление определенных субстратов [Abell, Kwan, 2001].

Изменение активности этого фермента обнаружено при многих нервно-психических расстройствах (болезни Паркинсона и Альцгеймера, депрессии и др.) [Wouters, 1998; Горкин, Медведев, 1995; Jegham, George, 1998 Yamada, Yasuhara, 2004]. Применение ингибиторов МАО в клинической практике дает выраженный терапевтический эффект и нормализацию состояния больных. Ингибиторы МАО А (такие как моклобемид, брофаромин, пиразидол, тетриндол и др.) нашли свое применение в качестве антидепрессантов, а некоторые ингибиторы МАО Б (например, депренил) применяются для лечения болезни Паркинсона [Cesura, Pletscher, 1992; Blanco et al., 2002; Chiap et al., 2002]. Возможно применение ингибиторов МАО в лечении алкогольной и никотиновой зависимостей [Domino, 1996; Farren et al., 1998]. Поэтому разработка новых ингибиторов этих ферментов остается актуальной задачей [Tipton, 1989; Типтон, 1997; Tipton, 2000].

Долгое время разработку новых эффективных ингибиторов МАО сдерживало отсутствие информации о пространственных структурах этих ферментов. Поэтому исследователи с помощью различных экспериментальных методов пытались выявить структурные особенности этих белков: были определены аминокислотные последовательности различных моноаминоксидаз, процентное содержание вторичных структур в белковой глобуле, место ковалентного связывания кофактора - флавинаденилдинуклеотид (ФАД) - с белком [Wouters, 1998]. В результате анализа последовательностей, конструирования химерных молекул и точечного мутагенеза были предсказаны участки белка, ответственные за нековалентное связывание флавинового кофактора [Zhou et al., 1995; Tsugeno et al., 1995; Chen et al., 1996; Grimsby et al., 1996]. Было установлено несколько ключевых аминокислот, ответственных за связывание субстрата и участие в катализе [Tsugeno, Ito, 1997; Geha et al., 2001; Cesura et al., 1998]. Однако использование косвенных экспериментальных данных не позволяло оценить структуру и свойства активных центров МАО А и МАО Б. Даже появившиеся в 2002 и 2004 годах пространственные структуры МАО Б [Втёа еХ а1., 2002] и МАО А [Ма е1 а1., 2004] оставляют нерешенными многие вопросы об особенностях их взаимодействия с различными ингибиторами.

Отсутствие данных о пространственных структурах этих ферментов и наличие большого числа обратимых и механизм-активируемых ингибиторов этих ферментов стимулировало активное применение методов компьютерного моделирования для анализа особенностей строения этих ферментов.

Таким образом, к началу данного исследования, существовавшие данные о строении МАО А и МАО Б, не позволяли охарактеризовать пространственные структуры их активных центров, что значительно препятствовало поиску новых эффективных ингибиторов этих ферментов.

Поэтому целью данной работы был компьютерный анализ структур активных центров моноаминоксидаз и разработка подходов для создания ингибиторов этих ферментов с заданной селективностью.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Проанализировать репрезентативные ряды низкомолекулярных лигандов МАО А и Б и определить общие черты и особенности структур лигандов для каждого типа ферментов.

2. Провести анализ структуры активных центров МАО А и Б методом ЗО-С^АИ. с использованием ингибиторов, отличающихся механизмом действия и относящихся к разным химическим классам.

3. Разработать метод моделирования полости активного центра фермента с неизвестной трехмерной структурой и проверить корректность подхода на примере ферментов с известной пространственной структурой.

4. Построить модели активных центров МАО А и Б.

5. Провести поиск новых базовых структур ингибиторов МАО А и Б с заданной селективностью.

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Веселовский, Александр Владимирович

6. ВЫВОДЫ

1. Разработан подход для компьютерного анализа структур активных центров ферментов с неизвестной пространственной структурой и поиску новых базовых структур ингибиторов этих ферментов. Он включает: а) анализ структур конкурентных обратимых ингибиторов с ограниченной конформационной подвижностью; б) преимущественную оценку стерического фактора, определяющего возможность размещения лиганда в активном центре; в) построение компьютерных моделей активного центра фермента, отражающих его форму и размеры; г) проверку достоверности моделей с использованием близких аналогов с разными размерами и отличающихся ингибиторной активностью; д) поиск лигандов в молекулярных базах данных с использованием таких моделей; е) экспериментальную проверку новых ингибиторов. Эффективность использования данного подхода продемонстрирована в прямых экспериментах на фармакологически важном объекте — моноаминоксидазах типа А и Б.

2. На основе анализа репрезентативных рядов конкурентных ингибиторов МАО А и МАО Б были построены: а) фармакофорные модели, характеризующие причины различной селективности торможения активности ферментов разными ингибиторами; б) ЗО-С^БАК и СоМБА модели активных центров МАО А и Б (на основе нескольких рядов ингибиторов), позволяющие проводить первичную компьютерную оценку эффективности новых ингибиторов этих ферментов; в) слепки полостей активных центров МАО А и МАО Б, позволяющие оценивать форму и размеры активных центров и проводить поиск новых лигандов в молекулярных базах данных методом молекулярного докинга.

3. Осуществлен поиск новых ингибиторов МАО: а) методом докинга структур из молекулярной базы данных в слепок активного центра МАО А с последующей оценкой по ЗО-С^БАК и СоМБА моделям найдены ранее не использованные ингибиторы этого фермента. Рандомизированная выборка (-20%) из списка потенциальных ингибиторов была экспериментально проверена и показана высокая эффективность данного подхода (все соединения проявляли МАО А ингибиторную активность; лучшее соединение имело 1С50 ~ 80 мкМ); б) методом докинга структур из молекулярной базы данных в пространственную структуру активного центра МАО Б с последующей оценкой энергий связывания и ингибиторной активности по ЗО-С^АИ. и СоМРА моделям найдены новые соединения ингибирующие этот фермент, с активностью (1С50) в субмикромолярном диапазоне. Лучшее соединение имело ингибиторную активность < 10 мкМ; в) среди производных бензофуроксана были найдены неселективные ингибиторы МАО с 1С50 в микромолярном уровне.

4. Показана возможность создания нового поколения ингибиторов МАО, способных обратимо и с одинаковой эффективностью тормозить оба типа этих ферментов в фармакологически значимом диапазоне концентраций.

7. СПИСОК НАУЧНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ

ДИССЕРТАЦИИ

1. Medvedev А.Е., Ivanov A.S., Veselovsky A.V., Skvortsov V.S., Archakov A.I. QSAR Analysis of Indole Analogues as Monoamine Oxidase Inhibitors. // Journal of Chemical Information and Computer Sciences. 1996. 36. 4. 664-671.

2. Иванов A.C., Веселовский A.B., Тихонова O.B., Медведев А.Е. Анализ взаимосвязи структура-активность производных пиразидола - ингибиторов моноаминоксидазы типа А и В. // Тезисы IV Российского Национального Конгресса "Человек и лекарство", Москва, 1997.

3. Tikhonova O.V., Veselovsky A.V., Ivanov A.S., Medvedev А.Е. QSAR and CoMFA analysis of pirlindole derivatives as monoamine oxidase A and В inhibitors. // The 2nd Electronic Molecular Graphics and Modelling Conference (MGM EC-2) on the Internet and World Wide Web (http://www.vei.co.uk/mgmec2/) Oct 6-17, 1997. Virtual Environments International Ltd (VEI), Oxford Centre for Innovation, Oxford, OX1 3HS, UK.

4. Веселовский A.B., Иванов A.C., Медведев А.Е. Использование селективных ингибиторов для компьютерного моделирования активного центра моноаминоксидаз. // Вопросы медицинской химии, 1997. 43. 6. 527536.

5. Ivanov A.S., Skvortsov V.S., Tikhonova O.V., Veselovsky A.V., Archakov A.I. Database mining for ligands of drug oxidizing enzymes: the ways in binding site description. // In: 12 Internal Symposium on Microsomes and Drug Oxidations, 20-24 July 1998. Montpellier, France. 1998. 259.

6. Medvedev A.E., Ivanov A.S., Veselovsky A.V. Selective inhibitors and computer modelling of the active site of monoamine oxidase. // In: Internat. 8th Amine Oxidase Workshop. 6-10 September 1998. Hungary

7. Medvedev A.E., Ramsay R,, Ivanov A.S., Shvedov V.I., Veselovsky A.V., Tikhonova O.V., Moskvitina T.A., Fedotova O.A., Axenova L.N. Inhibition of monoamine oxidase by pirlindole analogues: 3D-QSAR and CoMFA analysis. // In:Internat. 8th Amine Oxidase Workshop. 6-10 September 1998. Hungary

8. Веселовский A.B., Иванов A.C., Медведев A.E. Может ли одна аминокислота определять различие каталитических и регуляторных свойств моноаминоксидаз А и Б? // Биохимия. 1998. 63. 12. 1695-1701.

9. Medvedev А.Е., Veselovsky A.V., Shvedov V.I., Tikhonova O.V., Moskvitina T.A., Fedotova O.A., Axenova L.N., Kamyshanskaya N.S., Kirkel A.Z., Ivanov A.S. Inhibition of monoamine oxidase by pirlindole analogues: 3D-QSAR and CoMFA analysis. // Journal of Chemical Information and Computer Sciences. 1998.38. 6. 1137-1144.

Ю.Иванов A.C., Веселовский A.B., Арчаков А.И. Высокоэффективный поиск новых физиологически активных соединений: компьютеры и эксперимент. // Тезисы V Российского Национального Конгресса "Человек и лекарство", Москва, 1999. С. 410-411.

П.Иванов А.С., Скворцов B.C., Веселовский А.В., Арчаков А.И. Методы молекулярного докинга в компьютерном конструировании лекарств. // Тезисы V Российского Национального Конгресса "Человек и лекарство", Москва, 1999. С. 411.

12. Tikhonova O.V., Veselovsky A.V., Medvedev А.Е., Ivanov A.S. Models of monoamine oxidase A and В active sites Obtained by Using 3D QSAR with CoMFA Analysis. // The Electronic Conference "Molecular Simulation'99" on the Internet and World Wide Web (http://molsim.vei.co.uk) 19 April - 4 May, 1999. Virtual Environments International Ltd (VEI), Oxford Centre for Innovation, Oxford, OX1 3HS, UK.

13.Веселовский A.B., Медведев A.E., Тихонова O.B., Скворцов B.C., Москвитина Т.А., Аксенова Л.Н., Иванов А.С. Анализ структур активных центров моноаминоксидаз А и Б методами компьютерного моделирования. // Вопросы медицинской химии. 1999. 45. 5. 436.

14. Medvedev А.Е., Ramsay R.R., Ivanov A.S., Veselovsky A.V., Shvedov V.I., Tikhonova O.V., Barradas A.-P. V., Davidson С. K., Moskvitina T.A., Fedotova

О.А., Axenova L.N. Inhibition of monoamine oxidase by pirlindole analogues: 3D-QSAR analysis. //Neurobiology. 1999. 7. 2. 151-158.

15.Ivanov A.S., Shkrob A.M., Skvortsov V.S., Dubanov A.V., Veselovsky A.V., Belkina N.V. (1999) The Information System on Molecular Recognition in Protein-Ligand Complexes. // Ch. Freytag and V. Wolfengagen (Eds.): CSIT'99, Proceedings of 1st International Workshop on Computer Science and Information Technologies, January 18-22, 1999, Moscow, Russia. MEPhI Publishing, ISBN 5-7262-0263-5

16.Веселовский A.B., Медведев A.E., Тихонова O.B., Скворцов B.C., Иванов А.С. Моделирование субстрат-связывающей области активного центра моноаминоксидазы А. // Биохимия. 2000. 65. 8. 1072-1079.

17. Веселовский А.В., Медведев А.Е., Тихонова О.В., Скворцов B.C., Иванов А.С. Метод моделирование полости активных центров ферментов. // VII Российский национальный конгресс "Человек и лекарство". 10-14 апреля 2000. Москва. 2000. С. 481.

18.Medvedev А.Е., Ivanov A.S., Veselovsky А V. Computer visualisation of the active site of monoamine oxidase A by means of selective inhibitors. // In: 9th Internat. Amine Oxidase Workshop. Amine oxidases: enzymes with novel functions? 9-12 July 2000. Barselone. 2000. 28.

19.0oms F., Wouters J., Durant F., Ramsay R., Veselovsky A., Tikhonova O., Ivanov A., Medvedev A. Molecular interaction of pirlindole analogues with the monoamine oxidase type A. // In: 9th Internat. Amine Oxidase Workshop. Amine oxidases: enzymes with novel functions? 9-12 July 2000. Barselone. 2000. 126.

20. Medvedev A.E., Ivanov A.S., Veselovsky A.V. Selective inhibitors and computer modelling of the active site of monoamine oxidase. // Neurobiology. 2000. 8. 2. 201-214.

21. Tikhonova O.V., Veselovsky A.V., Medvedev A.E., Ivanov A.S. Modelling of mould of MAO A substrate/inhibitor binding site. // In: 7th internat. summer school on biophysics "Supramolecular structure and function" 14-25 September

2000. Rovinj. 2000. 135.

22.Tikhonova O.V., Veselovsky A.V., Medvedev A.E., Ivanov A.S. Models of monoamine oxidase A and В active sites Obtained by Using 3D QSAR with CoMFA Analysis. // Molecular Simulation. 2000. 24.4-6. 379-389.

23.Medvedev A.E., Ivanov A.S., Veselovsky A V. Active site of monoamine oxidase A: computer visualisation using selective inhibitors. // In: "Monoamine oxidases, milestones in deprenyl research", 2000, Medicina Publisher House Co., Budapest, (Eds. K.Magyar, E.S.Vizi). 33-50.

24. Veselovsky A.V., Tikhonova O.V., Skvortsov V.S., Medvedev A.E., Ivanov A.S. An Approach for Visualization of Active Site of Enzymes with Unknown Three-Dimensional Structures. // QSAR and SAR in Environmental Research.

2001. 12.345-358.

25.Медведев A. E., Иванов A.C., Веселовский А. В. Одна аминокислота не может определять различия каталитических и регуляторных свойств митохондриальных моноаминоксидаз А и Б. // Биохимия. 2001. 66. 5. 718720.

26. Веселовский А.В., Тихонова О.В., Иванов А.С., Медведев А.Е. Моделирование активного центра моноаминоксидазы типа Б методом построения слепка. // Вопросы медицинской химии. 2001. 47. 6. 642-651.

27. Medvedev A., Ooms F., Buneeva О., Veselovsky A., Tikhonova О., Ivanov А., Ramsay R., Wouters J. Molecular interaction of pirlindole analogues with the monoamine oxidase type A. // 4th INTAS Interdisciplinary Symposium on Physical and Chemical methods in Biology, Medicine, and Environment (grant monitoring conference) Moscow University and INTAS Secretariat, Moscow, 2001.

28. Веселовский A.B., Тихонова O.B., Скворцов B.C., Медведев А.Е. Иванов А.С. Сравнительный анализ пространственных структур моноаминоксидазы с моделями активных центров этих ферментов. // IX

Российский национальный конгресс "Человек и лекарство". 8-12 апреля 2002. Москва. 2002. 594.

29. Иванов А.С., Дубанов А.В., Веселовский А.В., Скворцов B.C., Арчаков А.И. Компьютерное конструирование лекарств на основе структуры белка-мишени в постгеномную эру. // IX Российский национальный конгресс "Человек и лекарство". 8-12 апреля 2002. Москва. 2002. 619.

30. Веселовский А.В., Скворцов B.C., Медведев А.Е. Иванов А.С. Сопоставление пространственной структуры моноаминоксидазы Б с компьютерной моделью активного центра этого фермента. // I Национальная конференция «Информационно-вычислительные технологии в решении фундаментальных научных проблем и прикладных задач химии, биологии, фармацевтики, медицины», Москва, 2002. 21.

31. Veselovsky A.V., Tikhonova O.V., Ivanov A.S., Medvedev А.Е. Computer moulding of monoamine oxidase: the way for discovery of new inhibitors? // Int. conference "Genomics, proteomics and bioinformatics for Medicine". June 2230, 2002. St.Petersburg-Moscow, Russia. 58.

32. Medvedev A. E., Ivanov A. S., Veselovsky A. V. Computer visualisation of the active site of monoamine oxidase A by means of selective inhibitors. //

Inflammopharmacology, 2003. 11. 2. 135-143.

33.Veselovsky A.V., Ivanov A.S. Strategy of computer-aided drug design. // Current Drug Targets -Infectious Disorder. 2003. 3. 33-40.

34. Северина И.С., Аксенова JI.H., Веселовский A.B., Пятакова Н.В., Бунеева О.А., Иванов А.С., Медведев А.Е. Неселективное ингибирование моноаминоксидаз А и Б активаторами растворимой гуанилатциклазы. // Биохимия. 2003. 68. 9. 1280-1286.

35.Веселовский А.В., Тихонова О.В., Иванов А.С., Медведев А.Е. Поиск селективных ингибиторов моноаминоксидазы А в молекулярной базе данных. // II Национальная конференция «Информационно-вычислительные технологии в решении фундаментальных научных проблем и прикладных задач химии, биологии, фармацевтики, медицины», Москва, 2003. 26.

36.Medvedev А.Е., Buneeva О.А., Ivanov A.S., and Veselovsky A.V. The role of specific inhibitors in bio- and computational chemistry of monoamine oxidases. // In: Monoamine Oxidase inhibitors and their role in neurotransmission (drug development). 2003, Medicina Publisher House Co., Budapest, 250-278.

37. Ivanov A.S., Tikhonova O.V., Medvedev A.E., Veselovsky A.V. The use of active site mould for the database mining of new ligands for enzymes with unknown 3D structure: focus on monoamine oxidase A. // 5th International Conference on Molecular Structural Biology, Vienna, 2003. 78/P30.

38.Veselovsky A.V., Ivanov A.S., Medvedev A.E. Computer modelling and visualization of active site of monoamine oxidases. // Neurotoxicology 2004. 25. 1-2. 37-46.

39. Veselovsky A.V., Severina I.S., Buneeva O.A., Ivanov A.S., Medvedev A.E. Some activators of nitric oxide-stimulated guanylate cyclase regulate monoamine oxidases. // 2nd Int. conference "Genomics, proteomics and bioinformatics for Medicine". July 14-19, 2004. Moscow-Pies-Moscow, Russia. P. Suppl6.

40.Веселовский A.B. Ингибиторы двойного действия моноаминоксидазы и ацетилхолинэстеразы как потенциальные лекарственные препараты при лечении болезни Альцгеймера. // Биомедицинская химия. 2004. Т. 50. № 3. С. 314-317.

41.Смолинская Ю.Ю., Веселовский А.В., Иванов А.С. Полноатомная компьютерная модель бислойной мембраны с МАО А. // Биомедицинская химия. 2004.50. 451-459.

2.3. Заключение.

Таким образом, моноаминокидаза ключевой фермент в мозгу и периферических тканях, которая катализирует реакцию окислительного дезаминирования важнейших медиаторных моноаминов. Изменение активности этого фермента при многих нервно-психических расстройствах и возможность их коррекции специфическими ингибиторами сделали МАО популярным объектом фундаментальных и клинических исследований.

В организме млекопитающих и человека МАО существует в двух родственных формах — МАО А и МАО Б, — которые кодируются высокогомологичными генами, и различаются по субстратной специфичности и чувствительности к ингибиторам. Селективные ингибиторы МАО А используются в клинической практике в качестве антидепрессантов, а депренил — селективный ингибитор МАО Б - применяется при лечении болезни Паркинсона.

Несмотря на многолетнюю историю создания нескольких поколений ингибиторов МАО, применявшихся и применяющихся по сей день в клинической практике, принято считать, что необратимые ингибиторы первого поколения (например, ипрониазид), неизбирательно тормозившие оба типа фермента, были самыми эффективными лекарственными препаратами этого типа. Их широкому применению мешал высокий риск развития серьезных побочных эффектов. Поэтому стратегия создания эффективных лекарственных средств-ингибиторов МАО длительное время предусматривала разработку обратимых селективных ингибиторов МАО А и МАО Б. Однако несмотря на большое количество разработанных селективных обратимых ингибиторов этих ферментов эффективность их остается ниже, по сравнению с необратимыми ингибиторами. Поэтому поиск новых обратимых ингибиторов этих ферментов остается актуальной задачей. Эффективной разработке новых поколений ингибиторов МАО долгое время сдерживало отсутствие информации о пространственной структуре этих ферментов. Косвенные методы, такие как анализ первичной последовательности, конструирование химерных молекул, направленный мутагенез, не давали ответа о структурных особенностях их строения. Это стимулировало использование компьютерных технологий для предсказания структуры активных центров МАО и поиска новых лигандов этих ферментов. Развитию данного направления в исследовании моноаминоксидаз и была посвящена данная работа.

3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Вычисления были выполнены на графических рабочих станциях Indigo2, 02 и на серверах 0rigin200 (Silicon Graphics Inc.) под управлением операционных систем IRIX 6.x, и на персональных компьютерах под управлением операционных систем Windows9x и Windows2000.

3.1. Объекты

В работе использовали пространственные структуры МАО Б в комплексе с ингибиторами (pdblgos, pdbloja, pdblojb, pdblojc, pdblojd, pdbloj9, pdbls2q, pdbls2y, pdbls3e, pdbls3b), МАО А в комплексе с хлоргилином (lo5w), 18 комплексов протеазы вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) с ингибиторами, а также модели МАО A (pdblh8q) и МАО Б (pdblh8r), депонированные в базе данных белков Protein Data Bank (PDB) [Berman, 2000].

Анализ взаимосвязи «структура-активность» проводили на трех рядах ингибиторов МАО А и Б из различных химических классов: 37 производных пиразинокарбазола, 24 аналога индола и изатина и 32 производных карбобензоксиэтиламина (КЭА), анилида ß-аланина (АА) и карбобензоксиэтилдиамина (КЭДА). Эти соединения были синтезированы (В.Шведовым, В.С.Вележевой, В.Ф.Поздневым) и охарактеризованы на ингибиторную активность и обратимость взаимодействия с ферментами. Общие структуры соединений представлены на рисунке 23.

Данные о структурах и ингибиторной активности известных конкурентных ингибиторов МАО А и Б были получены из базы данных низкомолекулярных соединений MDL Drug Data Report (MDDR) компании MDL Information Systems [ISIS™/Base, 1997] и из различных литературных источников.

Поиск новых потенциальных ингибиторов МАО проводили в базе данных коммерчески доступных низкомолекулярных соединений ASINEX (www.asinex.ru).

Производные пиразино-карбазола ХШ "сер

Аналоги индола и изатина "ТХС 1 Я1

Аналоги КЭА, АА и КЭДА яз о яз Ю О

Рисунок 23. Базовые структуры производных пиразинокарбозола, производных индола и изатина и аналогов карбобензоксиэтиламина (КЭА), анилида Р-аланина (АА) и карбобензоксиэтилдиамина (КЭДА).

Анализ активностей МАО А и МАО Б проводили в суспензии митохондрии печени крысы, которые выделяли традиционным методом дифференциального центрифугирования [Medvedev et al., 1994]. Выделенные митохондрии промывали и суспендировали в 50 мМ фосфатном буфере, рН 7,4 и хранили при температуре -20°.

3.2. Методы

Основные вычисления проводили с использованием молекулярно-графического пакета Sybyl (Sybyl 6.3-6.9) фирмы Tripos, Inc [SYBYL].

Трехмерные модели молекул оптимизировали с использованием стандартного поля сил Tripos (Sybyl).

Геометрические размеры молекул определяли путем построения прямоугольной ячейки вокруг молекул с использованием программы HyperChem 4.5 (Hypercube Inc., Канада). Размеры минимальной ячейки, в которой может поместиться молекула, рассматривали как ее геометрические размеры (рис. 24).

Частичные атомарные заряды рассчитывали по методу Gasteiger-Huckel и полуэмпирическим квантово-механическим методом AMI.

Преобразование планарных структур молекул в трехмерные модели проводили с помощью программы CONCORD пакета Sybyl с последующим расчетом парциальных зарядов атомов и оптимизацией структуры методом минимизции энергии.

Поиск конформаций молекул выполняли с помощью программы RANDOM SEARCH пакета Sybyl со следующими параметрами: максимальное количество итераций поиска - 200; максимальное количество шагов минимизации - 300; процедура минимизации останавливалась при достижении градиента энергии между итерациями меньшем, чем 0,05 ккал/(моль-А), или если один и тот же конформер обнаруживался 8 раз. Конформеры считались идентичными, если среднеквадратичное отклонение (RMSD, Root Mean Squared Displacement) не превышало 0,4 А. Не рассматривались конформеры, энергия которых превышала 80 ккал/моль.

Пространственное выравнивание низкомолекулярных соединений относительно друг друга проводили совмещением центров атомов при помощи процедуры Fit atom пакета Sybyl. Пространственное выравнивание белковых молекул проводили по Ca атомам с использованием программы MULTIFIT пакета Sybyl.

Модели фармакофоров строили в программе DISCO пакета Sybyl, со следующими параметрами: количество возможных фармакофорных точек - от 2 до 6; шаг допустимого отклонения между фармакофорными точками - от 0,5 до 5 А через 0,5 А.

Величину гидрофобности молекул рассчитывали по методу Моригучи [Moriguchi et al., 1994].

3D QSAR анализ проводили с использованием модуля CoMFA пакета Sybyl. В качестве зависимой переменной использовался отрицательный десятичный логарифм величины IC50. Поля CoMFA рассчитывали со следующими параметрами: размер параллелепипеда устанавливался автоматически; шаг решетки - 2 А; пробный атом для стерических полей -углерод в sp3-гибридизации; пробный заряд для электростатических полей - +1; пробный атом для донорно-акцепторных полей - нейтральный атом водорода.

Регрессионный анализ методом наименьших квадратов проводился в два этапа. На первом этапе при анализе в режиме скользящего контроля выбиралось л оптимальное количество компонентов, при котором R cv был бы больше 0,4, a scv была минимальной. На втором этапе проводили анализ без скользящего контроля с выбранным количеством компонентов. На основе этого анализа строили карты распределения полей.

Докирование молекул выполняли при помощи программы DockSearch [Скворцов, 1998] со следующими параметрами: число точек на поверхности каждого атома - 42; угол вращения молекулы вокруг каждой из осей - 20 градусов; разрешение трехмерной решетки аппроксимации 0,2 А; допустимая величина стерических пересечений молекул - 0 А; радиус сферы зонда - 1,4 А; радиус сферы атома - 1,6 А; первичный отбор гипотетических комплексов проводили по величине скрытой поверхности лиганда или по величине пересечения поверхности лиганда с поверхностью места связывания (90 % от максимально полученного значения); допустимое среднеквадратичное отклонение расстояний между атомами лигандов в гипотетических комплексах в пределах одного кластера - 1,5 А.

Оптимизацию положения лиганда в активном центре проводили методом минимизацией энергии комплексов фермент-лиганд в программе LeapFrog из пакета программ SYBYL. Для этого в программе были разрешены только поступательные движения лигандов и их повороты с оценкой энергии взаимодействия после каждого шага. За положения лиганда в активном центре принималось положение с максимальной энергией взаимодействия.

Молекулярную поверхность белка строили с помощью программы MOLCAD из пакета программ SYBYL по методу Колмана. Молекулярную поверхность активного центра фермента определяли с помощью функции программы MOLCAD Multichannel. Радиус пробного атома был 1,4 А. За аминокислоты, формирующие структуру активного центра, принимались аминокислотные остатки, расположенные на расстоянии менее 4 А от молекулы ингибитора.

Активность МАО определяли радиометрическим методом по накоплению [14С]альдегидов, образующихся в ходе ферментативного окисления [14С]аминов как описано ранее [Позднев и др., 2000; Medvedev et al., 1994]. В качестве субстратов для МАО А и Б использовали соответственно 0,1 мМ [14С]5-гидрокситриптамин (серотонин) и 5 мкМ [14С]-фенилэтиламин ("Amersham", Англия).

Ингибиторную активность соединений определяли после 30-минутной преинкубации ингибиторов с митохондриями при 37°, используя диапазон концентраций 10"9 - 10"3 М. Такой подход широко применяется при первичном анализе потенциальных ингибиторов МАО [Da Prada et al., 1989]. Для сопоставления ингибиторной активности исследованных соединений рассчитывали значения 1С50 (концентрация, вызывающая 50% торможение активности фермента).

Об обратимости торможения ферментов судили, определяя активность МАО после отмывки митохондрий от ингибиторов [Северина и др., 2003].

Исследуемые вещества первоначально растворяли в диметилсульфоксиде в концентрации 10 мМ, все последующие разведения этих исходных растворов готовили на дистиллированной воде. В контрольные пробы добавляли эквивалентные объемы соответствующим образом приготовленного растворителя.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ

Отправной точкой данного исследования стало наблюдение, что существует зависимость между геометрическими размерами производных индола и изатина и величиной их ингибиторной активности в отношении МАО А и МАО Б [Medvedev et al., 1995]. К этому времени был уже известен ряд структурных закономерностей у субстратов, определяющих эффективность их дезаминирования моноаминоксидазами. Было отмечено, что более гидрофобные субстраты являются предпочтительными для МАО Б, а МАО А эффективнее окисляет более длинные субстраты [Singer, 1985; Cesura, Pletscher, 1992]. Был проведен ряд исследований по анализу взаимосвязи структура-активность для суицидных субстратов - производных МФТП [Maret et al., 1990; Ahornare et al., 1992]. Они подтвердили ранние наблюдения, что длинные субстраты лучше окисляются МАО А, а для МАО Б более предпочтительными являются соединения с повышенной гидрофобностью. Однако возникает вопрос: связаны ли наблюдаемые закономерности со структурами самих лигандов или с продуктами их метаболизма?

Анализ репрезентативного набора эффективных обратимых ингибиторов МАО А и МАО Б из разных химических классов позволил построить фармакофорные модели для этих ферментов. Данные модели предсказывают основные общие структурные элементы ингибиторов, которые определяют «узнавание» лигандов активными центрами ферментов. Таких элементов оказалось всего по два для каждого типа МАО. Малое количество фармакофорных элементов согласуется с широкой субстратной и ингибиторной специфичностью данного фермента (Горкин, 1983; Рамсей, 1987). Фармакофорные модели для ингибиторов МАО А и МАО Б представлены на рисунке 25. Фармакофорная модель ингибиторов МАО А (рис. 25А) включает ароматическое кольцо и расположенный рядом гетероатом (азот или кислород), обладающий частичным отрицательным зарядом. Фармакофорная модель МАО

Рисунок 25. Фармакофорные модели МАО А и МАО Б. Заштрихованными кругами отмечены фармакофорные элементы.

Б (рис. 25Б) отличается от МАО А только тем, что гетероатом отодвинут от ароматического кольца на один или два углеродных атома. Такое незначительное различие фармакофорных моделей проявляется в относительной селективности большинства ингибиторов этих ферментов, когда с увеличением концентрации ингибитор начинает действовать на обе формы фермента. Это обстоятельство необходимо было учитывать при анализе взаимодействия ингибиторов с МАО.

4.1. Построение ЗО-С^АК. и СоМРА моделей активных центров МАО А и Б.

Для описания структуры и свойств активного центра фермента методами ЗО-С^АЯ и СоМРА желательно использовать наборы соединений из различных химических классов. Это позволит, с одной стороны, получить детальное представление о структуре активного центра (наборы из одного класса редко могут полностью охарактеризовать пространство вокруг этих молекул), а с другой - получить дополнительный критерий оценки правильности построенных моделей (распределение полей, полученных в разных ЗБ-С>8А11 анализах не должны противоречить друг другу).

Для анализа структур активных центров МАО А и Б методами ЗО-С^АЯ с модулем СоМРА использовали следующие группы ингибиторов этих ферментов (рис. 23):

1)производные индола и изатина (модель 1),

2)производные пиразинокарбазола (модель 2),

3)производные карбобензоксиэтиламина (КЭА), анилида р-аланина (АА) и карбобензоксиэтилдиамина (КЭДА) (модель 3).

Эти ингибиторы отличаются как по механизму взаимодействия с ферментом, так и конформационной подвижностью их структур, что в совокупности позволяет более полно описать структуры активных центров МАО А и Б.

4.1.1. ЗО-С^АЯ и СоМРА модели производных индола и изатина.

Производные индола и изатина являются конкурентными обратимыми ингибиторами МАО А и Б [Ме(1уе(1еу ег а1, 1995], имеющие диапазон 1С50 от 10"3 до 10"6 М. Структуры соединений, использованных в анализе, представлены в таблице 6. Ранее анализ ингибиторной активности этих соединений для МАО А и МАО Б показал, что они могут быть условно разделены на две группы [Меёуеёеу et а1, 1995]. К первой группе относятся производные с заместителями по С2 или СЗ положениям в изатине; ко второй - аналоги с заместителями по С5. Для соединений первой группы было показано, что они проявляют высокую ингибиторную активность при наличии плоского заместителя, расположенного в плоскости индольного ядра. Химическая природа заместителя при этом не столь важна. Все соединения, проявляющие ингибиторную активность в отношении МАО А, имеют максимальные размеры 11.5x5.6x1.8 А. Причем для заместителя, содержащего фенольное кольцо, снижение ингибиторной активности наблюдается в том случае, когда модификация этого кольца изменяет плоскую геометрию молекулы. Любой заместитель в положении СЗ (см. табл. 6) ухудшает ингибиторные свойства изатиновых производных для МАО Б. Для МАО Б также прослеживается необходимость плоского расположения заместителя и общие размеры молекулы не должны превышать 8.5x5.1x1.8 А. Кроме того, для проявления ингибиторной активности для МАО Б важно распределение электронной плотности в молекуле. Так, в случае фенольных заместителей наибольшая активность наблюдается у соединений с повышенной электронной плотностью в фенольном кольце. Производные изатина с заместителями в положении С5 также соответствовали размерам, необходимым для проявления ингибиторной активности в отношении МАО А. Отсутствие прямой корреляции между активностью и длиной углеводородной цепи заместителя может быть связано с наличием нескольких конформеров этих ингибиторов. Для МАО Б различия в ингибиторной активности производных индола и изатина, по-видимому, связаны с различием в распределении электронной плотности в молекулах [Ме(1уе<1еу а1, 1995].

Список литературы диссертационного исследования доктор биологических наук Веселовский, Александр Владимирович, 2004 год

1. Белкина Н.В., Скворцов B.C., Иванов A.C., Арчаков А.И. Моделирование трехмерной структуры цитохрома Р450 1А2 и поиск его новых лигандов. // Вопр. мед. химии. 1998. 44. 464-473.

2. Веревкина И.В., Аснина В.В., Горкин В.З., Машковский М.Д. Селективное ингибирование пиразидолом моноаминоксидазы типа А вразличных тканях человека и животных. // Вопр. мед. химии. 1983. 29. 5. 118-123.

3. Гловер В., Медведев А.Е. Сандлер М. Изатин: возможная роль в функциональном взаимодействии натрийуретических пептидов и моноаминоксидаз. // Вопр. мед. химии. 1997. 43. 515-521.

4. Горкин В.З. Аминоксидазы и их значение в медицине. 1981. М.: Медицина. 333 с.

5. Горкин В.З., Медведев А.Е. Моноаминоксидаза. // В кн.: Белки и пептиды. Т. 1. 1995. М.: Наука. 83-89.

6. Дубанов A.B., Иванов A.C., Арчаков А.И. Компьютерный поиск новых мишеней для действия противомикробных средств на основе сравнительного анализа геномов. // Вопр. мед. химии. 2001. 47. 353-367.

7. Кнолл Дж. История депренила первого селективного ингибитора моноаминоксидазы типа В. // Вопр. мед. химии. 1997. 43. 482-493.

8. Крепец В.В., Белкина Н.В., Скворцов B.C., Иванов A.C. Предсказание связывающей способности белок-лигандных комплексов при помощи нелинейных моделей. // Вопр. мед. химии. 2000. 46. 462-473.

9. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М.: Медицина. 1993. 736 с.

10. Медведев А.Е., Типтон К.Ф. Окислительная модификация моноаминокисдаз. // Вопр. мед. химии. 1997. 43. 471-481.

11. Позднев В.Ф., Аксенова JI.H., Медведев А.Е. Ингибирование моноаминоксидазы N-алкилоксикарбонил производными этилендиамина. // Биохимия. 2000. 65. 1288-1294.

12. Рамсей P.P. Механистические исследования по моноаминоксидазе: значение для МАО А и МАО В in suti. // Вопр. мед. химии. 1997. 43. 457470.

13. Сингер Т.П., Янковская B.JL, Бернард М., Кронин К., Саблин С.О. Выделение и характеризация эволюционного предшественника моноаминоксидаз А и Б человека. // Вопр. мед. химии. 1997. 43. 440-456.

14. Сквайерс Р.Ф. Открытие форм моноаминоксидаз А и Б. // Вопр. мед. химии. 1997. 43.433-439.

15. Скворцов B.C. Молекулярный докинг при исследовании белок-лигандных комплексов. // Дисс. канд. биол. наук. 1998. 96 с.

16. Типтон К.Ф. Ингибиторы моноаминоксидазы и прессорный ответ на пищевые амины. // Вопр. мед. химии. 1997. 43. 6. 494-503.

17. Abdel Samed М.М., Akopyan Zh.I., Veryovkina I.V., Kulygina A.A., Gorkin V.Z. Effect of monoamine oxidase inhibitors on qualitative alterations in enzymatic properties of mitochondrial monoamine oxidases. // Biochem. Pharmacol. 1971. 20. 2571-2577.

18. Abell C. W., Kwan S.-W. Molecular characterization of monoamine oxidase A and B. // Prog. Nucleic Acid Res. Mol. Biol. 2001. 65. 129-156.

19. Abell C.W., Stewart R.M., Andrews P.J., Kwan S.-W. // Heterocycles. 39. 933-955.

20. Amzel L.M. Structure-based drug design. // Curr. Opin. Biotechnol. 1998. 9. 366-369.

21. Annan N., Silverman R.B. New analogues of N-(2-aminoethyl)-4-chlorobenzamide (Ro 16-6491). Some of the most potent monoamine oxidase-B inactivators. //J. Med. Chem. 1993. 36. 3968-3970.

22. Arscott L. D., Williams C.H., Schulz C.E. // In: "Flavins and Flavoproteins" (V. Massey and C.H. Williams, eds.), Elsevier North-Holland, Amsterdam, 1982. pp. 44-48.

23. Augen J. The evolving role of information technology in the drug discovery process. // Drug Disc. Today. 2002. 7. 315-323.

24. Babine R.E., Bender S.L. Molecular recognition of protein-ligand complexes: applications to drug design. // Chem. Rev. 1997. 97. 1359-1472.

25. Baumann K. Uniform-length molecular descriptors for quantitative structure-property relationships (QSPR) and quantitative structure-activity relationships

26. QSAR): classification studies and similarity searching. // Trends Anal. Chem. 1999. 18.36-46.

27. Berman H.M., Westbrook J., Feng Z., Gilliland G., Bhat T.N., Weissig H., Shindyalov I.N., Bourne P.E. The Protein Data Bank. // Nucl. Acids Res. 2000. 28. 235-242.

28. Bernard S., Paillat C., Oddos T., Seman M., Milcent R. Selective and potent monoamine oxidase type B inhibitors: substituted semicarbazones and acylhyrazones of aromatic aldehydes and ketones. // Eur. J. Med. Chem. 1995.30.471-482.

29. Berry M.D., Juorio A.V., Paterson I.A. The functional role of monoamine oxidases A and B in the mammalian central nervous system. // Prog.Neurobiol. 1994. 42. 375-391.

30. Bianchi P., Seguelas M.H., Parini A., Cambon C. Activation of pro-apoptotic cascade in renal epithelial cells is fully dependent on hydrogen peroxide generation by monoamine oxidases. // J. Am. Soc. Nephrol. 2003. 14. 855862.

31. Binda C., Coda A., Angelini R., Federico R., Ascenzi P., Mattevi A. A 30-angstrom-long U-shaped catalytic tunnel in the crystal structure of polyamine oxidase. // Struct. Fold. Des. 1999. 7. 265-276.

32. Binda C., Hubalek F., Li M., Herzig Y., Sterling J., Edmondson D.E., Mattevi A. Crystal structure of monoamine oxidase B in complex with four inhibitors of the N-propargylaminoindan class. // J. Med. Chem. 2004. 47. 1767-1774.

33. Binda C., Li M., Hubalek F., Restelli N., Edmondson D.E., Mattevi A. Insights into the mode of inhibition of human mitochondrial monoamine oxidase B from high-resolution crystal structures. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003. 100. 9750-9755.

34. Binda C., Newton-Vinson P., Hubalek F., Edmondson D.E., Mattevi A. Structure of human monoamine oxidase B, a drug target for the treatment of neurological disorders. // Nature Struct. Biol. 2002. 9. 22-26.

35. Bissantz C., Bernard P., Hibert M., Rognan D. Protein-based virtual screening of chemical databases. II. Are homology models of G-protein coupled receptors suitable targets? // Proteins. 2003. 50. 5-25.

36. Bissantz C., Folkers G., Rognan D. Protein-based virtual screening of chemical databases. 1. Evaluation of different docking/scoring combinations. //J. Med. Chem. 2000. 43. 4759-4767.

37. Blanco C., Antia S. X., Liebowitz M. R. Pharmacotherapy of Social Anxiety Disorder. //Biol. Psychiatry. 2002. 51. 109-120.

38. Bohm H.J. The computer program LUDI: a new method for the de novo design of enzyme inhibitors. //J. Comp.-Aided Mol. Design. 1992. 6. 61-78.

39. Boland A., Gerardy J., Mossay D., Seutin V. Pre- and post-treatment with pirlindole and dehydropirindole protects cultured brain cells against nitric oxide-induced death. // Eur. J. Pharmacol. 2003. 466. 21-30.

40. Bono P., Salmi M., Smith D. J., Jalkanen, S. Cloning and characterization of mouse vascular adhesion protein-1 (mVAP-1) reveals a novel molecule with enzymatic activity. //J. Immunol. 1998. 160. 5563-5571.

41. Boomsma F., de Kam P.J., Tjeerdsma G., van den Meiracker A.H., van Veldhuisen D.J. Plasma semicarbazide-sensitive amine oxidase (SSAO) is an independent prognostic marker for mortality in chronic heart failure. // Eur. Heart J. 2000.21. 1859-1863.

42. Borchardt J.K. New Drug Development Costs Now Average $802 million. // The Alchemist 6 December 2001. http://www.chemweb.com/alchem/articles/1005928853806.html.

43. Brown G. C. Nitric oxide and mitochondrial respiration. // Biochim. Biophys. Acta. 1999. 1411. 351-369.

44. Brown R.D., Martin Y.C. Use of structure-activity data to compare structure-based clustering methods and descriptors for use in compound selection. // J. Chem. Inf. Comp. Sci. 1996. 36. 572-584.

45. Bruhlmann C., Ooms F., Carrupt P.A., Testa B., Catto M., Leonetti F., Altomare C., Carotti A. Coumarin derivatives as dual inhibitors of acetylcholinesterases and monoamine oxidase. // J. Med. Chem. 2001. 44. 3195-3198.

46. Bruhwyler J., Liegeois J.-F., Geczy J. Pirlindole: a selective reversible inhibitor of monoamine oxidase A. A review of its preclinical properties.// Pharmacol. Res. 1997. 36. 23-33.

47. Brunner H.C., Nelen M., Breakefield X.O., Ropers H.H., van Oost B. A. Abnormal behavior associated with a point mutation in the structural gene for monoamine oxidase A. // Science. 1993. 262. 578-580.

48. Bruns C.M., Karplus P.A. Refined crystal structure of spinach ferredoxin reductase at 1.7 A resolution: oxidized, reduced and 2'-phospho-5'-AMP bound states.//J. Mol. Biol. 1995. 247. 125-145.

49. Callingham B.A., Holt A., Elliot J. Properties and functions of the semicarbazide-sensitive amine oxidases.// Biochem. Soc. Transact. 1991. 19. 228-233.

50. Cambria A., Raudino A., Castelli F., Raciti G., Mazzone P., Buemi G., Pignatello R., Mazzone G. Structure-activity studies on monoamine oxidase inhibitors by calorimetric and quantum mechanical calculations. // J. Enzyme Inhib. 1996. 10.215-229.

51. Cesura A.M., Gottowik J., Lang G., Malherbe P., Da Prada M. Structure-function relationships of mitochondrial monoamine oxidase A and B: chimaeric enzymes and site-directed mutagenesis studies.// J. Neural. Transm. 1998. 52(Suppl). 189-200.

52. Cesura A.M., Pletscher A. The new generation of monoamine oxidase inhibitors.//Progr. Drug. Res. 1992. 38. 171-297.

53. Chen K. Organization of MAO A and MAO B promoters and regulation of gene expression. // Neurotoxicology. 2004. 25. 1-2. 31-36.

54. Chen K., Wu H.F., Grimsby J., Shih J.C. Cloning of a novel monoamine oxidase cDNA from trout liver. // Mol. Pharmacol. 1994. 46. 1226-1233.

55. Chen K., Wu H.-F., Shih J.C. Influence of C terminus on monoamine oxidase A and B catalytic activity. // J. Neurochem. 1996. 66. 797-803.

56. Chiba K., Trevor A.J., Castagnoli N.Jr. Active uptake of MPP+, a metabolite of MPTP, by brain synaptosomes. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1985. 128. 1228-1232.

57. Chiba K., Trevor A., Castagnoli N.Jr. Metabolism of the neurotoxic tertiary amine, MPTP, by brain monoamine oxidase. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1984. 120. 574-578.

58. Clark D.E., Pickett S.D. Computational methods for the prediction of "drug-likeness". // Drug Disc. Today. 2000. 5. 49-58.

59. Cohen G., Pasik P., Cohen B., Leist A., Mytilineou C., Yahr M.D. Pargyline and deprenyl prevent the neurotoxicity of l-methyl-4-phenyl-l,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) in monkeys. // Eur. J. Pharmacol. 1984. 106. 209210.

60. Cohen N.C., Blaney J.M., Humblet C., Gund P., Barry D.C. Molecular modeling software and methods for medicinal chemistry. // J. Med. Chem. 1990.33. 883-894.

61. Connolly M.L. Analytical Molecular Surface Calculation. // J. Appl. Cryst. 1983. 16. 548-558.

62. Correll C.C., Batie C.J. Ballou D.P., Ludwig M.L. Phthalate dioxygenase reductase: a modular structure for electron transfer from pyridine nucleotides to 2Fe-2S. // Science. 1992. 258. 1604-1610.

63. Correll C.C., Ludwig M.L., Bruns C.M., Karplus P.A. Structural prototypes for an extended family of flavoprotein reductases: comparison of phthalate dioxygenase reductase with ferredoxin reductase and ferredoxin. // Protein Sei. 1993.2.2112-2133.

64. Cramer III R.D., Petterson D.E., Bunce J.D. Comparative molecular field analysis (CoMFA). 1. Effect of share on binding of steroids to carrier proteins. // J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 5959-5967.

65. Da Prada M., Kettler R., Keller H.H., Burkland W.P., Haefely W.E. Preclinical profiles of the novel reversible MAO-A inhibitors, moclobemide and brofaromine, in comparison with irreversible MAO inhibitors. // J. Neural. Transm. 1989. 28(SuppI.). 5-20.

66. Denney R.M., Fritz R.B., Patel N.T., Widen S.G., Abell C.W. Use of a monoclonal antibody for comparative studies of monoamine oxidase B in mitochondrial extracts of human brain and peripheral tissues. // Mol. Pharmacol. 1983. 24. 60-68.

67. Denney R.M., Fritz R.H., Patel N.T., Abell C.W. Human liver MAO-A and MAO-B separated by immunoafflnity chromatography with MAO-B-specific monoclonal antibody.//Science. 1982.215. 1400-1403.

68. Denney R.M., Patel N.T., Fritz R.R., Abell C.W. A monoclonal antibody elicited to human platelet monoamine oxidase. Isolation and specificity for human monoamine oxidase B but not A. // Mol. Pharmacol. 1982. 22. 500508.

69. Denney R.M., Sharma A., Dave S.K., Waguespack A. A new look at the promoter of the human monoamine oxidase A gene: mapping transcription initiation sites and capacity to drive luciferase expression. // J. Neurochem. 1994. 63. 843-856.

70. Dollery C.T., Brown M.J., Davies D.S., Strolin B.M. // In: Tipton K.F., Dorsert P., Strolin B.M. (eds). Monoamine oxidase and disease. Academic Press, London, 1984. 429-441.

71. Domino E.F. Monoamine oxidase, tobacco smoking, and psychiatric disorders. //Biol. Psychiatry. 1996. 40. 433-434.

72. Dostert P., Benedetti M.S. Structure-modulated recognition of substrates and inhibitors by monoamine oxidases A and B. // Biochem. Soc. Transact. 1991. 19. 207-211.

73. Dostert P., Benedetti M.S., Tipton K.F. Interaction of monoamine oxidase with substrates and inhibitors. // Med. Res. Rev. 1989. 9. 45-89.

74. Ebadi M., Srinivasan S.K., Baxi M.D. Oxidative stress and antioxidant therapy in Parkinson's disease. // Prog. Neurobiol. 1996. 48. 1-19.

75. Effect of deprenyl on the progression of disability in early Parkinson's disease. Parkinson Study Group. New Engl. J. Med. 1989. 321. 1364-1371.

76. Effects of tocopherol and deprenyl on the progression of disability in early Parkinson's disease. Parkinson Study Group. New Engl. J. Med. 1993. 328. 176-183.

77. Eggink C., Engel H., Vriend C., Terpstra P., Witholt B. Rubredoxin reductase of Pseudomonas oleovorans. Structural relationship to other flavoprotein oxidoreductases based on one NAD and two FAD fingerprints. // J. Mol. Biol. 1990.212. 135-142.

78. Ewing T.J.A., Makino S., Skillman A.G., Kuntz I.D. DOCK 4.0: Search strategies for automated molecular docking of flexible molecule databases. // J. Comp.-Aided Mol. Design. 2001. 15. 411^28.

79. Farren C.K., Clare A.W., Tipton K.F., Dinan T.G. Platelet MAO activity in subtypes of alcoholics and controls in a homogenous population. // J. Psychiatr. Res. 1998. 32. 49-54.

80. Feighner J.P. Overview of antidepressants currently used to treat anxiety disorders. // J. Clin. Psychiatry. 1999. 60 (Suppl. 4). 4-11.

81. Feighner, J.P. Mechanism of action of antidepressant medications. // J. Clin. Psychiatry. 1999. 60(Suppl. 4). 4-11.

82. Fernandes P.B. Technological advances in high-throughput screening. // Curr. Opin. Chem. Biol. 1998. 2. 597-603.

83. Fowler J.S., Volkow N.D., Wang C.J., Pappas N., Logan J., MacGregor R., Alexoff D., Shea C., Schlyer D., Wolf A.P., Warner D., Zezulkova I., Cilento R. Inhibition of monoamine oxidase B in the brains of smokers. // Nature. 1996a. 379. 733-736.

84. Fowler J.S., Volkow N.D., Wang C.J., Pappas N., Logan J., Shea C., Alexoff D., MacGregor R.R., Schlyer D.J., Zezulkova I., Wolf A.P. Brain monoamine oxidase A inhibition in cigarette smokers. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. 93.14065-14069.

85. Fraaije M.W., Mattevi A. Flavoenzymes: diverse catalysts with recurrent features. //Trends Biochem. Sci. 2000. 25. 126-132.

86. Freiberg C. Novel computational methods in anti-microbial target identification. // Drug Disc. Today. 2001. 6. S72-S80.

87. Fritz R.R., Abell C.W., Patel N.T., Gessner W., Brossi A. Metabolism of the neurotoxin in MPTP by human liver monoamine oxidase B. // FEBS Lett. 1985. 186.224-228.

88. Fujita T. Recent success stories leading to commercializable bioactive compound with the aid of traditional QSAR procedures. // QSAR. 1997. 16. 107-112.

89. Geha R., Chen K., Shih J. Phe-208 and lie-199 in human monoamine oxidase A and B do not determine substrate and inhibitor specificities as in rat. // J. Neurochem. 2000a. 75. 1304-1309.

90. Geha R., Chen K., Shih, J. One corresponding amino acid pair is responsiblefor substrate and inhibitor preference in human monoamine oxidase A and B. th

91. In 9 International Amine Oxidase Workshop, The Millenium Meeting. 2000b. Barcelona, P.59.

92. Geha R.M., Chen K., Wouters J., Ooms F., Shih J.C. Análisis of conserves active site residues in monoamine oxidase A and B and their three-dimentional molecular modeling. // J. Biol. Chem. 2002. 277. 17209-17216.

93. Geha R.M., Rebrin I., Chen K., Shih J.C. Substrate and inhibitor specificities for human monoamine oxidase A and B are influenced by a single amino acid. // J. Biol. Chem. 2001. 276. 9877-9882.

94. Ghose A.K., Wendoloski J.J. Pharmacophore modeling: methods, experimental verification and applications. // In "3D QSAR in Drug Design". /Ed. by Kubinyi H. Kluwer Academic Publishers, Great Britain. 1998. 3. 87104.

95. Glover V., Halket J.M., Watkins P.J., Clow A., Goodwin B.L., Sandler M. Isatin: identity with the purified monoamine oxidase inhibitor, tribulin. // J. Neurochem. 1988. 51. 656-659.

96. Glover V., Medvedev A., Sandler M. Isatin is a potent endogenous antagonist of guanylate cyclase-coupled atrial natriuretic peptide receptors. // Life Sci. 1995. 57. 2073-2079.

97. Glover, V. (1997) in Antidepressants: New Pharmacological Strategies (Skolnick, Ph., ed.) Humana Press, Totowa, NJ, pp. 69-80.

98. Goodsell D.S., Morris G.M., Olson A.J. Automated docking of flexible ligands: applications of AutoDock. //J. Mol. Recognit. 1996. 9. 1-5.

99. Gorkin V.Z. Monoamine oxidases.//Pharacol. Rev. 1966. 18. 115-120.

100. Gorkin V.Z. Qualitative alterations in enzymatic properties of amine oxidases. // Adv. Biochem. Psychopharmacol. 1972. 5. 55-65.

101. Gottowik J., Cesura A.M., Malherbe P., Lang C., Da Prada M. Characterisation of wild-type and mutant forms of human monoamine oxidase A and B expressed in a mammalian cell line. // FEBS Lett. 1993. 317. 152156.

102. Gottowik J., Malherbe P., Lang G., Da Prada M., Cesura A. M. Structure/function relationships of mitochondrial monoamine oxidase A and B chimeric forms. //Eur. J. Biochem. 1995. 230. 934-942.

103. Grandi T., Sparatore F. Monoamine oxidase inhibitory properties of some benzazoles: Structure-activity relationships.//AAPS Pharmasci. 1999. 1. 1-4.

104. Grimsby J., Zentner M., Shih J.C. Identification of a region important for human monoamine oxidase B substrate and inhibitor selectivity. // Life Sci. 1996. 58. 777-787.

105. Gurrath M., Muller G., Holtje H.-D. Pseudoreceptor modelling in drug design: application of Yak and PrGen. // In "Perspectives in drug discovery and design."/ Ed. by Anderson P.S., Kenyon G.L., Marshall G.R. 1998. 12/13/14. 135-157.

106. Hansch C. Quantitative Structure-Activity Relationships and the Unnamed Science.//Account Chem. Res. 1993.26. 147-153.

107. Harfenist M., Joseph D.M., Spence S.C., Mcgee D.P.C., Reeves M.D., White

108. H.L. Selective inhibitors of monoamine oxidase. 4. SAR of tricyclic N-methylcarboxamides and congeners at the tricyclics' hydrophilic binding site. // J. Med. Chem. 1997. 40. 2466-2473.

109. Harfenist M., Joyner C.T., Mize P.D., White H.L. Selective inhibitors of monoamine oxidase. 2. Arylamide SAR. // J. Med. Chem. 1994. 37. 20852089.

110. Hasan F., McCrodden J.M., Kennedy N.P., Tipton K.F. The involvement of intestinal monoamine oxidase in the transport and metabolism of tyramine. // J. Neural. Transm. 1988. 26(suppl.). 1-9.

111. Hasegawa S., Matsubara K., Takahashi A., Naoi M., Nagatsu T. Inhibition of type A monoamine oxidasre by N-methyl p-carbolinium ions. // Biogenic Amines. 1995. 11. 295-303.

112. Hiramatsu A., Tsurushiin S., Yasunobu K.T. Evidence for essential histidine residues in bovine-liver mitochondrial monoamine oxidase. // Eur. J. Biochem. 1975. 57. 587-593.

113. Ho B.T., Mclsaac W.M., Walker K.E., Estevez V. Inhibitors of monoamine oxidase. Influence of methyl substitution on the inhibitory activity of beta-carbolines. // J. Pharm. Sci. 1968. 57. 269-274.

114. Hoffmann D., Kramer B., Washio T., Steinmetzer T., Rarey M., Lengauer T. Two-stage method for protein-ligand docking. // J. Med. Chem. 1999. 42. 4422-4433.

115. Holt A., Berry M.D., Boulton A.A. On the binding of monoamine oxidase inhibitors to some sites distinct from the MAO active site, and effects thereby elicited. //Neurotoxicology. 2004. 25. 1-2. 251-266.

116. Hossain C.F., Okuyama E., Yamazaki M. A new series of coumarin derivatives having monoamine oxidase inhibitory from Monascus anka. // Chem. Pharm. Bull. 1996. 44. 1535-1539.

117. Hsu Y.-P.P., Weyler W., Chen S., Sims K.B., Rinehart W.B., Utterback M.C., Powell J.F., Breakefleld X.O. Structural features of human monoamine oxidase A elucidated from cDNA and peptide sequences. // J. Neurochem. 1988. 51. 1321-1324.

118. Hubbard R.E. Can drugs be designed? Curr. Opin. Biotech. 1997. 8. 696-700.

119. Husain M., Edmonton D.E., Singer T.P. Kinetic studies on the catalytic mechanism of liver monoamine oxidase. // Biochemistry. 1982. 21. 595-600.

120. Hynson R.M, Kelly S.M, Price N.C, Ramsay R.R. Conformational changes in monoamine oxidase A in response to ligand binding or reduction. // Biochim. Biophys. Acta. 2004. 1672. 60-66.

121. Hynson R.M.G., Wouters J., Ramsay R.R. Monoamine oxidase A inhibitory potency and flavin perturbation are influenced by different aspects of pirlindole inhibitor structure. // Biochem. Pharmacol. 2003. 65. 1867-1874.

122. Impact of deprenyl and tocopherol treatment on Parkinson's disease in DATATOP patients requiring levodopa. Parkinson Study Group. Ann Neurol.1996. 39. 37-45.

123. ISIS™/Base: MDL Drug Data Report, Molecular Design Limited Information Systems, Inc., 14600 Catalina Street, San Leandro, California, 94577, USA.1997.

124. Ito A., Kuwahara T., Inadome S., Sagara Y. Molecular cloning of a cDNA for rat liver monoamine oxidase B. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1988. 157. 970-976.

125. Ivanov A.S., Medvedev A.E., Lyulkin Y.A., Skvortsov V.S., Rumjantsev A.B., Gorkin V.Z. Computer modelling of active site of monoamine oxidase A. // In: 14th European workshop on drug metabolism, Paris, France, 4-8 July 1994, 1994, p. 66.

126. Jegham S., George P. Monoamine oxidase A and B inhibitors. // Exp.Opin.Ther.Patents. 1998. 8. 1143-1150.

127. Jo Y.S., Huong D.T., Bae K., Lee M.K., Kim Y.H. Monoamine oxidase inhibitory coumarin from Zanthoxylum schinifolium. // Planta Med. 2002. 68. 84-85.

128. Karplus P.A., Daniels M.J., Herriott J.R. Atomic structure of ferredoxin-NADP+ reductase: prototype for a structurally novel flavoenzyme family. // Science. 1991.251. 60-66.

129. Kettmann V., Holtje H.-D. Mapping of the benzothiazepine binding site on the calcium channel. // QSAR. 1998. 17. 91-101.

130. Kim H., Sablin S.O., Ramsay R.R. Inhibition of monoamine oxidase A by beta-carboline derivatives. // Arch. Biochem. Biophys. 1997. 337. 137-142.

131. Kim J., Fuller J.H., Kuusk V., Cunane L., Chen Z.W., Mathews F.S., Mclntire W.S. The cytochrome subunit is necessary for covalent FAD attachment tothe flavoprotein subunit of p-cresol methylhydroxylase. // J. Biol. Chem. 1995.270.31202-31209.

132. Kim K.H. Comparative molecular field analysis (CoMFA). // In "Molecular simulation and Drug Design". / Ed. Dean, P.M., Blackie academic & professional, London. 1995. 291-331.

133. King L., Parke D.V., Williams R.T. The metabolism of 2-14C. indole in the rat. //Biochem. J. 1966. 98.266-277.

134. Kirksey T.J., Kwan S.-W., Abell C.W. Arginine-42 and threonine-45 are required for FAD incorporation and catalytic activity in human monoamine oxidase B. //Biochemistry. 1998. 37. 12360-12366.

135. Klebe G. Comparative Molecular Similarity Indices: CoMSIA. // In "3D QSAR in Drug Design". / Ed. by Kubinyi H. Kluwer Academic Publishers, Great Britain. 1998. 3. 87-104.

136. Kochersperger L.M., Parker E.L., Siciliano M., Darlington G.J., Denney R.M. Assignment of genes for human monoamine oxidases A and B to the X chromosome.//J. Neurosci. Res. 1986. 16. 601-616.

137. Krueger M.J., Mazouz F., Ramsay R.R., Milcent R., Singer T.P. Dramatic species differences in the susceptibility of monoamine oxidase B to a group of powerful inhibitors. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1995. 206. 556-562.

138. Kubinyi H. QSAR and Crystallography in Industrial Drug Design. // In "Computer-Aided Drug Design Industrial Research". / Ed. Herrmann E.C., Franke R. Springer Verlag, Berlin. 1995. 99-109.

139. Kubinyi H. Variable Selection in QSAR Studies. I. An Evolutionary Algorithm.//QSAR. 1994. 13.285-294.

140. Kuntz I.D., Blaney J.M., Oatley S.J., Landridge R., Ferrin T.E. A geometric approach to macromolecule-ligand interactions. // J. Mol. Biol. 1982. 161. 269-288.

141. Kuwahara T., Takamoto S., Ito A. Primary structure of rat monoamine oxidase A deduced from cDNA and its expression in rat tissues. // Agric. Biol. Chem. 1990. 54. 253-257.

142. Kwan S.-W. Abell C.W. cDNA cloning and sequencing of rat monoamine oxidase A: comparison with the human and bovine enzymes. // Comp. Biochem. Physiol. 1992. 102B, 143-147.

143. Kwan S.-W., Bergeron J.M., Abell C.W. Molecular properties of monoamine oxidase. // Psichofarmacology. 1992. 106. 1-5.

144. Kwan S.-W., Lewis D.A., Zhou B.P., Abell C.W. Characterization of a dinucleotide-binding site in monoamine oxidase B by site-directed mutagenesis. // Arch. Biochem. Biophys. 1995. 316. 385-391.

145. Lan N.C., Heinzmann C., Gal A., Klisak I., Orth U., Lai E., Grimsby J., Sparkes R.S., Mohandas T., Shih J.C. Human monoamine oxidase A and B genes map to Xp 11.23 and are deleted in a patient with Norrie disease. // Genomics. 1989. 4. 552-559.

146. Langston J.W., Ballard P., Tetrud J.W., Irwin I. Chronic Parkinsonism in humans due to a product of meperidine-analog synthesis. // Science. 1983. 219. 979-980.

147. Langston J.W., Irwin I., Langston E.B., Forno L.S. Pargyline prevents MPTP-induced parkinsonism in primates. // Science. 1984. 225. 1480-1482.

148. Lawrence M.C., David P.C. CLIX: a search algorithm for finding novel ligands capable of binding protein of known three-dimensional structure. // Proteins. 1992. 12.31-41.

149. Lebreton L., Curet O., Gueddari S., Mazouz F., Bernard S., Burstein C., Milcent R. Selective and potent monoamine oxidase type B inhibitors: 2-substituted 5-aryltetrazole derivatives. // J. Med. Chem. 1995. 38. 4786-4792.

150. Levant B. Novel drug interactions at D(2) dopamine receptors: modulation of 3H.quinpirole binding by monoamine oxidase inhibitors. // Life Sci. 2002. 71.2691-2700.

151. Levitt P., Pintar J.E., Breakfield X.O. Immunocytochemical demonstration of monoamine oxidase B in brain astrocytes and serotonergic neurons. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1982. 79. 6385-6389.

152. Levy E.R., Powell J.F., Buckle V.J., Hsu Y.-P.P., Breakefield X.O., Craig I.W. Localization of human monoamine oxidase-A gene to Xpl 1.23-11.4 by in situ hybridization: implications for Norrie disease. // Genomics. 1989. 5. 368-370.

153. Liu K.J., Grinstaff M.W., Jiang J., Suslick K.S., Swartz H.M., Wang W. In vivo measurement of oxygen concentration using sonochemically synthesized microspheres. 11 Biophys. J. 1994. 67. 896-901.

154. Lohse M.J. The future of pharmacology // Trends Pharmacol. Sci. 1998. 19. 198-200.

155. Lu G., Campbell W.H., Schneider G., Lindqvist Y. Crystal structure of the FAD-containing fragment of corn nitrate reductase at 2.5 A resolution: relationship to other flavoprotein reductases. // Structure. 1994. 2.809-821.

156. Lu X., Silverman R.B. Inactivation of Monoamine Oxidase B by cis- and trans-5-Aminomethyl-3-(4-methoxyphenyl)dihydrofuran-2(3H)-ones. // Bioorg. Med. Chem. 1998. 6. 1851-1856.

157. Luque J.M., Kwan S.-W., Abell C.W., Da Prada M., Richards J.C. Cellular expression of mRNAs encoding monoamine oxidases A and B in the rat central nervous system. // J. Comp. Neurol. 1995. 363. 665-680.

158. Lyles G.A. Mammalian plasma and tissue-bond semicarbazide-sensitive amine oxidases: Biochemical, pharmacological and toxicological aspects. // Int. J. Biochem. Cell. Biol. 1996. 28. 259-274.

159. Ma J., Yoshimura M., Yamashita E., Nakagawa A., Ito A., Tsukihara T. Structure of rat monoamine oxidase A and its specific recognitions for substrates and inhibitors. // J. Mol. Biol. 2004b. 338. 103-114.

160. Manallack D.T., Livingstone D.J. Neural networks in drug discovery: have they lived up to their promise? // Eur. J. Med. Chem. 1999. 34. 195-208.

161. Maret G., Tayar N.E., Carrupt P.-A., Testa B., Jenner P., Baird M. Toxication of MPTP (l-Metil-4-Phenil-l,2,3,6,-Tetrahydropyridine) and Analogs by Monoamine Oxidase. A Structure-Reactivity Relationship Study. // Biochem. Pharmacol. 1990. 40. 783-792.

162. Marrone T.J., Briggs J.M., McCammon J.A. Structure-Based Drug Design: Computational Advances. // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1997. 37. 7190.

163. Massey V., Curti B. A new method of preparation of D-amino acid oxidase apoprotein and a conformational change after its combination with flavin adenine dinucleotide. // J. Biol. Chem. 1966. 241. 3417-3423.

164. May T., Rommelspacher H., Pawlik M. 3H.harman binding experiments. I: A reversible and selective radioligand for monoamine oxidase subtype A in the CNS of the rat. // J. Neurochem. 1991. 56. 490-499.

165. Medevedev A.E., Gorkin V.Z. Endogenous stimulation of lipid peroxidation in brain increases proteolytic inactivation of mitochondrial monoamine oxidases.//Int. J. Devel. Neurosci. 1994. 12. 151-155.

166. Medvedev A., Bussygina O., Pyatakova N., Glover V., Severina I.S. Effect of isatin on nitric oxide-stimulated soluble guanylate cyclase from human platelets. // Biochem. Pharmacol., 2002. 63. 763-766.

167. Medvedev A.E., Abakumova O.Yu., Podobed O.V., Tsvetkova T.A., Sandler M., Glover V. Effects of isatin on atrial natriuretic peptide-mediated accumulation of cGMP and guanylyl cyclase activity of PC 12 cells. Life Sei. 2001.69. 1783-1790.

168. Medvedev A.E., Glover V. Tribulin and endogenous MAO-inhibitory regulation in vivo. //Neurotoxicology. 2004. 25. 1-2. 185-192.

169. Medvedev A.E., Kirkel A.A., Kamyshanskaya N.S., Moskvitina T.A., Axenova L.N., Gorkin V.Z., Andreeva N.I., Golovina S.M., Mashkovsky M.D. Monoamine oxidase inhibition by novel antidepressant tertindole. // Biochem. Pharmacol. 1994. 47. 303-308.

170. Medvedev A.E., Kirkel A.Z., Kamyshanskaya N.S., Gorkin V.Z. Lipid peroxidation affects catalytic properties of rat liver mitochondrial monoamine oxidases and their sensitivity to proteolysis. // Int. J. Biochem. 1993. 25. 1791-1799.

171. Medvedev A.E., Shedov V.l., Chulkova T.M., Fedotova O.A., Saederup E., Squires R.F. Effects of the antidepressant pirindole and its dehydroderivative on the activity of monoamine oxidase-A and on GABAa receptors. // Neurochem. Res. 1996.21. 1521-1526.

172. Meng E.C., Kuntz I.D., Abraham D.J., Kellog G.E. Evaluating docked complexes with the HINT exponential function and empirical atomic hydrophobicities. // J.Comp.-Aided Mol. Design. 1994. 8. P.299-306.

173. Meng E.C., Shoichet B.K., Kuntz I.D. Automated Docking with Grid-Based Energy Evaluation. // J. Comp. Chem. 1992. 13. 505-524.

174. Minamiura N., Yasunobu K.T. Bovine liver monoamine oxidase. A modified purification procedure and preliminary evidence for two subunits and one FAD. //Arch. Biochem. Biophys. 1978. 189. 481-489.

175. Mitoma J.-Y., Ito A. The carboxy-terminal 10 amino acid residues of cytochrome b5 are necessary for its targeting to the endoplasmic reticulum. // EMBO J. 1992. 11.4197-4203.

176. Morens D.M., Grandinetti A., Reed D., White L.R., Ross C.W. Cigarette smoking and protection from Parkinson's disease: false association or etiologic clue?//Neurology. 1995.45. 1041-1051.

177. Moriguchi I., Hirono S., Nakagome I. Comparison of reliability of logP values for drugs calculated by several methods. // Chem. Pharm. Bull. 1994. 42. 976-978.

178. Myers P.L. Will combinatorial chemistry deliver real medicines? // Curr. Opin. Biotech. 1997. 8. 701-707.

179. Nicotra A., Pierucci F., Parvez H., Senatori O. Monoamine oxidase expression during development and aging. // Neurotoxicology. 2004. 25. 1-2. 155-166.

180. Norinder U. The Advantages of Using Rational Drug Design in Modern Drug Discovery: How to Integrate Computer-Aided Drug Design and Modern

181. Biotechnology. // In "Computer-Aided Drug Design Industrial Research". / Ed. Herrmann E.C., Franke R. Springer Verlag, Berlin. 1995. 99-109.

182. O'Sullivan J., Unzeta M., Healy J., O'Sullivan M/I., Davey G., Tipton K.F. Semicarbazide-sensitive amine oxidases: enzymes with quite a lot to do. // Neurotoxicology. 2004. 25. 1-2. 303-316.

183. Ooms F. Molecular modeling and computer aided drug design. Examples of their applications in medicinal chemistry. // Curr. Med. Chem. 2000. 7. 141158.

184. Oprea T.I., Marshall G.R. Receptor-based prediction of binding affinities. // In "Perspectives in drug discovery and design." Ed. Anderson P.S., Kenyon G.L., Marshall G.R. 1998. 09/10/11. 35-61.

185. Oreland L. Purification and properties of pig liver mitochondrial monoamine oxidase. // Arch. Biochem. Biophys. 1971. 146. 410-421.

186. Otto A., Stoltz M., Sailer H.P., Brandsch R., Biogenesis of the covalently flavinylated mitochondrial enzyme dimethylglycine dehydrogenase. // J. Biol. Chem. 1996. 271. 9823-9829.

187. Packman L.C., Mewies M., Scrutton N.S. The flavinylation reaction of trimethylamine dehydrogenase. Analysis by directed mutagenesis and electrospray mass spectrometry. // J. Biol. Chem. 1995. 270. 13186-13191.

188. Palmer S.L., Mabic S., and Castagnoli N. Jr. Probing the active sites of monoamine oxidase A and B with 1,4-disubstituted tetrahydropyridine substrates and inactivators. // J. Med. Chem. 1997. 40. 1982-1989.

189. Panova N.G., Zemskova M.A., Axenova L.N., Medvedev A.E. Does isatin interact with rat brain monoamine oxidases in vivo? // Neurosci. Lett. 1997. 233. 58-60.

190. Pawelek P.D., Cheah J., Coulombe R., Macheroux P., Ghisla S., Vrielink A. The structure of L-amino acid oxidase reveals the substrate trajectory into an enantiomerically conserved active site. // EMBO J. 2000. 19. 4204-4215.

191. Petzer J.P., Steyn S., Castagnoli K.P., Chen J.F., Schwarzschild M.A., Van der Schyf C.J., Castagnoli N. Inhibition of monoamine oxidase B by selective adenosine A2A receptor antagonists. // Bioorg. Med. Chem. 2003. 11. 12991310.

192. Pintar J.E., Barbosa J., Francke U., Castiglione C.M.Jr., Hawkins M., Breakefield X.O. Gene for monoamine oxidase type A assigned to the human X chromosome.//J. Neurosci. 1981. 1. 166-175.

193. Ponec R, Amat L, Carbo-Dorca R Molecular basis of quantitative structure-properties relationships (QSPR): a quantum similarity approach. // J. Comp.-Aided Mol. Des. 1999. 13. 259-270.

194. Poroikov V.V., Filimonov D.A. How to acquire new biological activities in old compounds by computer prediction. // J. Comp.-Aided Mol. Des. 2002. 16. 819-824.

195. Poroikov, V.V.; Filimonov, D.A.; Borodina, Yu.V.; Lagunin, A.A.; Kos, A. Robustness of biological activity predicting by computer program PASS for noncongeneric sets of chemical compounds. // J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2000. 40. 1349-1355.

196. Poulos T.L., Finzel B.C., Howard A.J. High-resolution crystal structure of cytochrome P450cam. // J. Mol. Biol. 1987. 195. 687-700.

197. Prosser R.S., Luchette P.A., Westerman P.W., Rozek A., Hancock R.E. Determination of membrane immersion depth with 0(2): a high-pressure (19)F NMR study. // Biophys. J. 2001. 80. 1406-1416.

198. Ramsay R., Tan A.K., Weyler W. Kinetic properties of cloned human liver monoamine oxidase A. // J. Neural. Trans. 1994. 41(Suppl.). 17-26.

199. Ramsay R.R., Hunter D.J.B. Inhibitors alter the spectrum and redox properties of monoamine oxidase A. // Biochim. Biophys. Acta. 2002. 1601. 178-184.

200. Ramsay R.R., Sablin S.O. A second redox group in monoamine oxidase: its role in catalysis and inhibition. // Neurobiology. 1999. 7. 205-212.

201. Ramsay R.R., Singer T.P. The kinetic mechanisms of monoamine oxidases A andB. //Biochem. Soc. Transact. 1991. 19. 219-223.

202. Rarey M, Wefing S, Lengauer T. Placement of medium-sized molecular fragments into active sites of proteins. // J. Comp.-Aided Mol. Des. 1996. 10. 41-54.

203. Riley L.A., Waguespack M.A., Denney R.M. Characterization and quantitation of monoamine oxidases A and B in mitochondria from human placenta. // Mol. Pharmacol. 1989. 36. 54-60.

204. Robinson K.M., Lemire B.D. A requirement for matrix processing peptidase but not for mitochondrial chaperonin in the covalent attachment of FAD to the yeast succinate dehydrogenase flavoprotein. // J. Biol. Chem. 1996. 271. 4055-4060.

205. Rommelspacher H., May T., Salewski B. Harman (1-methyl-beta-carboline) is a natural inhibitor of monoamine oxidase type A in rats. // Eur. J. Pharmacol. 1994. 252. 51-59.

206. Sablin S.O., Ramsay R.R. Monoamine oxidase contains a redox-active disulfide. // J. Biol. Chem. 1998. 273. 14074-14076.

207. Sagin F.G., Sozmen E.Y., Ersoz B., Mentes G. Link between monoamine oxidase and nitric oxide. // Neurotoxicology. 2004. 25. 1-2. 91-100.

208. Salach J.I. Monoamine oxidase from beef liver mitochondria: simplified isolation procedure, properties, and determination of its cysteinyl flavin content.//Arch. Biochem. Biophys. 1979. 192. 128-137.

209. Schildkraut J.J. The catecholamine hypothesis of affective disorders: a review of supporting evidence. // Amer. J. Psychiat. 1965. 122. 509-522.

210. Schilling B., Lerch K. Amine oxidase from Aspergillus niger: Identification of the a novel flavin-dependent enzyme. // Biochim. Biophys. Acta. 1995. V.1243. P.529-537.

211. Schleifer K.-J. Pseudoreceptor model for ryanodine derivatives at calcium release channels. // J. Comp.-Aided Mol. Des. 2000. 14. 467-475.

212. Schneider G., Bohm H-J. Virtual screening and fast automated docking methods. // Drug Disc. Today. 2002. 7. 64-70.

213. Schoichet B.K., Kuntz I.D. Matching chemistry and shape in molecular docking. // Protein Eng. 1993. 6. 723-732.

214. Shih J.C. Cloning, after cloning, knock-out mice, and physiological functions of MAO A and B. // Neurotoxicology. 2004. 25. 1-2. 21-30.

215. Shih J.C., Grimsby J., Chen K., Zhu Q.S. Structure and promoter organization of the human monoamine oxidase A and B genes. // J. Psychiatry Neurosci. 1993. 18.25-32.

216. Shih J.C., Zhu Q.S., Grimsby J., Chen K. Identification of human monoamine oxidase (MAO) A and B gene promoters. // J. Neural. Transm. 1994. 41(Suppl.). 27-33.

217. Shih J.C., Chen K., Ridd M.J. Monoamine oxidase: from genes to behavior. // Annu. Rev. Neurosci. 1999. 22. 197-217.

218. Shiloff B.A., Behrens P.Q., Kwan S.-W., Lee J.H., Abell C.W. Monoamine oxidase B isolated from bovine liver exists as large oligomeric complexes in vitro. // Eur. J. Biochem. 1996. 242. 41-50.

219. Silverman R.B. The use of mechanism-based inactivators to probe the mechanism of monoamine oxidase. // Biochem. Soc. Transact 1991. 19. 201206.

220. Silvestri R., La Regina G., De Martino G., Artico M., Befani O., Palumbo M., Agostinelli E., Turini P. Simple, potent, and selective pyrrole inhibitors of monoamine oxidase types A and B. // J. Med. Chem. 2003. 46. 917-920.

221. Silvestri R., La Regina G., De Martino G., Artico M., Befani O., Palumbo M., Agostinelli E., Turini P. Simple, potent, and selective pyrrole inhibitors of monoamine oxidase types A and B. // J. Med. Chem. 2003. 46. 917-920.

222. Singer T.P. Inhibitors of FAD-Containing Monoamine Oxidases. // In "Structure and functions of amine oxidase". / Ed. Mondovi B., Boca Raton. Florida. 1985.219-230.

223. Singer T.P., Salach J.I., Castagnoli N.Jr., Trevor A. Interactions of the neurotoxic amine, MPTP, with monoamine oxidases. // Biochem. J. 1986. 235. 785-789.

224. Singer T.P., Salach J.I., Crabtree D. Reversible inhibition and mechanism-based inhibition of monoamine oxidase by MPTP. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1985. 127. 707-712.

225. Sippl W. Receptor-based 3D QSAR analysis of estrogen receptor ligands — merging the accuracy of receptor-based alignments with the computational efficiency of ligand-based methods. // J. Comp.-Aided Mol. Des. 2000. 14. 559-572.

226. Sippl W., Contreras J.-M., Parrot I., Rival Y.M., Wermuth C.G. Structure-based 3D QSAR and design of novel acetylcholineesterase inhibitors. // J. Comp.-Aided Mol. Des. 2001. 1., 395-410.

227. Skulachev V.P. Power transmission along biological membranes. // J. Membr. Biol. 1990. 114. 97-112.

228. Spaltmann F., Blunck M., Ziegelbauer K. Computer-aided target selection -prioritizing targets for antifungal drug discovery. // Drug Disc. Today. 1999. 4. 17-26.

229. Sybyl 6.8, Tripos Inc., 1699 South Hanley Road, St Louis, Missouri, 63144, USA.

230. Tetrud J.W., Langston J.W. The effect of deprenyl (selegiline) on the natural history of Parkinson's disease. // Science. 1989. 245. 519-522.

231. Thibaut U. Application of CoMFA and related 3D QSAR approaches. // In: 3D-QSAR in drug design: Theory, methods, and application. / Ed. Kubinyi,H. ESCOM, Leiden, The Netherland, 1993. 661-696.

232. Thomas T., McLendon C., Thomas G. L-deprenyl: nitric oxide production and dilation of cerebral blood vessels. // Neuroreport. 1998. 9. 2595-2600.

233. Thorpe L. W., Westlund K. N., Kochersperger L. M., Abell C. W., Denney R. M. Immunocytochemical localization of monoamine oxidases A and B in human peripheral tissues and brain. // J. Histochem. Cytochem. 1987. 35, 2332.

234. Thull U., Kneubuhler S., Gaillard P., Carrupt P.-A., Testa B., Altomare C., Carotti A., Jenner P., McNaught K.,St.P. Inhibition of Monoamine Oxidase by Isoquinoline Derivatives. // Biochem. Pharmacol. 1995. 50. 869-877.

235. Tipton K. F. Inhibitors of monoamine oxidase and the pressor response to dietary amines. // In: Milestones in monoamine oxidase research: discovery of (-)deprenyl (K.Magyar and E.S.Visi eds.) Meditcina Publishing House Co., Budapest, 2000, pp. 19-32.

236. Tipton K.F. // In: Biochemical and pharmacological aspects of depression. Tipton K.F., Youdim M.B.H. (eds.) Taylor & Francis, London, 1989. 193203.

237. Tipton K.F., O'Carroll A.-M., McCrodden J.M. The catalytic behaviour of monoamine oxidase. // J. Neural. Transm. 1987. 43(Suppl.). 25-35.

238. Trevor A.J., Singer T.P., Ramsay R.R., and Castagnoli N.Jr. Processing of MPTP by monoamine oxidases: implications for molecular toxicology. // J. Neural Transm. 1987. 23(Suppl.). 73-89.

239. Tsugeno Y. Ito A. A key amino acid responsible for substrate selectivity of monoamine oxidase A and B. // J. Biol. Chem. 1997. 272. 14033-14036.

240. Tsugeno Y., Hirashiki I., Ogata F., Ito A. Regions of the molecule responsible for substrate specificity of monoamine oxidase A and B: A chimeric enzyme analysis. // J. Biochem. 1995. 118. 974-980.

241. Vetulani J., Nalepa I. Antidepressants: past, present and future. // Eur. J. Pharmacol., 2000. 405. 351-363.

242. Violette S.M., Shakespeare W.C., Bartlett C., Guan W., Smith J.A., Rickles R.J., Bohacek R.S., Holt D.A., Baron R., Sawyer T.K. A Src SH2 selective binding compound inhibits osteoclast-mediated resorption. // Chem. Biol. 2000. 7. 225-235.

243. Waldmeier P.C. Amine oxidases and their endogenous substrates (with special reference to monoamine oxidase and the brain). // J. Neural. Transm. 1987. 23(Suppl.). 55-72.

244. Walker M.C., Edmondson D.E. Structure-activity relationships in the oxidation of benzylamine analogues by bovine liver mitochondrial monoamine oxidase B. // Biochemistry. 1994. 33. 7088-7098.

245. Walker W.H., Kearney E.B., Seng R., Singer T.P. The covalently-bound flavin of hepatic monoamine oxidase. 2. Identification and properties of cysteinyl riboflavin. // Eur. J. Biochem. 1971. 24. 328-331.

246. Way JC. 2000. Covalent modification as a strategy to block protein-protein interactions with small-molecule drugs. // Curr. Opin. Chem. Biol. 4. 40-46.

247. Weber H.P. Screening three-dimensional databases for lead finding. // In "Computer-Aided Drug Design Industrial Research."/ Ed. Herrmann E.C., Franke R. Springer Verlag. Berlin. 1995. 111-128.

248. Weinstock M., Poltyrev T., Bejar C., Youdim M.B.H. Effect of TV3326, a novel monoamine-oxidase cholinesterase inhibitor, in rat models of anxiety and depression. // Psychopharmacology. 2002. 160. 318-324.

249. Westlund K.N., Denney R.M., Kochersperger L.M., Rose R.M., Abell C.W. Distinct monoamine oxidase A and B populations in primate brain. // Science. 1985.230. 181-183.

250. Westlund K.N., Denney H.M., Rose R.M., Abell C.W. Localization of distinct monoamine oxidase A and monoamine oxidase B cell populations in human brainstem. //Neuroscience. 1988. 25. 439-456.

251. Weyer W., Hsu Y.-P.P., Breakefield X.O. Biochemistry and genetics of monoamine oxidase. // Pharmac. Ther. 1990. 47. 391-417

252. Weyler W. Functional expression of C-terminally truncated human monoamine oxidase type A in Saccharomyces cerevisiae. // J. Neural Transm. 1994. 41(suppl.). 3-15.

253. Weyler W. Monoamine oxidase A from human placenta and monoamine oxidase B from bovine liver both have one FAD per subunit. // Biochem. J. 1989. 260. 725-729.

254. Wierenga R.K., Terpstra P., Hoi W.G.J. Prediction of the occurrence of the ADP-binding beta alpha beta-fold in proteins, using an amino acid sequence fingerprint.//J. Mol. Biol. 1986/ 187. 101-107.

255. Wiesner R., Kasuschke A., Kuhn H., Anton M., Schewe T. Oxygenation of mitochondrial membranes by the reticulocyte lipoxygenase. Action on monoamine oxidase activities A and B. // Biochim. Biophys. Acta. 1989. 986. 11-17.

256. Windrem D.A., Plachy W.Z. The diffusion-solubility of oxygen in lipid bilayers. // Biochim. Biophys. Acta. 1980.600. 655-665.

257. Wlodawer A., Vondrasek J. Inhibitors of HIV-1 protease: a major success of structure-assisted drug design. // Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1998. 27. 249-284.

258. Wouters J. Structural aspects of monoamine oxidase and its reversible inhibition. // Curr. Med. Chem. 1998. 5. 137-162.

259. Wouters J., Baudoux G. First partial three-dimensional model of human monoamine oxidase A. // Proteins: Structure, Function, and Genetics. 1998. 32. 97-110.

260. Wouters J., Durant F., Champagne B., Andre J.M. Electronic properties of flavins: implications on the reactivity and absorption properties of flavoproteins. //Int. J. Quant. Chem. 1997. 64. 721-733.

261. Wu H.-F., Chen K., Shih J.C. Site-directed mutagenesis of monoamine oxidase A and B: role of cysteines. // Mol. Pharmacol. 1993. 43. 888-893.

262. Yamada M, Yasuhara H. Clinical pharmacology of MAO inhibitors: safety and future. Neurotoxicology. 2004. 25. 215-221,

263. Yoshimi K., Kozuka M., Sakai J., Iizawa T., Shimizu Y., Kaneko I., Kojima K., Iwata N. Novel Monoamine Oxidase Inhibitors, 3-(2-Aminoethoxy)-l,2-benzisoxazole Derivatives, and Their Differential Reversibility. // Jpn. J. Pharmacol. 2002. 88. 174 182.

264. Youdim M.B.H., Finberg J.P.M. New directions in monoamine oxidase A and B selective inhibitors and substrates. // Biochem. Pharmacol. 1991. 41. 155162.

265. Youdim M.B.H., Narshak N., Yoshioka M., Araki H., Mukai Y., Gotto G. Novel substrates and products of amine oxidase-catalysed reactions. // Biochem. Soc. Transact. 1991. 19. 224-228.

266. Youdim M.B.H., Weinstock M. Therapeutic applications of selective and non-selective inhibitors of monoamine oxidase A and B that do not cause significant tyramine potentiation. // Neurotoxicology. 2004. 25. 1-2. 243-250.

267. Zbinden P., Dobler M., Folkers G., Vedani A. PrGen: pseudoreceptor modeling using receptor-mediated ligand alignment and pharmacophore equilibration.//QSAR. 1998. 17. 122-129.

268. Zeng J. Mini-review: computational structure-based design of inhibitors that target protein surfaces. // Comb. Chem. High Throughput Screen. 2000. 3. 355-362.

269. Zhong B., Silverman R. B. Identification of the active site cysteine in bovine liver monoamine oxidase B. // J. Am. Chem. Soc. 1997. 119. 6690-6691.

270. Zhou B.P., Lewis D.A., Kwan S.-W., Kirksey T.J., Abell C.W. Mutagenesis at a highly conserved tyrosine in monoamine oxidase B affects FAD incorporation and catalytic activity. //Biochemistry. 1995. 34. 9526-9531.

271. Zhou B.P., Wu B., Kwan S.-W., Abell C.W. Characterization of a highly conserved FAD-binding site in human monoamine oxidase B. // J. Biol. Chem. 1998.273. 14862-14868.

272. Zhu Q.S., Grimsby J., Chen K., Shih J.C. Promoter organization and activity of human monoamine oxidase (MAO) A and B genes. // Neurosci. 1992. 12. 4437-4446.

273. Zutshi R, Chmielewski J. 2000. Targeting the dimerization interface for irreversible inhibition of HIV-1 protease. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 10. 1901-1903.1. Благодарности

274. Автор выражает искреннюю признательность своему консультанту (проф., д.б.н. Медведеву А.Е.) за многолетнее плодотворное сотрудничество, за внимание и ценные критические замечания при написании данной работы.

275. Выражаю благодарность проф. K.Tipton (Ireland), проф. Rona Ramsay (Scottland) и д-ру JohanWouters (Belgium) за полезные советы и дискуссии.

276. Выражаю признательность всем сотрудникам лаборатории молекулярно-графического конструирования лекарств ГУ НИИ БМХ РАМН за всестороннюю поддержку при выполнении данной работы. Хочется поблагодарить к.б.н. О.В.Тихонову за совместную плодотворную работу.

277. Автор выражает благодарность за финансовую поддержку работы РФФИ (гранты 99-04-48822, 01-04-48128 и 03-04-48244) и 1ЫТА8 (грант 99-00433).