Компьютерный дизайн органических соединений, регулирующих сигнальный путь Wnt/Frizzled тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат химических наук Воронков, Андрей Эдуардович

• Воронков, Андрей Эдуардович
• кандидат химических наук
• 2009

Оглавление диссертации кандидат химических наук Воронков, Андрей Эдуардович

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Выбор объекта исследования.

1.1.1. Стволовые клетки и канцерогенез.

1.1.2. Сигнальные пути Wnt/Fzd.

1.1.3. Белки Wnt и Fzd-рецепторы как биомишени для создания новых лекарственных препаратов.

1.2. G-белок сопряженные рецепторы.

1.3. Органические соединения, регулирующие сигнальный путь Wnt/Fzd.

1.4. Пептидомиметики.

1.5. Компьютерные методы моделирования.

1.5.1. Моделирование по гомологии.

1.5.2. Виртуальный скрининг.

1.5.3. Дизайн органических соединений методом de novo.

1.5.4. De novo моделирование пространственной структуры белков.

1.5.5. Белок-белковый докинг.

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ CRD-ДОМЕНОВ FZD-РЕЦЕПТОРОВ ЧЕЛОВЕКА.

2.1. Построение моделей пространственной структуры CRD-доменов.

2.2. Моделирование полной пространственной структуры hFzdl-рецептора с использованием методов de novo дизайна.

2.3. Анализ общих элементов структуры димерных CRD-доменов Fzd-рецепторов человека.

2.4. Межсубъединичные взаимодействия в mFzd8 и hFzdS-рецепторах.

ГЛАВА 3. ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ БЕЛКОВ WNT ЧЕЛОВЕКА И ИХ КОМПЛЕКСОВ С FZD

РЕЦЕПТОРАМИ.

3.1. Построение пространственной модели структуры белка xWnt8 и его комплекса с CRD-доменом mFzd8-pe4enTopa.

3.2. Построение комплекса белка xWnt8 и димерного CRD-домена mFzd8-рецепторов методом белок-белкового докинга.

3.3. Построение модели димерного xWnt8 белка.

ГЛАВА 4. СРАВНЕНИЕ МОДЕЛЕЙ CRD-ДОМЕНОВ HFZD-РЕЦЕПТОРОВ И МЕТОДЫ ДИЗАЙНА СЕЛЕКТИВНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.

4.1. Сайты связывания на поверхности димерных CRD-доменов Fzd-рецепторов.

4.2. Сравнительный анализ димерных CRD-доменов рецепторов hFzd8 и hFzd5.

4.3. Сравнение сайтов связывания CRD-доменов рецепторов hFzdl, hFzd2, hFzd7 и hFzd8.

4.4.Сравнение рецепторов hFzd4 и hFzd8.

4.5. Пути повышения селективности лигандов к рецепторам hFzd6.

4.6. Структура CRD-доменов рецепторов группы hFzd9-10.

4.7. Пептидные лиганды как ингибиторы димеризации CRD-доменов.

ГЛАВА 5. СРАВНЕНИЕ МОДЕЛЕЙ БЕЛКОВ WNT ЧЕЛОВЕКА И ДИЗАЙН ФАРМАКОФОРНЫХ ГРУПП СЕЛЕКТИВНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.

5.1. Белки xWnt8-hWnt8a-hWnt8b и фармакофорные группы селективных органических соединений.

5.2. Увеличение селективности органических соединений к белкам hWnt8 и hWnt2b.

5.3. Анализ различий в области 1 белков hWnt8 и hWnt3a.

5.4. Сравнение сайтов связывания на поверхности белков hWnt8 и hWnt4.

5.5. Анализ областей докинга лигандов для белков hWnt8 и hWntl 1.

ГЛАВА 6. ДИЗАЙН ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ -ПЕРСПЕКТИВНЫХ АГОНИСТОВ И АНТАГОНИСТОВ WNT-FZD

ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ.

6.1. Выбор сайтов связывания на поверхности биомишеней.

6.2. Виртуальный скрининг.

6.2.1. Выбор базы данных органических соединений.

6.2.2. Подготовка базы данных.

6.2.3. Сравнение жесткого и гибкого докинга.

6.2.4. Подготовка биомишеней.

6.2.5. Процедура виртуального скрининга (докинга).

6.2.6. Обработка и анализ результатов.

6.2.7. Анализ результатов виртуального скрининга.

6.3. Моделирование новых структур лигандов методами de novo.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Компьютерный дизайн органических соединений, регулирующих сигнальный путь Wnt/Frizzled»

Одним из наиболее актуальных направлений в современной химической науке является создание лекарственных соединений, селективно влияющих на различные формы онкологических заболеваний. Не менее актуальной и важной является задача поиска малых молекул, способных регулировать активность участия стволовых клеток взрослого организма в процессе регенерации тканей. Эти два направления взаимосвязаны между собой на уровне участвующих в них сигнальных путей.

Примером таких путей, передающих сигналы между клетками, является путь Wnt/Frizzled - один из наименее изученных и, в то же время, один из наиболее важных путей передачи сигнала в процессах онкогенеза и формирования тканей.

Белки Wnt отвечают за передачу межклеточных сигналов внутрь клетки посредством взаимодействия с трансмембранными рецепторами Frizzled (далее - Fzd).

Понимание молекулярных основ взаимодействия белков Wnt и Fzd-рецепторов может позволить конструировать малые молекулы, способные оказывать селективное воздействие на сигнальный путь Wnt/Fzd и, соответственно, способных ингибировать процессы канцерогенеза (антагонисты) и активировать процессы образования новых тканей (агонисты).

В настоящее время отсутствуют какие-либо данные о пространственной структуре белков Wnt и Fzd-рецепторов человека в связи со сложностью их экспериментального изучения, что делает методы молекулярного моделирования крайне важными для изучения строения и функционирования белков Wnt и Fzd-рецепторов. На данный момент отсутствуют публикации о природных или синтетических малых молекулах, взаимодействующих непосредственно с этими биомишенями.

Целью данной работы является построение молекулярных моделей Wnt-белков человека, CRD-доменов рецепторов Frizzled (Fzd), изучение Wnt-Fzd взаимодействий и использование построенных молекулярных моделей для компьютерного дизайна органических соединений - перспективных селективных агонистов и антагонистов сигнального пути Wnt/Fzd. На рис.1 приведена общая схема работы.

Димерный

CRD-домен г рецептора L

FzdS- мыши рентген) И

Модели CRDдоменов Fzd-рецепторов человека

Модель de novo белка Wnt8 шпорцевой лягушки

Модели белок-белковых комплексов (CRD)2-Wnt

Модели белков Wnt человека

Сфокусированные выборки соединений к исследованным бномишеням

Л V

Виртуальный скрининг коммерчески доступных баз данных органических соединений aZ

Дизайн новых соединений -увеличение аффинности 1

Области для виртуального скрининга баз органических соединений

Методы повышения аффинности н селективноси органических лигандов

Пептиды н модифицированные пептиды - ингибиторы

Дизайн новых соединений - увеличение селективности к различным биомишеням внутри семейств белков Wnt и Fzd-рецепторов

Рис. 1. Общая схема исследования.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ Таблица 1. Сокращения названий аминокислот, использованные в работе.

Алании Ala A Лейцин Leu L

Аргинин Arg R Лизин Lys К

Аспарагин Asn N Метпонин Met M

Аспарагиновая кислота Asp D Фенилаяанин Phe F

Цистеин Cys С Пролин Pro P

Глутамин Gin Q Серии Ser S

Глутаминовая кислота Glu E Треонин Thr T

Глицин Gly G Триптофан Trp W

Гистидин His H Тирозин Туг Y

Изолейцин lie I В а лин Val V

N- и С- концы белка - участки нециклических белков, соответствующие -NH2 и -СООН группам на окончаниях пептидной цепи.

CRD - участок, обогащенный цистеинами.

А.О. - аминокислотные остатки.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертации по теме «Органическая химия», Воронков, Андрей Эдуардович

выводы

1. Построены и проанализированы модели пространственных структур гомодимерных CRD-доменов семейства Fzd-рецепторов человека. Построены и проанализированы белок-белковые комплексы xWnt8-mFzd8 и Wnt8a-Fzd8.

2. Методом моделирования de novo и моделирования по гомологии построены модели пространственных структур представителей семейства белков Wnt человека, а также полная модель пространственной структуры Fzdl-рецептора человека.

3. На основании сравнительного функционально-структурного анализа моделей димерных CRD-доменов Fzd-рецепторов человека и белков Wnt определены области для докинга органических соединений. С учетом анализа строения сайтов связывания предложены методы дизайна органических молекул с увеличенной аффинностью и селективностью к исследованным биомишеням. С использованием анализа межбелковых взаимодействий в димерных CRD-доменах предложены пептиды, которые могут быть использованы в качестве ингибиторов димеризации Fzd-рецепторов.

4. Проведен виртуальный скрининг через потенциальные сайты действия антагонистов и агонистов Wnt-Fzd взаимодействий. Получены сфокусированные выборки органических соединений, направленных на регуляцию сигнального пути Wnt/Fzd. Для наиболее перспективных соединений, отобранных в результате скрининга, проведен анализ взаимодействий с функциональными группами аминокислотных остатков смоделированных биомишеней.

5. Методом de novo дизайна предложены модификации органических соединений из сфокусированных выборок с целью увеличения аффинности к димерным CRD-доменам Fzd-рецепторов человека и к белкам Wnt. В соответствии с разработанными методами для увеличения селективности к исследованным биомишеням предложены модификации функциональных групп органических соединений, отобранных в результате виртуального скрининга, и соединений, созданных методами de novo дизайна.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Воронков, Андрей Эдуардович, 2009 год

1. Мусина Р.А., Егоров Е.Е., Белявский А.В. Стволовые клетки: свойства и перспективы использования в медицине. // Молекулярная биология, 2004, Т. 38, С. 563-577.

2. Petersen В.Е., Terada N., Stem cells: a journey into a new frontier. // J. Am. Soc. Nephrol., 2001. V. 12, P. 1773-1780.

3. Doetsch, F., A niche for adult neural stem cells, Multi-organ, multi-lineage engraftment by a single bone marrow-derived stem cell. // Curr. Opin. Genet. Dev., 2003, V. 13, P. 543-550.

4. Steindler D.A., Stem cells, regenerative medicine, and animal models of disease. // ILAR J., 2007, V. 48, P. 323-338.

5. Weissman I.L., Stem cells: units of development, units of regeneration, and units in evolution // Cell., 2000, V. 100., P. 157-168.

6. Schofield R., The relationship between the spleen colony-forming cell and the hamatopopietic stem cell. A hypothesis // Blood Cells., 1978, V. 4, P. 7-25.

7. He X.C., Zhang J., Li L., Cellular and molecular regulation of hematopoietic and intestinal stem cell behavior // Ann N. Y. Acad Sci., 2005, V. 1049, P. 28-38.

8. Lin H., Spradling A.C., Germline stem cell division and egg chamber development in transplanted Drosophila germaria // Dev. Biol., 1993, V. 159., P. 140-152.

9. Borok Z., Li C., Liebler J., Aghamohammadi N., Londhe V.A., Minoo P., Developmental pathways and specification of intrapulmonary stem cells. // Pediatr. Res., 2006, V. 59, P. 84R-93R.

10. Fuchs E, Tumbar T, Guasch G., Socializing with the neighbors: stem cells and their niche. // Cell., 2004, V. 116, P. 769-78.

11. Cohen M.M. Jr. The hedgehog signaling network // Am. J. Med. Gen., 2003, V. 123A, P. 5-28.

12. Bale A.E., Hedgehog signaling and human disease // Annu. Rev. Genomics Hum. Genet., 2002, V. 3, P. 47-65.

13. Beachy P.A., Karhadkar S.S., Berman D.M., Tissue repair and stem cell renewal in carcinogenesis //Nature, 2004, V. 432, P. 324-331.

14. Cadigan K.M., Nusse R., Wnt signaling: a common theme in animal development // Genes Dev., 1997, V. 11, P. 3286-3305.

15. Wodarz A., Nusse R., Mechanisms of Wnt signaling in development // Annu. Rev. Cell. Dev. Biol., 1998., V. 14, P. 59-88.

16. Yang-Snyder J., Miller J. R., Brown J. D. , Lai C. J. , Moon R. Т., A frizzled homolog functions in a vertebrate Wnt signaling pathway // Curr Biol., 1996., V. 6, P. 1302-1306.

17. Bhanot P., Brink M., Samos С. H., Hsieh J. C., Wang Y., Маске J. P., Andrew D., Nathans J., Nusse R., A new member of the frizzled family from Drosophila functions as a Wingless receptor//Nature, 1996, V. 382, P. 225-230.

18. He X., Saint-Jeannet J. P., Wang Y., Nathans J. , Dawid I., Varmus H., A member of the Frizzled protein family mediating axis induction by Wnt-5A // Science., 1996., V. 275., P. 1652-1654.

19. Pandur P., Maurus D., Kuhl M., Increasingly complex: new players enter the Wnt signaling network // Bioessays, 2002, V. 24., P. 881-884.

20. Park W.J., Liu J., Adler P.N., The frizzled gene of Drosophila encodes a membrane protein with an odd number of transmembrane domains // Mech. Dev., 1994, V. 45, P. 127-137.

21. Garcia G., Daram P., Froesch В., Frank J., Lemaillet G., Marty-ernst C., Marzi E., Scapozza L., Sulfonamides and their use as a medicament // WQ/2008/071398,2008.

22. Minobe S., Fei K., Yan L., Sarras M., Werle M., Identification and characterization of the epithelial polarity receptor "Frizzled" in Hydra vulgaris // Dev. Genes Evol., 2000, V. 210, P. 258-262.

23. Zhao Z., Lee C.C., Baldini F., Caskey C.T., A human homologue of the Drosophila polarity gene frizzled has been identified and mapped to 17q21.1 // Genomics, 1995, V. 27, P. 370-373.

24. Vincan E., Frizzled/Wnt signalling, The insidious promoter of tumor growth and progression // Frontiers in Bioscience, 2004, V. 9, P. 1023-1034.

25. Umbhauer M., Djiane A., Goisset C., Penzo-Mendez A., Riou J. F., Boucaut J. C., Shi, D. L., The C-terminal cytoplasmic Lysthr-X-X-X-Trp motif in frizzled receptors mediates Wnt/f3-catenin signalling // EMBO J., 2000., V. 19, P. 4944-4954.

26. Dann С. E., Hsieh J. C. , Rattner A. , Sharma D., Nathans J., Leahy D. J., Insights into Wnt binding and signalling from the structures of two Frizzled cysteine-rich domains // Nature, 2001, V. 412, P. 86-90.

27. Wu С. H, Nusse R., Ligand receptor interactions in the Wnt signaling pathway in Drosophila // J. Biol. Chem., 2002, V. 277, P. 41762-41769.

28. Nusse R., Wnts and Hedgehogs: lipid-modified proteins and similarities in signaling mechanisms at the cell surface // Development, 2003, V. 130, P. 52975305.

29. Caldwell G.M., Jones C., Gensberg K., Jan S., Hardy R.G., Byrd P., Chughtai S., Wallis Y., Matthews G.M., Morton D.G., The Wnt antagonist sFRPl in colorectal tumorigenesis // Cancer Res., 2004, V. 64, P. 883-888.

30. Bovolenta P., Esteve P., Ruiz J.M., Cisneros E., Lopez-Rios J., Beyond Wnt inhibition: new functions of secreted Frizzled-related proteins in development and disease // J. Cell. Sci., 2008, V. 121, P. 737-746.

31. Hendrickx M., Leyns L., Non-conventional Frizzled ligands and Wnt receptors //Dev. Growth. Differ., 2008,V. 50, P. 229-243.

32. Jones S.E., Jomary C., Secreted Frizzled-related proteins: searching for relationships and patterns. // Bioessays, 2002, V. 24, P. 811-820.

33. Chong J.M., Uren A., Rubin J.S., Speicher D.W Disulfide Bond Assignments of Secreted Frizzled-related Protein-1 Provide Insights about Frizzled Homology and Netrin Modules // J. Biol. Chem., V. 277, P. 5134-5144.

34. Johnson M.L., Rajamannan N., Diseases of Wnt signaling // Rev. Endocr. Metab. Disord., 2006, V. 7, P. 41-49. Erratum in: Rev. Endocr. Metab. Disord., 2007, V. 8, P. 183.

35. Gordon M.D., Nusse R., Wnt signaling: multiple pathways, multiple receptors, and multiple transcription factors // J. Biol. Chem., 2006, V. 281, P. 2242922433.

36. McKendry R., Hsu S.C., Harland R.M., Grosschedl R., LEF1/TCF proteins mediate wnt-inducible transcription from the Xenopus nodal-related 3 promoter // Dev. Biol., 1997, V. 192, P. 420-431.

37. Stennard F., Carnac G., Gurdon J.B., The Xenopus T-box gene, Antipodean, encodes a vegetally localised maternal mRNA and can trigger mesoderm formation//Development, 1996, V. 122, P. 4179-4188.

38. Moon R.T., Kimelman D., From cortical rotation to organizer gene expression: toward a molecular explanation of axis specification in Xenopus // BioEssays, 1998, V. 20, P. 536-545.

39. Katoh M., Katoh M., WNT signaling pathway and stem cell signaling network // Clin. Cancer Res., 2007, V. 13, P. 4042-4045.

40. Heisenberg C. P., Tada, M., Rauch G. J., Saude, L., Concha, M. L., Geisler R., Stemple D.L., Smith J.C., Wilson S.W., Silberblick/Wntll mediates convergent extension movements during zebrafish gastrulation // Nature, 2000, V. 405, P. 76-81.

41. Axelrod J.D., Miller J.R., Shulman J.M., Moon R.T., Perrimon N., Differential recruitment of Dishevelled provides signaling specificity in the planar cell polarity and Wingless signaling pathways // Genes Dev., 1998, V. 12, P. 26102622.

42. Mlodzik M., Planar polarity in the Drosophila eye: a multifaceted view of signaling specificity and cross-talk // EMBO J., 1999, V. 18, P. 6873-6879.

43. Boutros M., Paricio N., Strutt D.I., Mlodzik M., Dishevelled activates JNK and discriminates between JNK pathways in planar polarity and wingless signaling // Cell, 1998, V. 94, P. 109-118.

44. Kuhl M., Non-canonical Wnt signaling in Xenopus: regulation of axis formation and gastrulation // Semin. Cell. Dev. Biol., 2002, V. 13, P. 243-249.

45. Du S.J., Purcell S.M., Christian J.L., McGrew L.L., Moon R.T., Identification of distinct classes and functional domains of Wnts through expression of wildtype and chimeric proteins in Xenopus embryos // Mol. Cell. Biol., 1995, V.15, P. 2625-2634.

46. Westfall T. A., Brimeyer R., Twedt J., Gladon J., Olberding A., M. Furutani-Seiki, Slusarski D. C., Wnt-5/pipetail functions in vertebrate axis formation as a negative regulator of Wnt/B-catenin activity // J. Cell Biol., 2003, V. 162, P. 899908.

47. Sheldahl L.C., Park M., Malbon C.C., Moon R.T., Protein kinase С is differentially stimulated by Wnt and Frizzled homologs in a G-protein-dependent manner // Curr. Biol., 1999, V. 9, P. 695-698.

48. Shulte G., Bryia V., The Frizzled family of unconventional G-protein-coupled receptors // Trends Pharmacol. Sci. 2007, V. 10, P. 518-525.

49. Foord S.M., Bonner T.I., Neubig R.R., Rosser E.M., Pin J.P., Davenport A.P., Spedding M., Harmar A.J., International Union of Pharmacology. XLVI. G protein-coupled receptor list // Pharmacol. Rev. 2005, V. 57, P. 279-288.

50. Willert К., Brown J.D., Danenberg E., Duncan A.W., Weissman I.L., Reya Т., Yates J.R. 3rd, Nusse R., Wnt proteins are lipid-modified and can act as stem cell growth factors //Nature, 2003, V. 423, P. 448-452.

51. Pan С ., Howell J., Clark S., Hilliard M., Cordes S., Bargmann C., Garriga G., Multiple Wnts and Frizzled receptors regulate anteriorly directed cell and growth cone migrations in Caenorhabditis elegans // Developmental Cell., 2005, V. 10, P. 367-377.

52. Hays R., Gibori G.B., Bejsovec A., Wingless signaling generates pattern through two distinct mechanisms // Development, V. 124, P. 3727-3736.

53. Carron C., Pascal A., Djiane A., Boucaut J.C., Shi D.L., Umbhauer M., Frizzled receptor dimerization is sufficient to activate the Wnt/fi-catenin pathway // J. Cell Science, 2003, V. 116, P. 2541-2550.

54. Mikesch J.H., Steffen В., Berdel W.E., Serve H., Muller-Tidow C., The emerging role of Wnt signaling in the pathogenesis of acute myeloid leukemia // Leukemia, 2007, V. 21, P. 1638-1647.

55. Liu S., Dontu G., Wicha M.S., Mammary stem cells, self-renewal pathways, and carcinogenesis // Breast Cancer Res., 2005, V. 7, P. 86-95.

56. Huelsken J., Birchmeier W., New aspects of Wnt signaling pathways in higher vertebrates // Curr. Opin. Genet. Dev., 2001, V. 11, P. 547-553.

57. Regulation of Cerebral Cortical Size by Control of Cell Cycle Exit in Neural Precursors Chenn A., Walsh C.A // Science, 2002, V. 297, P. 365 369

58. Alonso L., Fuchs E., Stem cells in the skin: waste not, Wnt not. // Genes Dev., 2003, V. 17, P. 1189-1200.

59. Sato N., Meijer L., Skaltsounis L., Greengard P., Brivanlou A.H., Maintenance of pluripotency in human and mouse embryonic stem cells through activation of Wnt signaling by a pharmacological GSK-3-specific inhibitor // Nat. Med., 2004, V. 10, P. 55-63.

60. Hsieh J. C., Kodjabachian L., Rebbert M. L., Rattner A., Smallwood P. M. Samos, С. H., Nusse R., Dawid I. В., Nathans J., A new secreted protein that binds to Wnt proteins and inhibits their activities // Nature., 1999, V. 398, P. 431-436.

61. Moon R.T., Kohn A.D., De Ferrari G.V., Kaykas A., WNT and p-catenin signalling: diseases and therapies //Nat. Rev. Genet., 2004, V. 5, P. 691-701.

62. Takahashi-Yanaga F., Sasaguri Т., The Wnt/beta-catenin signaling pathway as a target in drug discovery. // J. Pharmacol Sci., 2007, V. 104, P. 293-302.

63. Janssens N., Janicot M., Perera Т., The Wnt-dependent signaling pathways as target in oncology drug discovery // Invest New Drugs., 2006, V. 24, P. 263-280.

64. Luu H.H., Zhang R., Haydon R.C., Rayburn E., Kang Q., Si W., Park J.K., Wang H., Peng Y., Jiang W., He T.C., Wnt/beta-catenin signaling pathway as a novel cancer drug target. // Curr. Cancer. Drug. Targets, 2004, V. 4, P. 653 671.

65. Gurevich V.V., Gurevich E.V. GPCR monomers and oligomers: it takes all kinds // Trends Neurosci., 2008, V. 31, P. 74-81.

66. Rompler H., Staubert С., Thor D., Schulz A., Hofreiter M., Schoneberg T. G protein-coupled time travel: evolutionary aspects of GPCR research // Mol. Interv. 2007., V. 7, P. 17-25.

67. Oliveira L., Paiva A.C., Sander C., Vriend G., A common step for signal transduction in G protein-coupled receptors // Trends Pharmacol. Sci., 1994, V. 15, P. 170-172

68. Gether U., Kobilka B.K., G protein-coupled receptors. II. Mechanism of agonist activation// J. Biol. Chem., 1998, V. 273, P. 17979-17982.

69. Tucek S. Is the R and R dichotomy real? // Trends Pharmacol. Sci. 1998, V. 19, P. 209-11.

70. Orry, A.J.W., Wallace B.A., Modeling and Docking the Endothelin G-Protein Coupled Receptor // Biophysical J., 2000, V. 79, P. 3083-3094.

71. Bockaert J., Pin J.P., Molecular tinkering of G protein-coupled receptors: an evolutionary success // EMBO J., 1999, V. 18, P. 1723-1729.

72. Kiselyov K., Shin D.M., Muallem S., Signalling specificity in GPCR-dependent Ca2+-signalling// Cell Signal., 2003., V. 15., P. 243-253.

73. Graul R.C., Sadee W., Evolutionary relationships among G protein-coupled receptors using a clustered database approach // AAPS PharmSci., 2001, V. 3, P. 123.

74. Lopez-Rios J., Esteve P., Ruiz J.M., Bovolenta P., The Netrin-related domain of Sfrpl interacts with Wnt ligands and antagonizes their activity in the anterior neural plate // Neural Develop., 2008, V. 3, P. 19.

75. Findlay J.B., Pappin D.J., The opsin family of proteins // Biochem. J., 1986, V. 238, P. 625-642.

76. Kiselyov A.S., Tkachenko S.E., Balakin K.V., Ivachtchenko A.V., Small-molecule modulators of Hh and Wnt signaling pathways. // Expert Opin. Ther. Targets, 2007, V. 11, P. 1-15.

77. Lepourcelet M., Chen Y.N., France D.S., Wang H., Crews P., Petersen F., Bruseo C., Wood A.W., Shivdasani R.A. Small-molecule antagonists of the oncogenic Tcf/beta-catenin protein complex. // Cancer Cell., 2004, V. 5, P. 91-102.

78. Liu J, Wu X, Mitchell B, Kintner C, Ding S, Schultz PG., A small-molecule agonist of the Wnt signaling pathway. // Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 2005, V. 44,P.1987- 1990.

79. Shan J., Shi D.L., Wang J., Zheng J., Identification of a Specific Inhibitor of the Dishevelled PDZ Domain // Biochemistry, 2005, V. 44, P. 15495-15503.

80. Zheng J., Shan J. Dianqing W. Compositions and methods for the inhibittion of dishevelled proteins // EP1868633, December, 2007.

81. Shan J., Zheng J.J., Optimizing Dvl PDZ domain inhibitor by exploring chemical space. // J. Comput. Aided Mol. Des., 2009, V. 23, P. 37-47.

82. Ding S., Wu T.Y.H., Brinker A., Peters E.C., Hur W., Nathanael S., Gray S., Schultz P.G. Synthetic small molecules that control stem cell fate // Proc. Natl. Acad. Sci., 2003, V. 100, P. 7632-7637

83. Hou X., Tan Y., Li M., Dey S.K., Das S.K., Canonical Wnt signaling is critical to estrogen-mediated uterine growth // Mol. Endocrinol. 2004, V. 18, P. 30353049.

84. Willert J., Epping M., Pollack J.R., Brown P.O., Nusse R., A transcriptional response to Wnt protein in human embryonic carcinoma cells // BMC Developmental Biology., 2002, V.2, P. 8-15.

85. Zhang Y., Yeh J.R., Mara A., Ju R., Hines J.F., Cirone P., Griesbach H.L., Schneider I., Slusarski D.C., Holley S.A., Crews C.M., A chemical and genetic approach to the mode of action of fumagillin. // Chem. Biol., 2006, V. 13, P. 10011009.

86. Kieber-Emmons Т., Murali R., Greene M.I., Therapeutic peptides and peptidomimetics. // Curr. Opin. Biotechnol., 1997, V.8, P. 435-441.

87. Hammond M.C., Bartlett P.A., Synthesis of amino acid-derived cyclic acyl amidines for use in beta-strand peptidomimetics. // J. Org. Chem., 2007, V.72, P. 3104-3107.

88. Brink H.T., Rijkers D.T.S., Liskamp R.M.J. Synthesis of alkyne-bridged cyclic tripeptides toward constrained mimics of vancomycin // J. Org. Chem., 2006, V. 71, P. 1817-1824.

89. Kruijtzer J.A.W., Nijenhuis W.A.J., Wanders N., Gispen W.H., Liskamp R.M.J., Adan R.A.H., Peptoid-peptide hybrids as potent novel melanocortin receptor ligands //J. Med. Chem., 2005, V. 48, P. 4224-4230.

90. Xiao S.H., Reagan J.D., Lee P.H., Fu A., Schwandner R., Zhao X., Knop J., Beckmann H., Young S.W., High throughput screening for orphan and liganded GPCRs // Comb. Chem. High Throughput Screen., 2008., V. 11., P. 195-215.

91. Overington J., Johnson M.S., Sali A., Blundell T.L., Tertiary structural constraints on protein evolutionary diversity; Templates, key residues and structure prediction // Proc. Roy. Soc. Lond., 1990, V. 241, P. 132-145.

92. Needleman S.B., Wunsch, C.D., A General Method Applicable to the Search for Similarities in the Amino Acid Sequence of Two Proteins // J. Mol. Biol., 1970, V. 48, P. 442-453.

93. Dayhoff M.O., Eck R.V., A Model of Evolutionary Change in Proteins // Atlas of Protein Sequence and Structure, 1968, V. 3, P. 33-41.

94. Dayhoff M.O., Schwartz, R.M., Orcutt, B.C., A Model for Evolutionary Change //Atlas of Protein Sequence and Structure, 1978, V. 5, P. 345-358.

95. Dayhoff M.O., Barker W.C., Hunt, L.T., Establishing Homologies in Protein Sequences//Meth. Enzymol., 1983, V. 91, P. 524-545.

96. Henikoff S., Henikoff J.G., Amino Acid Substitution Matrices from Protein Blocks // Proc. Natl. Acad. Sci., 1992, V.89, P. 10915-10919.

97. Pearson W.R., Comparison of Methods for Searching Protein Sequence Databases // Protein Sci., 1995, V.4, P. 1145-1160.

98. Kabsch W., Sander C., Dictionary of Protein Secondary Structure: Pattern Recognition of Hydrogen-Bonded and Geometrical Features // Biopolymers., 1983, V. 22, P. 2577.

99. Johnson, M.S., Overington, J.P., A Structural Basis for Sequence Comparisons An Evaluation of Scoring Methodologies // J. Mol. Biol., 1993, V. 233., P. 716-738.

100. Arnold K., Bordoli L., Kopp J., Schwede Т., The SWISS-MODEL workspace: a web-based environment for protein structure homology modelling // Bioinformatics., 2006, V. 22, P. 195-201.

101. Vriend G., WHAT IF: A molecular modeling and drug design program //J. Mol. Graph., 1990, V.8, P. 52-56.

102. Sali A., Blundell T.L., Comparative Protein Modelling by Satisfaction of Spatial Restraints // J. Mol. Biol., 1993, V. 234, P. 779-815.

103. Inbar Y., Schneidman-Duhovny D., Halperin I., Oron A., Nussinov R., Wolfson H.J., Approaching the CAPRI challenge with an efficient geometry-based docking. //Proteins, 2005, V.60, P. 217-23.

104. SYBYL 7.3, Tripos Inc., 1699 South Hanley Rd., St. Louis, Missouri, 63144, USA.

105. Case D.A., Cheatham Т.Е., Darden Т., The Amber biomolecular simulation programs // J. Computat. Chem., 2005, V. 26, P. 1668-1688.

106. Lindahl E., Hess В., and Spoel D., GROMACS 3.0: A package for molecular simulation and trajectory analysis. // J. Mol. Mod., 2001, V. 7, P. 306-317.

107. Morris A.L., MacArthur M.W., Hutchinson E.G., Thornton J.M., Stereochemical quality of protein structure coordinates // Proteins, 1992, V. 12, P.345-364.

108. Laskowski R. A., MacArthur M. W., Moss D. S., Thornton J. M., PROCHECK: a program to check the stereochemical quality of protein structures. // J. Appl. Cryst., 1993, V. 26, P. 283-291.

109. Wiederstein M., Sippl M.J., ProSA-web: interactive web service for the recognition of errors in three-dimensional structures of proteins. // Nucleic Acids Res., 2007, V. 35., W407-410.

110. Bowie J.U., Luthy R., Eisenberg D., A Method to Identify Protein Sequences That Fold into a Known Three-Dimensional Structure // Science., 1991, V. 253, P. 164-170.

111. Jain A.N., Scoring functions for protein-ligand docking // Curr. Protein Pept. Sci., 2006, V.7, P.407-420.

112. Lorber D.M., Shoichet B.K., Flexible ligand docking using conformational ensembles //Protein Sci., 1998, V. 7, P. 938-950.

113. Verdonk M.L., Cole J.C., Hartshorn M.J., Murray C.W., Taylor R.D., Improved protein-ligand docking using GOLD // Proteins. 2003, V. 52, P. 609-623.

114. Namasivayam V., Gunther R., pso@autodock: a fast flexible molecular docking program based on Swarm intelligence. // Chem. Biol. Drug. Des., 2007, V. 70, P. 475-484.

115. Venkatachalam C.M., Jiang X., Oldfield Т., Waldman M., LigandFit: a novel method for the shape-directed rapid docking of ligands to protein active sites. // J. Mol. Graph. Model., 2003, V. 21, P. 289-307.

116. Rarey M., Kramer В., Lengauer T. Time-efficient docking of flexible ligands into active sites of proteins // Proc. Int. Conf. Intell. Syst. Mol. Biol., 1995, V.3, P. 300-308.

117. Zhang S., Kumar K., Jiang X., Wallqvist A., Reifman J. DOVIS: an implementation for high-throughput virtual screening using AutoDock // BMC. Bioinformatics., 2008, V. 9, P. 126.

118. Chen H.M., Liu B.F., Huang H.L., Hwang S.F., Ho S.Y., SODOCK: swarm optimization for highly flexible protein-ligand docking // J. Comput. Chem. 2007, V. 30, P. 612-623.

119. Solis F.J., Wets R.J.B., Minimization by Random Search Techniques // Mathematics of Operations Research, 1981, V. 6, P. 19 -30.

120. Morris G. M., Goodsell D.S., Halliday R.S., Huey R., Hart W.E., Belew R.K., Olson A.J., Automated Docking Using a Lamarckian Genetic Algorithm and An Empirical Binding Free Energy Function // J. Comput. Chem., 1998, V. 19, P. 1639-1662.

121. Goodsell D.S., Olson A.J. Automated docking of substrates to proteins by simulated annealing // Proteins, 1990, V. 8, P. 195-202.

122. Kellenberger E., Rodrigo J., Muller P., Rognan D., Comparative evaluation of eight docking tools for docking and virtual screening accuracy. // Proteins, 2004, V. 57, P. 225-242.

123. Bohm H.J., LUDI: rule-based automatic design of new substituents for enzyme inhibitor leads // J. Comput. Aided. Mol. Des., 1992, V. 6, P. 593-606.

124. Wang R., Gao Y., Lai L., LigBuilder: A Multi-Purpose Program for Structure-Based Drug Design // J. Mol. Model., 2000, V. 6, P. 498-516.

125. Lauri G., Bartlett P.A., CAVEAT: a program to facilitate the design of organic molecules // J. Comp.-Aided. Mol. Des., 1994, V. 8, P. 51-66.

126. Goodsell D. S., Olson, A. J., Automated Docking of Substrates to Proteins by Simulated Annealing. // Proteins, 1990, V. 8, P. 195-202.

127. Bohacek R., Boosalis M.S., McMartin C., Faller D.V., Perrine S.P., Identification of novel small-molecule inducers of fetal hemoglobin using pharmacophore and 'PSEUDO' receptor models // Chem. Biol. Drug Des., 2006, V. 67, P. 318-328.

128. Joseph-McCarthy D., Computational approaches to structure-based ligand design//Pharmacol. Ther., 1999, V. 84, P. 179-191.

129. Moult J., A decade of CASP: progress, bottlenecks and prognosis in protein structure prediction // Curr. Opin. Struct. Biol., 2005, V. 15, P. 285-289.

130. Simons K.T., Kooperberg C., Huang E., Baker D., Assembly of protein tertiary structures from fragments with similar local sequences using simulated annealing and Bayesian scoring functions. // J. Mol. Biol., 1997, V. 268, P. 209-225.

131. Rogers D.W., Fifty years of Monte Carlo simulations for medical physics. //Phys. Med. Biol., 2006, V. 51, R287-301.

132. Kim D.E., Chivian D., Malmstrom L., Baker D., Automated prediction of domain boundaries in CASP6 targets using Ginzu and RosettaDOM // Proteins., 2005, V.61,P. 193-200.

133. Ritchie D.W., High Order Analytic Translation Matrix Elements For Real Space Six-Dimensional Polar Fourier Correlations. // J. Appl. Cryst., 2005, V. 38, P. 808-818 .

134. Shneiman-Duhovny D., Inbar Y., Nussinov R., Wolfson H.J. PatchDock, SymmDock // Nucleic Acids Res., 2005, V. 33, P. 363-367.

135. Davis F.P., Sali A., PIBASE: a comprehensive database of structurally defined protein interfaces // Bioinformatics, 2005, V. 21, P. 1901-1907.

136. Inbar Y., Benyamini H., Nussinov R., Wolfson H.J // Phys. Biol., 2005, V. 2, P. 156-165.

137. Duhovny D., Nussinov R., Wolfson H.J., Efficient Unbound Docking of Rigid Molecules // Proceedings of the 2-nd Workshop on Algorithms in Bioinformatics (WABI), Rome, Italy, Lecture Notes in Computer Science, 2002, P. 185-200.

138. Comeau S.R., Gatchell D.W., Vajda S., Camacho C.J., ClusPro: a fully automated algorithm for protein-protein docking. // Nucleic Acids Res., 2004, V. 32, P. 96-99.

139. Wodak S.J., M6ndez R., Prediction of protein-protein interactions: the CAPRI experiment, its evaluation and implications. // Curr. Opin. Struct. Biol., 2004, Y.14, P. 242-249.

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

141. Humphrey W., Dalke A., Schulten K., VMD Visual Molecular Dynamics // Journal of Molecular Graphics, 1996, V. 14, P. 33-38.

142. Hsieh J.C., Rattner A., Smallwood P.M., Nathans J., Biochemical characterization of Wnt-Frizzled interactions using a soluble, biologically active vertebrate Wnt protein // Proc. Natl. Acad. Sci., 1999, V. 96, P. 3546-3551.

143. McGuffin L.J., Bryson K., Jones, D.T., The PSIPRED protein structure prediction server // Bioinformatics., 2000, V. 16, P. 404-405.

144. Kumar S., Nussinov R., Salt bridge stability in monomeric proteins // J. Mol. Biol., 1999, V. 293, P. 1241-1255

145. Воронков А.Э., Баскин И.И., Палюлин В.А., Зефиров Н.С // ДАН. 2007, Т. 412, С. 262-267.

146. Oprea T.I., Davis A.M.,Teague S.J., Leeson P.D., Is There a Difference between Leads and Drugs? A Historical Perspective. // J. Chem. Inf. Comput. Sci., 2001, V. 41, P. 1308-1315.