Механизм ингибирования уридинфосфорилазы из Salmonella typhimurium (stuph) и homo sapiens (huphi) 2,2`-ангидроуридином по результатам рентгеноструктурного анализа и компьютерного моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.18, кандидат физико-математических наук Лашков, Александр Александрович

• Лашков, Александр Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Лашков, Александр Александрович

СОДЕРЖАНИЕ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. уридинфосфорилаза - фермент метаболизма уридина.

1.1.1. Общие сведения об уридинфосфоршазе.

1.1.2. Участие уридинфосфоршазы в гомеостазе уридина.

1.1.3. Влияние ингибиторов уридинфосфоршаз на гомеостаз уридина.

1.1.4. Уридинфосфоилазная активность различных тканей в норме и при патологии.

1.2. Применение уридинфосфорилазы и её специфических ингибиторов в медицинской практике.

1.2.1. Ингибиторы уридинфосфорилазы как перспективные антимикробные и антипаразитические препараты.

1.2.2. Участие уридинфосфорилазы в метаболизме 5-фторураг1ила. Ингибиторы уридинфосфорилазы как модуляторы активности 5-фторурацила.

1.2.3. Экспрессия уридинфосфорилазы в опухолевых клетках. Чувствительность опухолей различного происхождения к ингибиторам уридинфосфоршазы.

1.2.4. Уридинфосфорилаза в активации капецитабина.

1.2.5. Защитное действие уридина при ишемии нервной ткани и миокарда

1.3. Ингибиторы фосфорилаз.

1.3.1. Общая классификация ингибиторов уридинфосфорилазы.

1.3.2. Производные ациклонуклеозидов.

1.3.3. Производные бензилациклоуридинов.

1.3.4. Ингибирующая активность структурных аналогов уридина.

1.3.5. Производные ангидроуридина.

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

И. 1. Материалы.

11.1.1. Биологические материалы.

11.1.2. Химические материалы.

П.2. Программное обеспечение.

П.З. Методы.

11.3.1. Кристаллизация.

П.З. 1.1. Метод равновесного диализа.

П.З. 1.2. Метод диффузии паров растворителя.

П.З .1.3. Применение информационных технологий для поиска условий кристаллизации.

11.3.2. Рентгенодифракционный эксперимент. '.

П.3.2.1. Методы рентгеновской съёмки кристаллов.

П.3.2.2. Использование синхротронного излучения в рентгеноструктурном анализе.

П.3.2.3. Регистрация дифрагированных интенсивностей рентгеновского излучения.

П.3.2.4. Ограничения метода РСА, обусловленные радиационным разрушением биополимеров.

П.3.2.5. Обработка рентгенодифракционных данных.

П.3.2.6. Определение начального набора фаз структурных факторов.

Метод молекулярного замещения.

П.3.2.6.1. Метод молекулярного замещения.

П.3.2.7. Методы уточнения структур.

II.3.2.8. Оценка достоверности уточнённых структур.

П.3.2.8.1. Критерии достоверности структурных данных.

П.3.2.8.2. Стандартный кристаллографический Ы-фактор (К^О.

11.3.2.8.3. Я^е.

П.3.2.8.4. БОМ.

II. 3.2.8.5. Распределение торсионных углов ср и \(/ на карте Рамачандрана

П.3.2.8.6. Длины валентных и ионных связей.

П.3.2.8.7. Значение углов валентных связей.

П.3.2.8.8. Ограничения планарности.

II.3.2.8.9. Хиральность.

II. 3.3. Компьютерное моделирование.

11.3.3.1. Метод классической молекулярной динамики.

П.3.3.1.2. Температура в МД эксперименте.

11.3.3.1.3. Выбор длины траектории.

П.3.3.1.4. Протокол молекулярной динамики.

П.3.3.1.5. Ограничения метода классической молекулярной динамики . 73 Н.3.3.2. Виртуальный скрининг и конструирование новых лекарственных препаратов.

Н.З.З.З. Молекулярный докинг.

П.3.3.3.1. Методы подгонки формы.

Н.З.З.З.2. Метод постепенного конструирования.

П.3.3.3.3. Генетический алгоритм.

П.3.3.3.4. Анализ решений докинга.

П.3.3.4. Виртуальный скрининг, основанный на поиске фармакофоров.

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТ И РАСЧЁТЫ.

III. 1. Экспериментальная часть.

III. 1.1. Выделение и очистка препарата.

III. 1.2. Кристаллизация.

III. 1.3. Получение экспериментального набора интенсивностей.

III.2. Расчетная часть.

111.2.1. Обработкарентгенодифракционных данных.

111.2.2. Решение и уточнение пространственных структур.

III. 2.3. Докинг и компьютерное конструирование новых ингибиторов.

III. 2.4. Исследование методом молекулярной динамики.

ГЛАВА IV. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

IV. 1. Общее описание структуры уридинфосфорилаз.

IV. 1.1. Кристаллическая упаковка молекул.

IV. 1.2. Пространственная организация молекул.

IV.2. Активный центр.

IV.2.1. Сайты связывания лигандов структуры StTJPh с ионом фосфата и

2,2'-ангидроуридином.

IV.2.1.1. Фосфат-связывающий сайт.

IV.2.1.2. Урацил-связывающий сайт.

IV.2.1.3. Рибозо-связывающий сайт.

IV.2.2. Предполагаемое влияние гидрофобных свойств молекулы ингибитора на его связывание.

IV.2.3. Роль петли L9 в связывании ингибитора.

IV.3. Детальное сравнение субъединиц различных структур комплексов tUPh.

IV.4. Ион калия в структуре комплекса уридинфосфорилазы с лигандами

2.2'-ангидроуридином и ионом фосфата).

IV.5. Исследование лабильности молекул StUPh и#ЦРн1 методом молекуляр1юй динамики.

IV.6. ДОКИНГ 2,2'-АНГИДРОУРИДИНА в АКТИВНЫЙ ЦЕНТР #UPHI.

IV.7. In silico дизайн высокоселективного ингибитора (потенциального лекарственного препарата).

IV. 7.1. Конструирование нового ингибитора уридинфосфорилазы класса 2,2'-ангидроуридина, замещённого в 5-м положенииурацилъного кольца 136 IV. 7.2. Конструирование нового ингибитора уридинфосфорилазы класса 2,2'-ангидроуридина замещённого в 6-м положении урацилъного кольца.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Механизм ингибирования уридинфосфорилазы из Salmonella typhimurium (stuph) и homo sapiens (huphi) 2,2`-ангидроуридином по результатам рентгеноструктурного анализа и компьютерного моделирования»

Множество лекарственных препаратов, используемых в настоящее время, взаимодействует с белками-ферментами. Это относится как к непосредственному механизму действия препарата (фармакокинетика), так и к превращению и разрушению лекарственных средств в организме и в очаге патологического процесса (фармакодинамика). Модулируя активность белков-ферментов, можно повысить эффективность лечения и снизить побочные эффекты. Одним из таких интересных с фармакологической точки зрения, белков является уридинфосфорилаза.

Уридинфосфорилаза (УФаза; UPh; Е.С. 2.4.2.3) с участием иона фосфата катализирует реакцию превращения уридина в урацил [1]. Фермент участвует в ре-синтезе пиримидиновых оснований. Уридинфосфорилаза как объект исследования представляет интерес для многих областей медицины. Этот фермент играет решающую роль в так называемом быстром клиренсе, то есть выведении из организма избытков плазменного уридина. Внутривенное введение частично очищенной бактериальной уридинфосфорилазы приводит к быстрому фосфоролизу уридина плазмы и ингибированию активности «реутилизационного» пути на 65-92% [2].

В организме человека уридинфосфорилаза принимает участие в метаболизме противоопухолевых препаратов - антиметаболитов пиримидинов, которые, несмотря на высокую токсичность, остаются основным средством химиотерапии некоторых видов опухолей, например, плоскоклеточного рака прямой кишки [3]. Противоопухолевый препарат 5-фторурацил (5ФУ) является антиметаболитом урацила из-за конкуренции за тимидилатсинтетазу. В результате действия 5ФУ нарушается синтез нуклеиновых кислот и достигается остановка пролиферации и/или гибель опухолевых клеток. 5ФУ — важнейший компонент современной химиотерапии - успешно применяется при раке толстой кишки, молочной железы, органов пищеварения, мочеполовой системы, а также при опухолях кожи. M.Iigo и соавт. [4] показали, что ингибиторы уридинфосфорилазы способствуют увеличению активности 5ФУ при химиотерапии индуцированного рака молочной железы у мышей линии BDFj и трансплантатов плоскоклеточного рака толстой кишки человека у безтимусных мышей. В опытах на мышах линии CD8Fi установлено, что введение ингибитора уридинфосфорилазы - бензилациклоуридина (BAU) (240 мг/кг) позволило уменьшить дозу 5ФУ в 1.5 раза при той же терапевтической эффективности [5]. Тем самым показана возможность изменения активности 5ФУ специфическими ингибиторами уридинфосфорилазы с целью снижения токсичности основного препарата.

Перспективным является применение ингибиторов уридинфосфорилаз не только для борьбы с онкологическими заболеваниями, но и с некоторыми инфекционными, вызванными бактериями и простейшими, так как ре-синтез уридина, протекающий преимущественно с участием уридинфосфорилазы и урацилфосфорибозилтрансферазы, чрезвычайно важен для жизнедеятельности микроорганизмов. Роль УФазы в обмене уридина у высших организмов менее значима, чем для микроорганизмов, так как большая часть пиримидиновых оснований в клетках высших организмов синтезируется де ново, и только значительно меньшая синтезируется путем ресинтеза [6]. Клетки же многих микроорганизмов лишены тимидинфосфоралазной активности, и именно уридинфосфорилаза катализирует в них фосфоролиз как рибо-, так и дезоксирибопиримидин нуклеозидов. Инактивация фермента-хозяина не будет столь существенна для высших организмов в целом, как инактивация единственного фермента для паразита. Ингибирование УФазы, как показали опыты in vivo, летально для некоторых паразитов (например, Giardia lamblia, Schistosoma mansoni), являющихся возбудителями заболеваний человека [7-9]. Основой создания новых антипаразитических препаратов и антибиотиков могут быть структуры атомного разрешения комплексов ферментов-мишеней прокариот и высших организмов с низкомолекулярными химическими соединениями (лекарство).

Однако нерациональное применение ингибиторов фосфорилаз, особенно с недостаточно высокой тканеспецифичностью, может вызвать осложнения. Исследования на смешанной культуре клеток астроцитов с нейронами и на реперфузированном мозге показали, что уридин защищает клетки от гибели. Степень повреждения клеток в этих опытах контролировали как морфологически, так и по активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ) - маркера клеточного повреждения при ишемии. Кроме того, этой группой исследователей показано, что в протекторном (защитном) действии уридина принимает участие уридинфосфорилаза нейронов и астроцитов. Для выяснения роли уридинфосфорилазы в защитном действии уридина было определено, насколько блокирование УФазы влияет на протекторный эффект уридина в ишемизированных нейронах [10]. Таким образом, ингибирование уридинфосфорилазы в клетках мозга (нейронах и клетках астроцитарной нейроглии) и кардиомиоцитах может ухудшить состояние тканей при ишемии. Однако, по-видимому, существует способ снижения негативных последствий приема ингибиторов уридинфосфорилаз путем конструирования ингибиторов, не способных проникать через гистогематические барьеры, в частности, гемато-энцефалический барьер.

Коиш М.Н. с соавторами показал, что соединения класса 2,2'-ангидроуридинов являются эффективными ингибиторами для большинства уридинфосфорилаз клеток бактерий и простейших [11, 12]. В связи с этим, из широкого класса ингибиторов УФазы был выбран ингибитор - 2,2'-ангидроуридин.

Разработка новых лекарственных препаратов-ингибиторов ферментативной активности невозможна без понимания механизма ингибирования на атомно-молекулярном уровне. Под механизмом ингибирования мы понимаем структурно-функциональные особенности взаимодействия фермент-ингибитор, такие как структура сайтов связывания ингибитора, характер взаимодействий атомов ингибитора с атомами фермента, структурно-функциональные изменения, происходящие при образовании комплекса фермент-ингибитор. Для этого необходимо детальное исследование пространственной организации макромолекулярных комплексов уридинфосфорилаз бактерий и высших организмов методами рентгеноструктурного анализа при атомном разрешении и компьютерного моделирования. На основании результатов этих исследований можно предложить структурно-функциональный аспект механизма ингибирования данного белка-мишени, что, в свою очередь, позволяет конструировать химические соединения-ингибиторы, более комплиментарные сайтам связывания ферментов и, возможно, более эффективные в качестве лекарственного препарата.

Целью данной работы было изучение пространственной организации молекулы уридинфосфорилазы из Salmonella typhimurium (ÄUPh) и уридинфосфорилазы человека (ЯСРЫ) в комплексах с разными лигандами и установление структурной основы ингибирования этих уридинфосфорилаз 2,2'-ангидроуридином (ANU) методом рентгеноструктурного анализа. Компьютерное моделирование оптимальных ингибиторов (аналогов 2,2'-ангидроуридина) уридинфосфорилазы человека и бактерий.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• определение атомных структур комплексов iS/UPh с 2,2'-ангидроуридином, ионом фосфата и калия методом рентгеноструктурного анализа биомакромолекул;

• решение структуры комплекса 7/UPhI с 2,2'-ангидроуридином методом молекулярного моделирования;

• анализ структур комплекса "фермент-ингибитор" для /TUPhl и StUPh;

• молекулярно-динамическое исследование iiUPhl и »SVUPh;

• компьютерное конструирование потенциальных ингибиторов уридинфосфорилаз.

Заключение диссертации по теме «Кристаллография, физика кристаллов», Лашков, Александр Александрович

Выводы

• Методом рентгеноструктурного анализа впервые решены и уточнены с высокой достовернотью пространственные структуры атомного разрешения следующих биомакромолекул:

- комплекса ЛиРЬ с 2,2'-ангидроуридином (ингибитором уридинфосфорилазы — модулятором активности химиотерапевтических препаратов) и ионом калия (эффектором уридинфосфорилазы) при разрешении 2.38 А (Ягасюг = 20.80%; К^е = 25.80%, БР1= 0.267 А, Я.М.8.Б. = 0.007 А для длин связей и К.М.З.Б. = 1.154° для валентных углов; 99.5% аминокислотных остатков находятся в наиболее благоприятных и разрешённых областях статистики Рамачандрана;

- комплекса ^/иРЬ с 2,2'-ангидроуридином и ионом фосфата (субстратом уридинфосфорилазы) при разрешении 2.11 А (Красин- = 18.10%, Я&ес = 21.90%, БР1= 0.168 А, Я.М.8.Б. = 0.007 А для длин связей и К.М.8.Б. = 1.499° для валентных углов; 99.7% аминокислотных остатков находятся в наиболее благоприятных и разрешённых областях статистики Рамачандрана;

- комплекса 5ШР11 с 2,2'-ангидроуридином, ионами фосфата и калия при разрешении 1.86 А (Я^ = 17.60%, Я&ее = 20.60%, БР1= 0.132 А, Я.М.8.Б. = 0.007 А длин связей и Я.М.8.Б. = 1.066° для валентных углов; 99.5% аминокислотных остатков в наиболее благоприятных и разрешённых областях статистики Рамачандрана;

- нелигандированной уридинфосфорилазы 5*. ¿уркутигшт при разрешении 1.80 А (Я^ = 16.08%; 11^=20.01%; БР1= 0.115 А; Я.М.8Х>= 0.006 А для длин связей и Я.М.8.Б.= 1.042° для валентных углов; 99.7% аминокислотных остатков в наиболее благоприятных и разрешённых областях статистики Рамачандрана;

- комплекса Л11РЬ с ионом фосфата при разрешении 1.5 А (Б^асюг = 16.60%, К&ее = 21.20%, БР1= 0.098 А, Я-М-БЛ). = 0.007 А длин связей и Я.М^.О. = 1.094° для валентных углов; 99.5% аминокислотных остатков в наиболее благоприятных и разрешённых областях статистики Рамачандрана. Координаты атомов пространственных структур вышеприведённых пяти макромолекулярных соединений и соответствующие им наборы экспериментальных модулей структурных факторов депонированы в международный банк белковых структур (РОВ). Им присвоены следующие идентификационные номера ГО РБВ: ЗБРБ, ЗС74, тЛ, ЗОБО, ЗР\¥Р соответственно.

• Впервые выявлено место и характер связывания 2,2'-ангидроуридина с ЛиРЬ (ферментом-мишенью). Взаимодействия между ферментом и ингибитором осуществляются посредством водородных связей, ван-дер-ваальсовых контактов и стэкинг взаимодействий. На основании экспериментальных и литературных данных сделан вывод о том, что 2,2'-ангидроуридин является конкурентным ингибитором уридинфосфорилаз и его действие обратимо.

• Методом молекулярного докинга впервые определена структура комплекса уридинфосфорилазы человека с 2,2'-ангидроуридином и ионом фосфата. Четвертичной структурой указанного комплекса является гомодимер. Установлены аминокислотные остатки /ШРЫ, связывающие 2,2'-ангидроуридин. Показаны различия ферментов //ЫРЫ и ЛиРЬ в гидрофобной области сайта, связывающего гетероциклический компонент 2,2'-ангидроуридина. Механизм ингибирования /ГОРЫ и 5ШРЬ 2,2'-ангидроуридином аналогичен. Полученные данные можно использовать для рационального дизайна новых перспективных ингибиторов бактериальных и человеческих уридинфосфорилаз, являющихся; химиотерапевтическими и противомикробными препаратами. . ' .

• Ме годом рентгепос груктурного анализа впервые показано, что г в ком п л ексеу ри ди н ф о с ф ор и л аз б*. ¡уркуп г г тит с 2,2'-ангидроуридином и ионом фосфата состояниегактивногощентращредпочтительно чоакрытое»;,, в то время как для' комплекса: только с 2,2'-ангидроуридином наблюдаются.как «закрытое»; так;и5«промежуточное» состояния., .

• Методом молекулярной динамики было установлена влияния иона калия; на структурную стабилизацию молекулы бЖРК:. Особенно эти изменения- приходятся на минокислотные остатки петли Е9 и начального участкач спирали« Н8. Отмечено?« увеличение; плотности- контактов в-• области •• межсубъединич11 ого взаимодействия в ^ димерах, в присутствии иона1, калия. Методами молекулярной! динамики- показано,1 что петля Е9 активного центра ферментов 5ШР11 и //ЦРЫ меняет свою конформацию и положение в гтростанстве '

В первые проведено конструирование т $Шсо молекулы высокоафинного ингибитора как; для //ИРЫ, так и для 6711РЬ на основе 2,2'-ангидроуридина. Они являются 5-замещенными!или 6-замещенными 2,2'-ангидроуридинами, где в качестве заместителя; выступает короткая алифатическая насыщенная цепочка с ароматической группой на конце. Для 5-замещенных 2,2'-ангидроуридинов имеются* отличия? в предпочтительном; типе ароматической группы ингибитора //ЦРНГ: (пиридиновая, группа) и б'/иРИ (имидазольная группа), что объясняется различным аминокислотным окружением активного центра фосфорилаз из разных источников при высокой гомологии сайтов связывания;. Для 6-замещённых 2,2'-ангидроуридинов имеются лишь, отличия в длине углеводороднойщепочки высокоафинного заместителя.

Благодарности

Автор выражает искреннюю признательность:

• сотрудникам группы A.M. Михайлова Лаборатории белковой кристаллографии Института кристаллографии им. A.B. Шубникова РАН — в.н.с., к.ф.-м.н. Н.Е. Жухлистовой, с.н.с., к.ф.-м.н. А.Г. Габдулхакову, к.б.н. Ю.С. Савочкиной, к.б.н. М.В. Донцовой, н.с., к.х.н. A.B. Ляшенко, к.х.н. Б.Ф. Павлюк, инж. Т.А. Серёгиной, инж. Ю.Н. Жуковой, инж. С.Е. Сотниченко и инж. И.И. Прокофьеву - за помощь и дружескую поддержку, которая в огромной степени способствовала исследованию пространственной организации биомакромолекулярных комплексов уридинфосфорилаз методом рентгеноструктурного анализа;

• коллективу лаборатории моделирования биомолекулярных систем Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН за помощь в компьютерном моделировании структуры биомакромолекул;

• д.б.н., профессору Миронову A.C., к.б.н. Савочкиной Ю.А. и к.б.н. Донцовой М.В. за предоставление препарата »SVUPh для кристаллизации;

• Серёгиной Т.А. и Донцовой М.В. за помощь при кристаллизации биомакромолекулярных комплексов;

• проф. X. Бетзелю (Christian Betzel, DEZY, Hamburg, Germany) и к.ф.-м.н. Г.С. Качаловой за предоставленную возможность работы на белковых станциях синхротрона DEZY (Hamburg, Germany);

• к.ф.-м.н. Габдулхакову А.Г за помощь в экспериментальной и расчетной частях исследования;

• к.ф.-м.н. Жухлистовой Н.Е. и д.м.н. Штилю A.A. за критическое обсуждение результатов работы;

• д.ф.-м.н., профессору Ефремову Р.Г. и к.ф.-м.н., доценту Михайлову A.M. за предложенную тему, руководство работой, неоценимую помощь и поддержку.

1У.8. Заключение

1) Основной эффект ингибирования уридинфосфорилазы 2,2'-ангидроуридином заключается в установлении связей 2,2'-ангидроуридина с аминокислотными остатками нуклеозид-связывающего сайта активного центра S/UPh. Как показано нами выше, определяющую роль в связывании 2,2'-ангидроуридина, так же как и субстратов, играет связь с рибозным компонентом ингибитора, который располагается в активном центре. Остатки Thr94/B, His8/D, Glul98/B (рис. 12, 22) образуют водородные связи с атомами ингибитора, аналогичные связям с рибозным компонентом уридина. Кроме того, в связывании 2,2'-ангидроуридина принимает участие Argl66/B, образуя контакт с атомом 04 рассматриваемого ингибитора.

Glu198/B

Рисунок 22. Сравнение положения 2,2'-ангидроуридина (оранжевый) и уридина (красный) по отношению к ключевым остаткам нуклеозид-связывающего сайта активного центра Л11РЬ. Сплошными линиями показаны водородные связи.

В случае с уридином остатки С1п166/5/11РЬ и А^168/ЛиР11 в акте ферментативной реакции стабилизируют обмен электронами между атомом

04'-рибозы и атомами пиримидинового кольца. В результате ион оксокарбения стабилизируется отрицательно заряженным ионом фосфата. Ион фосфата связывается на а-стороне рибозного кольца, где его расположение позволяет участвовать в 8>Д нуклеофильной атаке С1'- позиции [191].

По сравнению с уридином, в случае связывания 2,2'-ангидроуридина Ы-гликозидная связь остается стабильной как за счет фиксации пиримидинового кольца в син-положении атомом 02, так и за счет иного, чем в случае с субстратами уридинфосфорилазы, взаимного расположения урацильного кольца и остатков в1и168 и А^166 (рис. 20).

Следует учитывать и то, что молекула 2,2'-ангидроуридина имеет меньше вращательных степеней свободы, чем уридин. Меньшее число степеней свободы приводит к уменьшению энтропийной составляющей свободной энергии комплекса фермент-ингибитор. При практически неизменной энтальпии комплексов, определяемой связями фермент-ингибитор, эффект уменьшения энтропийной составляющей увеличивает «время жизни» и уменьшает вероятность распада комплекса фермент-ингибитор и вероятности его самопроизвольного распада.

Исходя из аналогичности пространственной организации активных центров 5>иРЬ и /ШРЫ, как было показано нами ранее, полагаем и идентичность ингибирования 2,2'-ангидроуридином этих уридинфосфорилаз.

2) Сгенерированы структуры соеденений - потенциальных лекарственных препаратов на основе высокоселективных ингибиторов уридинфосфорилаз. Они являются 5-замещенными или 6-замещенными 2,2'-ангидроуридинамы, где в качестве заместителя выступает короткая алифатическая насыщенная цепочка с ароматической группой на конце. Для 5-замещенных 2,2'-ангидроуридинов имеются отличия в предпочтительном типе ароматической группы ингибитора /ШРЫ (пиридиновая) и бШРИ (имидазольная группа), что объясняется различным аминокислотным окружением активного центра фосфорилаз из разных источников при высокой гомологии сайтов связывания. Для- 6-замещённых 2,2'-ангидроуридинов имеются лишь, отличия, в длине углеводородной цепочки оптимального заместителя.

IV.9. Перспективы

Ввиду ухудшения экологической обстановки и изменения образаt жизни людей, проблема онкологических заболеваний в ближайшей-перспективе, будет острее, чем на данный момент. В то же время намечается тенденция адаптации новых злокачественных образований и микроорганизмов — паразитов человека - к лекарственным препаратам^ уже применяющимся в медицинской практике. Создание новых биологически активных соединений требует описания на-молекулярном уровне взаимодействий «лиганд-рецептор». Создание новых лекарственных препаратов, взаимодействующих- с белками' обмена нуклеотидов, к которым относится уридинфосфорилаза, представляется автору перспективным направлением, молекулярной фармакологии.

Автором в работе исследованы структурные основы1 ингибирования уридинфосфорилаз бактерий и человека перспективным- препаратом 2,2'-ангидроуридином. 1 и сделан первый шаг на пути рационального конструирования препаратов нового поколения на основе 2,2'-ангидроуридина. В дальнейшем автор предполагает проведение экспериментального исследования физико-химических свойств новых соединений — ингибиторов уридинфосфорилаз1 различных эукариот и прокариот методами аналитической знзимологии и биохимии, а также исследования структурных особенностей взаимодействия новых соединений с уридинфосфорилазами методами рентгеноструктурного анализа. Представляется интересным всестороннее исследование биологических свойств новых ингибиторов на культурах клеток in vitro и доклинические испытания in vivo.