Молекулярное моделирование строения аденозиновых рецепторов и компьютерный дизайн их потенциальных лигандов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.03, кандидат химических наук Иванов, Андрей Андреевич

• Иванов, Андрей Андреевич
• кандидат химических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат химических наук Иванов, Андрей Андреевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 Классификация и структура G-белок сопряженных рецепторов.

1.2 Аденозиновые рецепторы.1 О

1.2.1 Классификация аденозиновых рецепторов.1 О

1.2.2 Лиганды аденозиновых рецепторов.

1.2.2.1 Селективные лиганды А1 рецепторов.

1.2.2.2 Селективные лиганды А2а рецепторов.

1.2.2.3 Лиганды А2Ь рецепторов.

1.2.2.4 Селективные лиганды A3 рецепторов.

1.3 Моделирование G-белок сопряженных рецепторов.

1.4 Лиганд-рецепторные взаимодействия аденозиновых рецепторов.

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МОДЕЛЕЙ АДЕНОЗИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ.

2.1 Пути компьютерного исследования лиганд-рецепторных взаимодействий.

2.2 Построение молекулярных моделей аденозиновых рецепторов.

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ СВЯЗЫВАНИЯ АНТАГОНИСТОВ АДЕНОЗИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ.5 О

3.1 Выбор метода молекулярного докинга.5 О

3.2 Механизмы связывания ксантиновых производных.

3.2.1 Докинг 8-незамещенных 1,3-диалкилксантинов.

3.2.2 Докинг 1,3-диалкил-8-циклопентил- и 8-фенилксантинов.

3.2.3 Докинг антагонистов с сукцинимидными, малимидными и пара-замещенными фениламидными заместителями.

3.3 Механизмы связывания 8-пиразол-, 8-изоксазол- и

8-аминофенилзамещенных ксантиновых производных с

А2Ь аденозиновым рецептором.

ГЛАВА 4. МОЛЕКУЛЯРНО - ДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ КОМПЛЕКСОВ А2Ь АДЕНОЗИНОВОГО РЕЦЕПТОРА С АНТАГОНИСТАМИ.

4.1 Подготовка молекулярных комплексов и условия проведения молекулярно-динамических расчетов.

4.2 Анализ результатов молекулярно-динамических расчетов.

ГЛАВА 5. ИЗУЧЕНИЕ ЛИГАНД-РЕЦЕПТОРНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ АГОНИСТОВ АДЕНОЗИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ.

5.1 Докинг аденозина.

5.2 Докинг 5'-М-алкилкарбоксамидоаденозинов.

5.3 Докинг N -алкил-, N6 -циклоалкил- и К^-фенилзамещенных производных аденозина и NEC А.

5.4 Докинг К^-норборнен-, Г^-норборнил- и 1ч[6-эпоксинорборнилзамещенных производных аденозина.

5.5 Докинг 2-замещенных производных аденозина и NECA.

ГЛАВА 6. КОМПЬЮТЕРНЫЙ ДИЗАЙН НОВЫХ ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ АГОНИСТОВ АДЕНОЗИНОВЫХ РЕЦЕПТОРОВ.

6.1 Выбор метода и общие пути поиска новых потенциальных агонистов.

6.2 Анализ возможных модификаций аденинового цикла.

6.3 Карболиновые производные.

6.4 Потенциальные агонисты с сопряженным гетероциклическим фрагментом при 1-6 и 6-5 положениях пуринового цикла.

6.5 Модификации фенильного цикла 2-фенилгидроксипропинильного фрагмента (S)-PHPNECA как способ получения потенциальных агонистов, селективных по отношению к А2Ь рецептору.

6.6 Оценка активностей предложенных потенциальных агонистов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярное моделирование строения аденозиновых рецепторов и компьютерный дизайн их потенциальных лигандов»

Аденозиновые рецепторы широко представлены в большинстве типов тканей и клеток животных и человека и участвуют в огромном количестве различных физиологических процессов. Как агонисты, так и антагонисты аденозиновых рецепторов находят широкое применение в фармакологии и медицине в качестве лекарственных препаратов для лечения нейродегенеративных и сердечно-сосудистых заболеваний.

Экспериментальные данные о воздействии лигандов на аденозиновые рецепторы достаточно обширны, но до сих пор отсутствуют экспериментальные данные о пространственном строении этих рецепторов, что существенным образом затрудняет задачу изучения механизмов лиганд-рецепторного взаимодействия и разработку новых более эффективных препаратов. На сегодняшний день известно лишь, что аденозиновые рецепторы содержат трансмембранный домен, образованный семью а-спиралями, соединенными гидрофильными петлями. Сайт связывания агонистов и антагонистов локализован внутри трансмембранного домена и образован примерно одинаковым набором аминокислотных остатков. Также неясными остаются причины селективного связывания лигандов с тем или иным подтипом рецепторов.

Аденозиновые рецепторы, как и другие рецепторы, сопряженные с G-белками, представляют собой мембранные белки, плохо поддающиеся кристаллизации и изучению методом рентгеноструктурного анализа. Поэтому на первый план выступает молекулярное моделирование пространственных структур этих белков. Кроме того, именно методы молекулярного моделирования дают возможность определить наиболее перспективные модификации существующих лигандов, что оказывается крайне важным при поиске и синтезе новых биологически активных соединений с заданными свойствами.

Работы по молекулярному моделированию аденозиновых рецепторов проводятся относительно недавно (около десяти лет) и к настоящему моменту не существует ни одной молекулярной модели данных рецепторов, в которой кроме трансмембранного домена были бы смоделированы все гидрофильные петли, влияющие на общую геометрию рецептора, участвующие в передаче сигнала от рецептора к G-белку и способные принимать участие в связывании агонистов и антагонистов аденозиновых рецепторов.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что изучение аденозиновых рецепторов в настоящее время представляется весьма важной и актуальной проблемой.

Данная работа посвящена построению пространственных молекулярных моделей каждого из четырех известных на сегодняшний день подтипов аденозиновых рецепторов человека, включающих в себя не только а-спирали, но и гидрофильные петли, изучению механизмов лиганд-рецепторных взаимодействий агонистов и антагонистов данных рецепторов, определению причин селективного связывания лигандов, а также компьютерному конструированию новых потенциальных лигандов аденозиновых рецепторов.

Заключение диссертации по теме «Органическая химия», Иванов, Андрей Андреевич

выводы

1. С помощью метода моделирования по гомологии впервые построены полные пространственные модели каждого из четырех известных на сегодняшний день подтипов аденозиновых рецепторов человека, содержащие как трансмембранные а-спирали, так и все внеклеточные и внутриклеточные гидрофильные петли, а также концевые участки рецепторов.

2. С использованием компьютерного молекулярного докинга исследованы лиганд-рецепторные взаимодействия для серии известных антагонистов аденозиновых рецепторов, определены аминокислотные остатки рецепторов, участвующие в связывании антагонистов и выявлены особенности взаимодействий антагонистов с каждым из четырех подтипов рецепторов.

3. Для некоторых антагонистов аденозиновых рецепторов установлена возможность существования альтернативного механизма связывания, что подтверждено результатами молекулярно-динамических расчетов лиганд-рецепторных комплексов А2Ь рецептора в фосфолипидном бислое.

4. С помощью молекулярного докинга серии структурно различных производных аденозина детально изучены механизмы и особенности связывания агонистов с каждым подтипом аденозиновых рецепторов, найдены причины различий в селективности и эффективности связывания различных агонистов, в том числе оптических изомеров.

5. На основе результатов молекулярного моделирования аденозиновых рецепторов и докинга известных агонистов предложены пути поиска новых потенциальных агонистов аденозиновых рецепторов, не являющихся аналогами аденозина. Сконструирован ряд структур потенциальных селективных агонистов А2Ь аденозинового рецептора.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненной работы с помощью методов молекулярного моделирования впервые построены полные молекулярные модели всех четырех подтипов аденозиновых рецепторов человека, содержащие как трансмембранные а-спирали, так и все гидрофильные петли и концевые части. Полученные молекулярные модели позволяют не только представить общее строение аденозиновых рецепторов, но и выявить важные особенности, характерные для каждого подтипа. С помощью молекулярного докинга известных антагонистов аденозиновых рецепторов были изучены лиганд-рецепторные взаимодействия и выявлены аминокислотные остатки, имеющие наибольшее значение для эффективного связывания антагонистов с каждым подтипом рецепторов. Кроме того, была показана возможность существования альтернативного механизма связывания антагонистов, что было подтверждено результатами молекулярно-динамических расчетов лиганд-рецепторных комплексов А2Ь рецептора в фосфолипидном бислое. Отметим, что ранее таких расчетов для аденозиновых рецепторов не проводилось. Осуществленный молекулярный докинг известных агонистов аденозиновых рецепторов — аналогов аденозина с различными заместителями в адениновом и рибозном фрагменте - позволил детально описать механизмы связывания и особенности лиганд-рецепторных взаимодействий для каждого подтипа рецепторов. На основании полученных молекулярных моделей впервые были сделаны выводы о причинах селективности и эффективности различных агонистов, в том числе оптических изомеров. Используя полученные модели и предложенные механизмы лиганд-рецепторных взаимодействий был сконструирован ряд новых потенциальных агонистов аденозиновых рецепторов, не являющихся аденозиновыми производными, и предложены пути поиска селективных агонистов А2Ь рецептора, что является одной из актуальнейших проблем современной химии аденозиновых рецепторов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Иванов, Андрей Андреевич, 2004 год

1. Gether U. Uncovering molecular mechanism involved in activation of G protein-coupled receptors. // Endocrine. Rev. 2000. - V. 21. - P. 90-113.

2. Hamm H.E. How activated receptors couple to G proteins. // Proc. Natl. Acad. Sci. 2001. - V. 98. - P. 4819-4821.

3. Lefkowitz R.J. G protein coupled receptors. Ill New roles for receptor kinases and P-arrestins in receptor signaling and desensitization. // J. Biol. Chem. 1998. -V. 273.-P. 18677-18680.

4. Hamm H.E. The many faces of G protein signaling. // J. Biol. Chem. 1998. - V. 273.-P. 669-672.

5. Flower D.R. Modelling G-protein-coupled receptors for drug design. // Biochim. Biophys. Acta. 1999. -V. 1422. - P. 207-234.

6. Mark M.D., Herlitze S. G-protein mediated gating of inward-rectifier K+ channels. // Eur. J. Biochem. 2000. - V. 267. - P. 5830-5836.

7. Dascal N. Ion-channel regulation by G proteins. // Trends Endocrinol. Metabol. -2001.-V. 12.- P. 391-398.

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

9. Sakmar T.P. Structure of rhodopsin and the superfamily of seven-helical receptors: the same and not the same. // Curr. Opin. Cell Biol. 2002. — V. 14. -P. 189-195.

10. Stiles G.L. Adenosine receptors. // J. Biol. Chem. 1992. - V. 267. - P. 64516454.

11. Pin J.P., Bockaert J. Get receptive to metabotropic glutamate receptors. // Curr. Opin. Neurobiol. 1995. - V. 5. - P. 342-349.

12. Unger V.M., Hargrave P.A., Baldwin J.M., Schertler G.F. Arrangement of rhodopsin transmembrane alpha-helices. // Nature. 1997. — V. 389. — P. 203-206.

13. Mizobe Т., Maze M., Lam V., Suryanarayana S., Kobilka B.K. Arrangement of transmembrane domains in adrenergic receptors. Similarity to bacteriorhodopsin. //J. Biol. Chem. 1995.-V. 271.-P. 2387-2389.

14. Scholl D.J., Wells J.N. Serine and alanine mutagenesis of the nine native cysteine residues of the human A1 adenosine receptor. // Biochem. Pharmacol. — 2000. -V. 60.-P. 1647-1654.

15. Liu J., Schoneberg Т., van Rhee M., Wess J. Mutational analysis of the relative orientation of transmembrane helices I and VII in G protein-coupled receptors. // J. Biol. Chem. 1995. - V. 270. - P. 19532-19539.

16. Probst W.C., Snyder L.A., Schuster D.I., Brosius J., Sealfon S.C. Sequence alignment of the G-protein coupled receptor superfamily. // DNA Cell Biol. -1992.-V. 11.-P. 1-20.

17. Fredholm B.B., IJzerman A.P., Jacobson K.A., Klotz K.N., Linden J. International union of Pharmacology. XXV. Nomenclature and classification of adenosine receptors. // Pharmacol. Rev. 2001. - V. 53. - P. 527-552.

18. Fredholm B.B., Abbracchio M.P., Burnstock G., Dubyak G.R., Harden Т.К., Jacobson K.A., Schwabe U., Williams M. Towards a revised nomenclature for PI and P2 receptors. // TiPS. 1997. - V. 18. - P. 79-82.

19. Ralevic V., Burnstock G. Receptors for purines and pyrimidines. // Pharmacol. Rev. 1998. - V. 50. - P. 413-492.

20. De Gubareff Т., Sleator W.J. Effects of caffeine on mammalian atrial muscle, and its interaction with adenosine and calcium. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1965. -V. 148.-P. 202-214.

21. Sattin A., Rail T.W. The effect of adenosine and adenine nucleotides on the cyclic adenosine 3', 5'-phosphate content of guinea pig cerebral cortex slices. // Mol. Pharmacol. 1970. - V. 6. - P. 13-23.

22. Dubyak G.R. Signal transduction by P2-purinergic receptors for extracellular ATP. // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1991. - V. 4. - P. 295-300.

23. Benham C.D., Tsien R.W. A novel receptor-operated Ca2+-permeable channel activated by ATP in smooth muscle. // Nature. 1987. - V. 238. - P. 275-278.

24. Jiang Q., Guo D., Lee B.X., van Rhee M., Kim Y.C., Nicholas R.A., Schachter J.B., Harden Т.К., Jacobson K.A. A mutational analysis of residues essential for ligand recognition at the human P2Y1 receptor. // Mol. Pharmacol. 1997. - V. 52.-P. 499-507.

25. Jockers R., binder M.E., Hoehnegger M., Nanoff C., Bertin В., Strosberg A.D., Marullo S., Freissmuth M. Species difference in the G protein selectivity of the human and bovine A1-adenosine receptor. // J. Biol. Chem. 1994. - V. 269. - P. 32077-32084.

26. Palmer T.M., Gettys T.W., Stiles G.L. Differential interaction with and regulation of multiple G-proteins by the rat A3 adenosine receptor. // J. Biol. Chem. 1995. -V.270.-P. 16895-16902.

27. Kull В., Svenningsson P., Fredholm B.B. Adenosine A(2A) receptors are colocalized with and activate G0if in rat striatum. // Mol. Pharmacol. 2000. - V. 58.-P. 771-777.

28. Bruns R.F., Lu G.H., Pugsley T.A. Characterization of the A2 adenosine receptor labeled by 3H.NECA in rat striatal membranes. // Mol. Pharmacol. 1986. - V. 29.-P. 331-346.

29. Випетапп M., Pott L. Down-regulation of A1 adenosine receptors coupled to muscarinic K+ current in cultured guinea-pig atrial myocytes. // J. Physiol. 1995. -V. 482.-P. 81-92.

30. Franco R., Ferre S., Agnati L., Torvinen M., Gines S., Hillion J., Casado V., Lledo P.M., Zoli M., Lluis C., Fuxe K. Evidence for adenosine/dopamine receptor interactions for heteromerization. // Neuropsychoparmacol. 2000. — V. 23. — P. S50-S59.

31. Lasley R.D., Narayan P., Jahania M.S., Partin E.L., Kraft K.R., Mentzer R.M. Species-dependent hemodynamic effects of adenosine A3-receptor agonists IB-MECA and Cl-IB-MECA. //Am. J. Physiol. 1999. - V. 276. - P. H2076-H2084.

32. Cunha R.A. Adenosine as a neuromodulator and as a homeostatic regulator in the nervous system: different roles, different sources and different receptors. // Neurochem. International. 2001. - V. 38. - P. 107-125.

33. Smits G.J., McVey M., Cox B.F., Perron M.H., Clark K.L. Cardioprotective effects of the novel adenosine A1/A2 receptor agonist AMP 579 in a porcine model of myocardial infarction. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1998. - V. 286. - P. 611-618.

34. Monopoli A., Casati C., Lozza G., Forlani A., Ongini E. Cardiovascular pharmacology of the A2a adenosine receptor antagonist, SCH 58261, in the rat. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1998. - V. 285. - P. 9-15.

35. Dunwiddie T.V., Diao L. Regulation of extracellular adenosine in rat hippocampal slices is temperature dependent: role of adenosine transporters. // Neuroscience. -2000. V. 95. -P. 81-88.

36. Rimondini R., Ferre S., Ogren S.O., Fuxe K. Adenosine A2A agonists: a potential new type of atypical antipsychotic. // Neuropsychopharmacology. 1997. — V. 17. -P. 82-91.

37. Schulte G., Fredholm B.B., Human adenosine Al, A2a, A2b and A3 receptors expressed in Chinese hamster ovary cells all mediate the phosphorylation of extracellular-regulated kinase 1/2. // Mol. Pharmacol. 2000. - V. 58. - P. 477482.

38. Ramkumar V., Stiles G.K., Beaven M.A., АН H. The A3 adenosine receptor is the unique adenosine receptor which facilitates release of allergic mediators in mast cells. // J. Biol. Chem. 1993. - V. 268. - P. 16887-16890.

39. Stehle J.H., Rivkees S.A., Lee J.J., Weaver D.R., Deeds J.D., Reppert S.M. Molecular cloning and expression of the cDNA for a novel A2-adenosine receptor subtype. // Mol. Endocriol. 1992. - V. 6. - P. 384-390.

40. Koltz K.N. Adenosine receptors and their ligands. // Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 2000. - V. 362. - P. 382-391.

41. Williams M. Adenosine antagonists. // Med. Res. Rev. 1989. - V. 9. - P. 219243.

42. Poulsen S.A., Quinn R.J. Adenosine receptors: new opportunites for future drugs. // Bioorg. Med. Chem. 1998. -V. 6. - P. 619-641.

43. Martin P.L. Relative agonist potencies of C2-substituted analogues of adenosine: evidence for adenosine A2B receptors in the guinea pig aorta. // Eur. J. Pharmacol. 1992. - V, 216. - P. 235-242.

44. Prentice D.J., Hourani S.M.O. Activation of multiple sites by adenosine analogues in the rat isolated aorta. // Br. J. Pharmacol. 1996. - V. 118. - P. 1509-1517.

45. Prentice D.J., Shankley N.P., Black J.W. Pharmacological analysis of the interaction between purinoceptor agonists and antagonists in the guinea-pig taenia caecum. // Br. J. Pharmacol. 1995. - V. 115. - P. 549-556.

46. Biagi G., Giorgi I., Leonardi M., Livi O., Pacchini F., Scartoni V., Costa В., Lucacchini A. New N6- or N(9)-hydroxyalkyl substituted 8-azaadenines oradenines as effective A1 adenosine receptor ligands. // Eur. J. Med. Chem. — 2003. -V.38.-P. 801-810.

47. Fhid O., Pawlowski M., Jurczyk S., Mtiller C.E., Schumacher B. Pyrimidin-8-on2,l-f.theophylline-9-alkylcarboxylic acids amides as A1 and A2A adenosine receptor ligands. // Farmaco. 2003. - V. 58. - P. 439-444.

48. Francis J.E., Cash W.D., Psychoyos S., Ghai G., Wenk P., Friedmann R.C., Atkins C., Warren V., Furness P., Hyun J.L., Stone G.A., Desai M., Williams M.

49. Structure-activity profile of a series of novel triazoloquinazoline adenosine antagonists. // J. Med. Chem. 1988. - V. 31. - P. 1014-1020.

50. Trivedi B.K., Bruns R.F. l,2,4.Triazolo[4,3-a]quinoxalin-4-amines: a new class of A1 receptor selective adenosine antagonists. // J. Med. Chem. 1988. - V. 31. -P. 1011-1014.

51. Van Galen P.J.M., Nissen P., Van Wijngaarden I., IJzerman A.P., Soudin W. 'H-imidazo4,5-c.quinolin-4-amines: novel non-xanthine adenosine antagonists. // J. Med. Chem. 1991. - V. 34. - P. 1202-1206.

52. Jacobson K.A., van Galen P.J.M., Williams M. Adenosine receptors: pharmacology, structure-activity relationships, and therapeutic potential. // J. Med. Chem. 1992. - V. 35. - P. 407-422.

53. Dionisotti S., Ongini E., Zocchi C., Kull В., Arslan G., Fredholm B.B. Characterization of human A2A adenosine receptors with the antagonist radioligand 3H.-SCH 58261. // Br. J. Pharmacol. 1997. - V. 121. - P. 353-360.

54. Ramkumar V., Olah M.E., Jacobson K.A., Stiles G.L. Distinct pathways of desensitization of Al- and A2-adenosine receptors in DDT1 MF-2 cells. // Mol. Pharmacol. 1991. -V. 40. - P. 639-647.

55. Jacobson K.A., Stiles G.L., Ji X.D. Chemical modification and irreversible inhibition of striatal A2a adenosine receptors. // Mol. Pharmacol. 1992. - V. 42. -P. 123-133.

56. Alexander S.P., Losinski A., Kendall D.A., Hill S.J. A comparison of A2 adenosine receptor-induced cyclic AMP generation in cerebral cortex and relaxation of pre-contracted aorta. // Br. J. Pharmacol. 1994. - V. 111. - P. 185190.

57. Shimada J., Suzuki, F., Nonaka H., Ishii A., Ichikawa S. (E)-l,3-dialkyl-7-methyl -8-(3,4,5-trimethoxystyryl)xanthines: potent and selective adenosine A2a antagonists. // J. Med. Chem. 1992. - V. 35. - P. 2342-2345.

58. Kim Y.C., Ji X., Jacobson K.A. Derivatives of the triazolquinozaline adenosine antagonist (CGS 15943) are selective for the human A3 receptor subtype. // J. Med. Chem. 1996. - V. 39. - P. 4142-4148.

59. Baraldi P.G., Cacciari В., Spalluto G., Pineda M.J., Zocchi C., Dionisotti S., Ongini E. Pyrazolo4,3-e.-l,2,4-triazolo[l,5-c]pyrimidine derivatives: potent and selective A2a adenosine antagonists. // J. Med. Chem. 1996. - V. 39. - P. 11641171.

60. Chebib M., McKeveney D., Quinn R.J. l-Phenylpyrazolo3,4-d. pyrimidines; structure-activity relationships for C6 substituents at A1 and A2a adenosine receptors. // Bioorg. Med. Chem. 2000. - V. 8. - P. 2581-2590.

61. Feoktistov I., Biaggioni I. Adenosine A2b receptors. // Pharmacol. Rev. 1997. -V. 49.-P. 381-401.

62. Cristalli G., Camaioni E., Costanzi S., Vittori S., Volpini R., Klotz K.-N. Caracterization of potent ligands at human recombinant adenosine receptors. // Drug. Dev. Res. 1998. - V. 45. - P. 176-181.

63. Volpini R., Camaioni E., Costanzi S., Vittori S., Klotz K.-N., Cristalli G. Synthesis of di- and tri-substituted adenosine derivatives and their affinity at human adenosine receptor subtypes. // Nucleosides Nucleotides. 1999. - V. 18.-P. 2511-2520.

64. Muller C.E. Adenosine receptor ligands recent developments part I. Agonists. // Curr. Med. Chem. - 2000. - V. 7. - P. 1269-1288.

65. Kim Y.C., Ji X., Melman N., Linden J., Jacobson K.A. Anilide derivatives of an 8-phenylxanthine carboxylic congener are highly potent and selective antagonists at human A2b adenosine receptors. // J. Med. Chem. 2000. - V. 43. -P. 1165-1172.

66. Robeva A.S., Woodard R.L., Jin X., Gao Z., Bhattacharya S., Taylor H.E., Rosin D.L., Linden J. Molecular characterization of recombinant human adenosine receptors. // Drug. Dev. Res. 1996. - V. 39. - P. 243-252.

67. Jacobson K.A., IJzerman A.P., Linden J. 1,3-Dialkylxanthine derivatives having high potency as antagonists at human A2b adenosine receptors. // Drug. Dev. Res. 1999. - V. 47. - P. 45-53.

68. Feoktistov I., Biaggioni I. Characterization of adenosine receptors in human erythroleukemia-cells and platelets further evidence for heterogeneity of adenosine-A2 receptor subtypes. // Mol. Pharmacol. - 1993. - V. 43. - P. 909-914.

69. Kim H.O., Ji X.D., Siddiqi S.M., Olah M.E., Stiles G.L., Jacobson K.A. 2-Substitution of N^benzyladenosine-S'-uronamides enhances selectivity for A3 adenosine receptors. // J. Med. Chem. 1994. - V. 37. - P. 3614-3621.

70. Okamura Т., Kurogi Y., Nishikawa H., Hashimoto K., Fujiwara H., Nagao Y. l,2,4-Triazolo5,l-i.purine derivatives as highly potent and selective human adenosine A(3) receptor ligands. // J. Med. Chem. 2002. - V. 45. - P. 37033708.

71. Jacobson K.A., Park K.S., Jiang J.L., Kim Y.C., Olah M.E., Stiles G.L., Ji X.D. Pharmacological characterization of novel A3 adenosine receptor-selective antagonists. // Neuropharmacol. 1997. - V. 36. - P. 1157-1165.

72. Palczewski K., Kumasaka Т., Hori Т., Behnke C.A., Motoshima H., Fox B.A., Trong I.L., Teller D.C., Okada Т., Stenkamp R.E., Yamamoto M., Miyano M. Crystal structure of rhodopsin: a G protein-coupled receptor. // Science. 2000. -V. 289.-P. 739-745.

73. Gershengorn M.C., Osman R. Minireview: Insights into G protein-coupled receptor function using molecular models. // Endocrinology. 2001. — V. 142. — P. 2-10.

74. Shi L., Javitch J.A. The binding site of aminergic G protein-coupled receptors: the transmembrane segments and second extracellular loop. // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2002. - V. 42. - P. 437-467.

75. Hibert M.F., Trumpp-Kallmeyer S., Bruinvels A., Hoflack J. Three-dimensional models of neurotransmitter G-binding protein-coupled receptors. // Mol. Pharmacol. 1991. - V. 40. - P. 8-15.

76. Findlay J., Eliopoulos E. Three-dimensional modelling of G protein-linked receptors. // Trends Pharmacol. Sci. 1990. - V. 12. - P. 492-499.

77. Schertler G.F.X., Hargrave P.A. Projection structure of frog rhodopsin in two crystal forms. // Proc. Natl. Acad. Sci. 1995. - V. 92. - P. 11578-11582.

78. Schertler G.F.X., Villa C., Henderson R. Projection structure of rhodopsin. // Nature. 1993. - V. 362. - P. 770-772.

79. Davies A., Schertler G.F.X., Gowen B.E., Saibil H.R. Projection structure of an invertebrate rhodopsin. // J. Struct. Biol. 1996. - V. 117. - P. 36-44.

80. Baldwin J.M. The probable arrangement of the helices in G protein-coupled receptors. //EMBOJ.- 1993. -V. 12.-P. 1693-1703.

81. Donnelly D., Overington J.P., Ruffle S.V., Nugent J.H.A., Blundell T. L. Modeling alpha-helical transmembrane domains: the calculation and use of substitution tables for lipid-facing residues. // Protein Sci. 1993. - V. 2. - P. 5570.

82. Alkorta I., Du P. Sequence divergence analysis for the prediction of seven-helix membrane protein structures: И. A 3-D model of human rhodopsin. // Protein Eng. 1994. - V. 7. - P. 1231-1238.

83. Taylor W.R., Jones D.T., Green N.M. A method for alpha-helical integral membrane protein fold prediction. // Proteins. 1994. - V.3. - P. 281-294.

84. Herzyk P., Hubbard R.E. Automated method for modeling seven-helix transmembrane receptors from experimental data. // Biophys. J. 1995. - V. 69. -P. 2419-2442.

85. Herzyk P., Hubbard R.E. Combined biophysical and biochemical information confirms arrangement of transmembrane helices visible from the three-dimensional map of frog rhodopsin. // J. Mol. Biol. 1998. - V. 281. - P. 741754.

86. Pogozheva I.D., Lomize A.L., Mosberg H.I. The transmembrane 7-alpha-bundle of rhodopsin: distance geometry calculations with hydrogen bonding constraints. // Biophys. J. 1997. - V. 72. - P. 1963-1985.

87. Lomize A.L., Pogozheva I.D., Mosberg H.I. Structural organization og G protein-coupled receptors. // J. Comp.-Aided Mol. Des. 1999. - V. 13. - P. 325353.

88. Teeter M.M., Froimowitz M., Stec В., DuRand C.J. Homology modeling of the dopamine D2 receptor and its testing by docking of agonists and tricyclic antagonists. // J. Med. Chem. 1994. - V. 37. - P. 2874-2888.

89. Bourdon H., Trumpp-Kallmeyer S., Schreuder H., Hoflack J., Hibert M., Wermuth C.G. Modelling of the binding site of the human ml muscarinicreceptor: experimental validation and refinement. // J. Comp.-Aided Mol. Des. -1997.-V. 11.-P. 317-332.

90. Orry A.J., Wallace B.A. Modeling and docking the endothelin G-protein-coupled receptor. // Biophys. J. 2000. - V. 79. - P. 3083-3094.

91. Olah M.E. Identification of A2a adenosine receptor domains involved in selective coupling to Gs. Analysis of chimeric Al/A2a adenosine receptors. // J. Biol. Chem. 1997. - V. 272. - P. 337-344.

92. Olah M.E., Jacobson K.A., Stiles G.L. Role of the second extracellular loop of adenosine receptors in agonist and antagonist binding. // J. Biol. Chem. 1994. -V. 269.-P. 24692-24698.

93. Kim J., Jiang Q., Glashofer M., Yehle S., Wess J., Jacobson K.A. Glutamate residues in the second extracellular loop of the human A2a adenosine receptor required for ligand recognition. // Mol. Pharmacol. 1996. - V. 49. - P. 683-691.

94. Pikkemaat M.G., Linssen A.B.M., Berendsen H.J.C., Janssen D.B. Molecular dynamics simulations as a tool for improving protein stability. // Protein Eng. -2002. V. 15. -P. 185-192.

95. Hansson Т., Oostenbrink C., van Gunsteren W.F. Molecular dynamics simulations. // Curr. Opin. Struct. Biol. 2002. - V. 12. - P. 190-196.

96. Pasenkiewicz-Gierula M., Murzyn K., Rog Т., Czaplewski C. Molecular dynamics simulation studies of lipid bilayer systems. // Acta Biochim. Polonica. -2000.-V. 47.-P. 601-611.

97. Dahl S.G., Edvardsen 0., Sylte I. Molecular dynamics of dopamine at the D2 receptor. // Proc. Natl. Acad. Sci. 1991. - V. 88. - P. 8111-8115.

98. Zhang D., Weinstein H. Signal transduction by a 5-HT2 receptor: a mechanistic hypothesis from molecular dynamics simulations of the receptor complexed to ligands. // J. Med. Chem. 1993. - V. 36. - P. 934-938.

99. Almaula N., Ebersole B.J., Zhang D., Weinstein H., Sealfon S.C. Mapping the binding site pocket of the serotonin 5-hydroxytryptamine 2a receptor. // J. Biol. Chem. 1996. - V. 271. - P. 14672-14675.

100. Sylte I., Andrianjara C.R., Calvet A., Pascal Y., Dahl S.G. Molecular dynamics of NPY Y1 receptor activation. // Bioorg. Med. Chem. 1999. - V. 7. - P. 27372748.

101. Booth P.J., Curran A.R. Membrane protein folding. // Curr. Opin. Struct. Biol. 1999. - V. 9.-P. 115-121.

102. Forrest L.R., Sansom M.S.P. Membrane simulations: bigger and better? // Curr. Opin. Struct. Biol. 2000. - V. 10. - P. 174-181.

103. Zhong Q., Jiang Q., Moore P.B., Newns D.M., Klein M.L. Molecular dynamics simulation of a synthetic ion channel. // Biophys. J. 1998. - V. 74. - P. 3-10.

104. Tieleman D.P., Berendsen H.J.C., Sansom M.S.P. An alamethicin channel in a lipid bilayer: molecular dynamics simulations. // Biophys. J. 1999. - V. 76. - P. 1757-1769.

105. IJzerman A.P., van Galen P.J.M., Jacobson K.A. Molecular modeling of adenosine receptors. I. The ligand binding site on the A1 receptor. // Drug Des. Discov. 1992. - V. 9. - P. 49-67.

106. Olah M.E., Ren H., Ostrowski J., Jacobson K.A., Stiles G.L. Cloning, expression, and characterization of the unique bovine A1 adenosine receptor. // J. Biol. Chem. 1992. - V. 267. - P. 10764-10770.

107. IJzerman A.P., van der Wenden E.M., van Galen P.J.M., Jacobson K.A. Molecular modeling of adenosine receptors. The ligand binding site on the rat adenosine A2a receptor. // Eur. J. Pharmacol. 1994. - V. 268. - P. 95-104.

108. Tucker A.L., Robeva A.S., Taylor H.E., Holeton D., Bockner M., Lynch K.R., Linden J. A1 adenosine receptors. Two amino acids are responsible for species differences in ligand recognition. // J. Biol. Chem. 1994. - V. 269. - P. 2790027906.

109. Townsend-Nicholson A., Schofield P.R. A threonine residue in the seventh transmembrane domain of the human A1 adenosine receptor mediates specific agonist binding. // J. Biol. Chem. 1994. - V. 269. - P. 2373-2376.

110. Bianucci A.M., Bigi M.U., Biagi G., Giorgi I., Livi O., Scartoni V. A 3D model of the human A1 adenosine receptor. An evaluation of the binding free-energy with ligands. // Drug Des. Discov. 1998. - V. 15. - P. 149-156.

111. Kim J., Wess J., van Rhee A.M., Schoneberg Т., Jacobson K.A. Site-directed mutagenesis identifies residues involved in ligand recognition in the human A2a adenosine receptor. // J. Biol. Chem. 1995. - V. 270. - P. 13987-13997.

112. Dawson E.S., Wells J.N. Determination of amino acid residues that are accessible from the ligand binding crevice in the seventh transmembrane-spanning region of the human A1 adenosine receptor. // Mol. Pharmacol. 2001. - V. 59. -P. 1187-1195.

113. Kim S.K., Gao Z.G., Van Rompaey P., Gross A.S., Van Calenbergh A.C.S., Jacobson K.A. Modeling the adenosine receptors: comparison of the binding domains of A2a agonists and antagonists. // J. Med. Chem. 2003. - V. 46. - P. 4847-4859.

114. Rivkees S.A., Barbhaiya H., IJzerman A.P. Identification of the adenine binding site of the human A1 adenosine receptor. // J. Biol. Chem. 1999. - V. 274.-P. 3617-3621.

115. Gao Z.G., Jiang Q., Jacobson K.A., IJzerman A.P. Site-directed mutagenesis studies of human A2a adenosine receptors. Involvement of Glul3 and His278 in ligand binding and sodium modulation. // Biochem. Pharmacol. 2000. - V. 60. -P. 661-668.

116. Gao Z.G., Chen A., Barak D., Kim S.K., Muller C.E., Jacobson K.A. Identification by site-directed mutagenesis of residues involved in ligand recognition and activation of the human A3 adenosine receptor. // J. Biol. Chem.2002.-V. 277.-P. 19056-19063.

117. Bairoch A., Apweiler R. The SWISS-PROT protein sequence database and its supplement TrEMBL in 2000 // Nucleic Acids Res. 2000. - V. 28. - P. 45-48.

118. Sybyl 6.9 Tripos, Inc., 1699 South Hanley Road, St. Louis, MO 63144.

119. 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. Crystallogr. 1993. - V. 26. - P. 283-291.

120. Rullmann J.A.C. AQUA; Utrecht University: The Netherlands, 1996.

121. Thompson J.D., Gibson Т.J., Plewniak F., Jeanmougin F., Higgins D.G. The CLUSTAL X windows interface: flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools. // Nucleic Acids Res. 1997. — V. 25. -P. 4876-4882.

122. Sali A., Blundell T.L. Comparative protein modelling by satisfaction of spatial restraints. // J. Mol. Biol. 1993. - V. 234. - P. 779-815.

123. Fiser A., Do R.K., Sali A. Modeling of loops in protein structures. // Protein Sci. -2000. V. 9. - P. 1753-1773.

124. Sali A., Overington J. Derivation of rules for comparative protein modeling from a database of protein structure alignments. // Protein Sci. 1994. — V. 3. - P. 1582-1596.

125. Ewing T.J.A., Kuntz I.D. Critical evaluation of search algorithms used in automated molecular docking. // J. Comput. Chem. 1997. - V. 18. — P. 11751189.

126. 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 and Empirical Binding Free Energy Function. // J. Comput. Chem. 1998. - V. 19. -P. 1639-1662.

127. Camaioni E., Costanzi S., Vittori S., Volpini R., Klotz K.-N., Cristalli G. New substituted 9-alkylpurines as adenosine receptor ligands. // Bioorg. Med. Chem. -1998.-V. 6.-P. 523-533.

128. Kim Y.-C., Karton Y., Ji X.-D., Linden J., Jacobson K.A. Acyl-hydrazide derivatives of a xanthine carboxilic congener (XCC) as selective antagonists at human A2b adenosine receptors. // Drug Dev. Res. 1999. - V. 47. - P. 178-188.

129. Jiang Z., Lee B.X., Glashofer M. van Rhee A.M., Jacobson K.A. Mutagenesis reveals structure-function parallels between human A2A-adenosine receptors and the biogenic amine family. // J. Med. Chem. 1997. - V. 40. - P. 2588-2595.

130. Heller H., Schaefer M., Schulten K. Molecular dynamics simulation of a bilayer of 200 lipids in the gel and in the liquid crystal phase. // J. Phys. Chem. -1993. V. 97. - P. 8343-8360.

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

132. Berendsen H.J.C., Van der Spoel D., Van Drunen R. GROMACS: A message-passing parallel molecular dynamics implementation. // Сотр. Phys. Comm. -1995.-V. 91.-P. 43-56.

133. De Zwart M., Kourounakis A., Kooijman H., Spek A.L., Link R., Von Frijtag Drabbe Kiinzel J.K., IJzerman A.P. 5'-N-carboxamidoadenosines as agonists fro adenosine receptors. // J. Med. Chem. 1999. - V. 42. - P. 1384-1392.

134. Ji X.-D., Jacobson K.A. Use of the triazolotriazine 3H.ZM 241385 as a radioligand at recombinant human A2b adenosine receptors. // Drug Des. Discov. 1999. - V. 16.-P. 217-226.

135. Vittori S., Camaioni E., Costanzi S., Volpini R., Klotz K.-N., Cristalli G. Synthesis and receptor affinity of polysubstituted adenosines. // Nucleosides Nucleotides. 1999. - V. 18. - P. 739-740.

136. Jones G., Willett P., Glen R.C., Leach A.R., Taylor R. Development and validation of a genetic algorithm for flexible docking. // J. Mol. Biol. 1997. -V. 267.-P. 727-748.

137. Muegge 1., Martin Y.C. A general and fast scoring function for protein-ligand interactions: a simplified potential approach. // J. Med. Chem. 1999. - V. 42. -P. 791-804.

138. Kuntz I.D., Blaney J.M., Oatley S.J., Langridge R., Ferrin Т.Е. A geometric approach to macromolecule-ligand interactions. // J. Mol. Biol. 1982. - V. 161. -P. 269-288.