Разработка блокаторов автоингибиторного домена АМФК на основе зависимости in silico–in vitro активность производных 3-бензилиден-оксиндола тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.16, кандидат наук Новикова Дарья Сергеевна

• Новикова Дарья Сергеевна
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Новикова Дарья Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 АМФК - регулятор энергетического баланса

1.1.1 Структура АМФК

1.1.2. Функции АМФК

1.1.3. Терапевтическая значимость активации АМФК

1.2 Известные сайты активации АМФК

1.2.1 АМФ-связывающий сайт

1.2.2 Альтернативный аллостерический сайт

1.2.3 Автоингибиторный домен

1.3 Методы определения степени активации АМФК

1.3.1 Оценка активности АМФК по степени фосфорилирования основного активационного сайта

1.3.2 Оценка киназной активности по степени фосфорилирования основных белковых мишеней

1.3.3. Контроль степени активации АМФК по клеточным эффектам

1.3.4. Радиоизотопные методы оценки активности АМФК

1.3.5. Биосенсоры активности АМФК

ГЛАВА 2 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.1 Выбор объектов исследования

2.2 Синтез 3-бензилиденоксиндолов

2.2.1 Классический синтез С24

2.2.2 Получение производных 3-бензилиденоксиндола через реакцию Кневенагеля

2.2.3 Al-опосредованная конденсация Кневенагеля

2.2.4 Определение пространственной конфигурации синтезируемых соединений54

2.3 Определение сайта взаимодействия блокаторов автоингибиторного домена

2.3.1 М silico исследование взаимодействия автоингибиторного и киназного доменов

2.3.2. Докинг исследуемой серии производных 3-бензилиденоксиндола

2.3.3. Анализ профиля связывания исследуемых соединений

2.4. Исследование целевой активности серии 3-бензилиденоксиндола

2.4.1. Выбор метода исследования процесса активации АМФК

2.4.2. Создание клеточной линии, стабильно экспрессирующей FRET-конструкцию

2.4.4. Оценка способности синтезированных соединений активировать АМФК

2.5. Корреляция результатов

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Синтез производных ряда 3-бензилиденоксиндола

3.1.1. Химические реактивы и оборудование

3.1.2. Синтез С24 по классической схеме

3.1.3. Синтез производных 3-бензилиденоксиндола

3.1.4. Методика Al-опосредованной конденсации Кневенагеля

3.1.5. Характеристики синтезированных соединений

3.2. Расчетные методы

3.2.1. Расчет липофильности исследуемых соединений

3.2.2. Белок-белковый докинг

3.2.3. Докинг исследуемых соединений

3.3. Биологические исследования

3.3.1. Создание клеточной модели активации АМФК на основе БИЕТ-эффекта

3.3.2. Оценка степени активации АМФК с использованием клеточной линии,

стабильно экспрессирующей БИЕТ-биосенсор

3.3.3. Оценка степени активации АМФК по степени фосфорилирования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка блокаторов автоингибиторного домена АМФК на основе зависимости in silico–in vitro активность производных 3-бензилиден-оксиндола»

Актуальность темы

В последние десятилетия в связи с развитием технологий наблюдается нарушение баланса между питанием и двигательной активностью населения в развитых странах. Малоподвижный образ жизни и избыточное потребление способствуют развитию ряда заболеваний, ассоциированных с нарушением метаболических процессов. К таким заболеваниям в первую очередь относятся диабет, ожирение, сердечно-сосудистые патологии, метаболический синдром, рак.

Считается, что воздействие на основные биохимические процессы, осуществляющие поддержание энергетического баланса, является действенным подходом при терапии заболеваний, связанных с нарушением метаболических функций. Было показано, что основным регуляторным элементом энергетического сигнального каскада является АМФ-активируемая протеинкиназа (АМФК). В условиях различных стрессовых состояний, а также при физических нагрузках происходит активация АМФК, запускающая множественные процессы, направленные на энергосбережение в условиях создавшегося энергодефицита.

При различных патологических состояниях, таких как диабет и ожирение, активность АМФК подавляется, вследствие чего АМФК не может в полной мере реализовывать свои функции энергетического регулятора. Показано, что нарушение регуляции АМФК и АМФК-зависимых сигнальных каскадов лежит в основе патогенеза ряда заболеваний, в том числе метаболического синдрома. Таким образом, стимуляция активности АМФК с помощью фармакологических агентов является перспективным способом борьбы с указанной группой заболеваний.

В настоящее время АМФК находится в центре внимания исследователей и фармацевтических компаний как перспективная терапевтическая мишень. Однако лекарственных препаратов, направленных на стимуляцию АМФК, в клинической практике пока нет. Исключением является метформин, непрямой активатор АМФК, лекарство первого выбора при диабете 2-ого типа. Несмотря на то, что его противодиабетическое действие лишь частично опосредовано активацией

АМФК, препарат успешно применяется при борьбе с ожирением, в терапии метаболического синдрома и онкологических заболеваний.

Таким образом, разработка подходов к активации АМФК и выявление низкомолекулярных соединений, позволяющих восстановить активность фермента в клеточных условиях, являются первоочередными задачами на пути к созданию действенных лекарственных препаратов для борьбы с социально значимыми заболеваниями, ассоциированными с метаболической дисфункцией.

Степень разработанности темы

Несмотря на тот факт, что АМФК была идентифицирована более 30 лет назад, многие аспекты функционирования до сих пор остаются неизвестными в связи со сложной структурой киназы и участием в многочисленных сигнальных каскадах. Одним из таких аспектов является роль структурного элемента АМФК, отвечающего за автоингибирование каталитической функции фермента. Предположения о возможности его использования для таргетной активации АМФК высказывались еще до расшифровки трехмерной структуры полноразмерного киназного комплекса. Однако в связи с обнаружением альтернативного аллостерического сайта в результате высокопроизводительного скрининга библиотеки из 700000 соединений, инициированного компаниями Abbott и Novartis, основные силы исследователей были направлены на разработку активаторов АМФК, аффинных к обнаруженной активной области белка.

С 2014 года разработкой подхода к активации АМФК путем блокирования автоингибиторной функции фермента занимается НИЛ «Молекулярная фармакология», созданная на базе СПбГТИ(ТУ) под руководством Дженнаро Мелино в рамках реализации гранта №11.G34.31.0069 Правительства РФ для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских ВУЗах.

Цель и задачи диссертационного исследования

Целью диссертационного исследования является разработка активаторов АМФК, действующих путем ингибирования внутримолекулярного взаимодействия между автоингибиторным доменом и киназным комплексом.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

• разработка метода синтеза и осуществление направленного синтеза производных ряда 3-бензилиденоксиндола;

• исследование возможности использования в качестве мишени для разработки низкомолекулярных активаторов АМФК внутримолекулярного белок-белкового взаимодействия между автоингибиторным и киназным доменом;

• разработка количественного метода определения способности производных 3-бензилиденоксиндола активировать АМФК в клеточных условиях; валидация результатов клеточных экспериментов с использованием in vitro методов;

• определение сайта взаимодействия производных 3-бензилиденоксиндола с каталитической областью АМФК; in silico изучение влияния заместителей на целевую активность соединений;

• разработка подхода для создания новых и модификации известных блокаторов автоингибиторного домена на основе корреляции расчетной и экспериментальной активности соединений ряда 3-бензилиденоксиндола. Научная новизна

С помощью in silico методов впервые показана возможность использования в качестве мишени внутримолекулярного белок-белкового взаимодействия автоингибиторного и киназного доменов АМФК. Определен наиболее вероятный сайт связывания низкомолекулярных соединений и предложена расчетная модель для создания новых и оптимизации известных блокаторов автоингибиторного домена.

Доказана возможность активации АМФК за счет ингибирования функции автоингибиторного домена. Установлена прямая зависимость между расчетной энергией связывания низкомолекулярных соединений и активностью АМФК, определенной различными методами.

Впервые предложена схема синтеза 3-бензилиденоксиндолов на основе конвергентной стратегии, позволяющая легко вводить необходимые заместители на разных этапах синтеза. Разработанная схема использована для синтеза сфокусированной библиотеки активаторов АМФК, действующих путем блокирования автоингибиторного домена.

Предложен оригинальный катализатор для первой стадии синтеза 3-бензилиденоксиндолов - конденсации Кневенагеля, позволяющий с хорошими выходами осуществлять взаимодействие между оксиндолами и бензофенонами, малоактивными при иных условиях проведения данного типа реакций.

Создана клеточная тест-система активации АМФК на основе FRET-биосенсора. Показана возможность ее использования как для проведения скрининговых исследований по оценке активности низкомолекулярных соединений по отношению к АМФК, так и для определения кинетики активации АМФК.

Теоретическая и практическая значимость

В ходе работы была синтезирована сфокусированная библиотека производных 3-бензилиденоксиндола, обладающих различным активирующим потенциалом по отношению к АМФК. Синтезированные соединения могут быть использованы для in vivo исследования зависимости эффектов активации АМФК от степени активации субстрата. Предложенная схема синтеза 3-бензилиденоксиндолов может быть использована как для синтеза новых структур, так и для препаративной наработки уже известных активаторов АМФК.

Разработанная методика конденсации Кневенагеля между оксиндолами и бензофенонами представляет практический интерес в связи с тем, что бензилиденовый фрагмент часто встречается в структуре биологически активных соединений. Данная методика может быть использована при синтезе как новых активаторов АМФК, так и других биологически активных соединений.

Тест-система на основе FRET-биосенсора может быть использована для определения степени активации АМФК при воздействии соединений с различным механизмом действия и различных внутриклеточных стимулов. Разработанная

методика позволяет проводить исследования активационного процесса в режиме одной клетки (single cell).

Расчетная модель, построенная в ходе работы, может быть использована для поиска новых соединений со скаффолдом, отличным от исследованного, способных активировать АМФК путем ингибирования взаимодействия автоингибиторного и киназного доменов, а также для прогнозирования влияния химических модификаций на целевую активность соединений.

В целом предложенный подход по определению сайта взаимодействия активных соединений, основанный на корреляции расчетных и экспериментальных данных, может быть использован для сложных мишеней, для которых определение области взаимодействия низкомолекулярного агента прямыми методами затруднено.

Методы исследования

В работе были использованы следующие in silico и in vitro методы: молекулярный докинг, молекулярная динамика, клеточный скрининг для оценки способности веществ активировать АМФК, вестерн-блоттинг для подтверждения активности соединений. Для определения строения и подтверждения чистоты полученных в работе соединений был использован комплекс современных физико-химических методов исследования, включающий рентгеноструктурный анализ, хромато-масс-спектрометрию, спектроскопию ЯМР на ядрах 1Н и 13С. Для очистки полупродуктов и конечных соединений использовали флэш-хроматографию.

Положения, выносимые на защиту

- схема и метод синтеза 3-бензилиденоксиндолов с использованием алкоголята алюминия на стадии конденсации по Кневенагелю;

- in vitro метод на основе FRET-эффекта для количественного определения способности низкомолекулярных соединений вызывать активацию АМФК;

- метод проведения высокоинформативного скрининга с использованием AMPKAR-модифицированных живых клеток;

- метод идентификации активных сайтов АМФК, основанный на корреляции расчетных показателей аффинности низкомолекулярных соединений и экспериментальных данных по биологической активности;

- способ активации АМФК за счет ингибирования функции автоингибиторного домена с помощью производных 3-бензилиденоксиндола.

Достоверность результатов проведённых исследований

Исследование выполнено с использованием современных методов медицинской химии. Достоверность экспериментальных результатов и сделанных на их основе выводов подтверждается согласующимися между собой данными, полученными различными методами. Сформулированные в работе выводы научно обоснованы и соответствуют современным научным представлениям.

Апробация результатов исследования

основные положения диссертационной работы представлены на VIII Всероссийской конференции с международным участием молодых ученых по химии «Менделеев 2014» (Санкт-Петербург, 2014), XX Симпозиуме «Биоинформатика и компьютерное конструирование лекарств» (Москва, 2014), 20-м Европейском симпозиуме EuroQSAR (Санкт-Петербург, 2014), VI Международной конференции молодых ученых "ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ СЕГОДНЯ" InterCYS-2014 (Санкт-Петербург, 2014), XXI Симпозиуме «Биоинформатика и компьютерное конструирование лекарств» (Москва, 2015), научной конференции грантодержателей РНФ «Фундаментальные химические исследования XXI-го века» (Москва, 2016), 3rd European Workshop on AMPK (Поркероль, 2017), Third International School-Seminar "From Empirical to Predictive Chemistry" (Казань, 2018), Четвёртом Междисциплинарном Симпозиуме по Медицинской, Органической и Биологической Химии и Фармацевтике «МОБИ-ХимФарма2018» (Новый Свет, 2018), XXVI Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2019» (Москва, 2019), 4th European Workshop on AMPK (Лувэн-ла-Нёв, 2019). По материалам конференций опубликованы сборники тезисов докладов.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 5 работ в изданиях, рекомендуемых ВАК и индексируемых Scopus и Web of Science, а также тезисы 18 докладов на конференциях 2014-2019 года.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, трёх глав (литературный обзор, обсуждение результатов, экспериментальная часть), заключения, списка сокращений, списка использованной литературы. Материал изложен на 147 страницах, содержит 10 таблиц, 32 рисунка, 8 схем. Список литературы включает 175 ссылок.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов Правительства РФ (№11.G34.31.0069 и №14.В37.21.0855), гранта РФФИ (мол_а №14-03-31592) и гранта РНФ (№16-13-10358), а также стипендии Президента Российской Федерации для молодых ученых и аспирантов (СП-1554.2018.4).

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 АМФК - регулятор энергетического баланса

Безоблачное функционирование любого организма напрямую связано с эффективной регуляцией биологических процессов. Особенно важным является контроль энергетического статуса, от которого зависит выживание организма в условиях недостатка питательных веществ и энергетического стресса. Недавно было установлено, что в основе сложного регулирования лежит лишь один фермент - АМФ-активируемая протеинкиназа (АМФК, англ. AMPK). Последующие многочисленные исследования показали, что АМФК находится на перекрестии множества сигнальных каскадов, что позволяет ей осуществлять комплексную регуляцию процессов, протекающих в организме [1].

Основная функция АМФК заключается в поддержании энергетического баланса на определенном уровне, диктуемом энергетическими потребностями организма в тех или иных условиях. В ответ на изменение энергетического состояния в стрессовых условиях (снижение уровня АТФ, повышение уровня АМФ) фермент активируется и блокирует АТФ-потребляющие процессы, одновременно стимулируя процессы, направленные на производство АТФ [2]. За счет такого переключения с энергопотребляющих на энергопродуцирующие процессы, АМФК осуществляет регуляцию энергетического метаболизма, как на уровне клетки, так и на уровне всего организма [3].

АМФК является повсеместно экспрессируемым ферментом, при этом уровень экспрессии может существенно различаться у разных типов клеток, что связано с различными энергетическими потребностями тканей и органов многоклеточного организма [4]. Различная клеточная локализация позволяет АМФК осуществлять как быстрые метаболические изменения за счет фосфорилирования цитоплазматических белков, так и постепенную коррекцию метаболических процессов за счет регуляции генной транскрипции [5].

В настоящее время АМФК находится в центре внимания исследователей и фармацевтических компаний как перспективная мишень для терапии заболеваний, связанных с нарушением энергетического метаболизма. Терапевтическая значимость фармакологической активации АМФК показана при диабете второго типа, ожирении, метаболическом синдроме, сердечной недостаточности, ишемической болезни сердца, инсульте, раке [6-12]. Несмотря на тот факт, что АМФК была идентифицирована более 30 лет назад [13], многие аспекты функционирования до сих пор остаются неизученными в связи со сложной структурой фермента и вовлеченностью в многочисленные сигнальные пути организма.

1.1.1 Структура АМФК

АМФК представляет собой гетеротримерный комплекс, функционирующий как единое целое. В состав комплекса входят три различные субъединицы (а, в, у) в соотношении 1:1:1, каждая из которых несет в себе ту или иную функциональную составляющую АМФК [14]. Наиболее значимым компонентом АМФК является каталитическая а-субъединица, которая определяет киназную активность белкового комплекса [15], в то время как регуляторные в- и у-субъединицы не только участвуют в модуляции активности комплекса, но и выполняют свои собственные функции [16].

Каждая субъединица, входящая в состав АМФК комплекса, может существовать в виде изоформных вариантов: для а- и в-субъединицы было идентифицировано по две изоформы, для у-субъединицы - три существенно различающихся по длине изоформы (Рисунок 1.1) [17]. Путем комбинации различных изоформ можно получить 12 вариантов АМФК комплекса. Предполагается, что такое изоформное разнообразие определяет как различные функциональные свойства, так и тканеспецифичность и внутриклеточную локализацию киназного комплекса.

а1/2 () ) KD

(jpThr-183/172

участок связывания ¡З-субъединицы

) ) AID ) ) g-CTD )

559/552

участок связывания /З-субъединицы

участок связывания у-субъединицы

(31/2 () ) GBD ) )р-СТР)

270/272

AMP

участок связывания I Asd-90 /З-субъединицьп 1 к

AMP AMP

^Asp-245 ^Asp-317

() ) ;)CBS1) )CBS2) )CBS3) )CBS4) y1

1 :

331

() y2-NTD ; ;)CBS1) )CBS2) )CBS3) )CBS4) y2

1 : ! 569

') уЗ-NTD ; ;)CBS1) )CBS2) )CBS3) )CBS4) y3

489

Рисунок 1.1 - Структура АМФК и доменная организация субъединиц. Условные обозначения: KD, киназный домен; AID, автоингибиторный домен; CTD, С-концевой домен; GBD, гликоген-связывающий домен; CBS, домен, содержащий последовательность цистатионин-Р-синтазы; NTD, ^-концевой домен.

Каталитическая а-субъединица содержит в себе ряд важных структурных элементов, среди которых следует выделить серин/треонин киназный домен, автоингибиторный домен и участок, отвечающий за связывание с Р-субъединицей [18]. Киназный домен (KD), определяющий киназную активность АМФК комплекса, находится на ^-конце субъединицы и является консервативной киназной структурой [19]. Внутри киназного домена располагается так называемая «активационная петля» - аминокислотная последовательность, в центре которой находится высококонсервативный остаток треонина. Фосфорилирование данного остатка приводит к активации киназного комплекса, в связи с чем, его называют основным активационным сайтом АМФК [20]. Сходство киназных доменов между изоформами а-субъединицы довольно высоко и составляет 94% [21]. Различия изоформ а-субъединицы заключаются в степени

активации при связывании с АМФ и клеточной локализации. Считается, что а1-субъединица локализуется во внеядерной фракции, а а2-субъединица может находиться как в ядре, так и в цитоплазме [22]. Распределение киназного комплекса между ядром и цитоплазмой может регулироваться за счет присутствия в составе a-субъединицы аминокислотной последовательности ядерного экспорта (NES) [23].

В качестве остова АМФК комплекса выступает Р-субъединица, которая также выполняет ряд регуляторных функций [24]. В состав Р-субъединицы входит два характеристических участка: гликоген-связывающий домен (GBD) и участок связывания с а- и у-субъединицей. За счет присутствия в структуре Р-субъединицы гликоген-связывающего домена, АМФК может ассоциировать с олигосахаридами и гликогеном с различной аффинностью в зависимости от изоформы [25], что позволяет киназному комплексу принимать участие в углеводном метаболизме. Область, связывающая а- и у-субъединицу, располагается на С-конце Р-субъединицы и представляет собой Р-листы, являющиеся основой комплекса [26]. Следует отметить, что для Р-субъединицы возможно миристоилирование по ^-концевому сайту, обеспечивающее связывание с мембраной и мембранную ориентацию [27].

Функции сенсора АМФ в клетке выполняет у-субъединица, содержащая четыре повтора эволюционно консервативной последовательности цистатионин-Р-синтазы (CBS) [28]. Обычно CBS домены встречаются в виде тандемных повторов ввиду их склонности к димеризации, при этом их основная функция заключается в контроле внутриклеточных метаболитов [29]. Присутствие CBS доменов в структуре АМФК позволяет киназе связывать адениновые нуклеотиды: АМФ, АДФ, АТФ, а также НАДФ [30, 31]. Все три изоформы у-субъединицы существенно различаются как структурно - по длине ^-концевой области [32], так и функционально - по способности к связыванию различных адениновых нуклеотидов [33].

1.1.2. Функции АМФК

Основной функцией АМФК является поддержание энергетического гомеостаза. Это становится возможным за счет того, что АМФК выступает в качестве универсального переключателя, который при энергетическом истощении организма запускает процессы, направленные на производство энергии, и в то же время подавляет энергопотребляющие процессы. Переключение между анаболическими и катаболическими путями осуществляется путем оперативного фосфорилирования основных ферментов, вовлеченных в синтез жирных кислот, белков, углеводный метаболизм, в то же время происходит фосфорилирование транскрипционных факторов, обеспечивающих долгосрочные регуляторные эффекты [34].

Одной из наиболее значимых областей ответственности АМФК является углеводный метаболизм. АМФК регулирует процесс усвоения глюкозы периферическими тканями, воздействуя на трансмембранные белки семейства GLUT. АМФК фосфорилирует и инактивирует гуанозинтрифосфатазы TBC1D1/TBC1D4 (AS160), в результате чего происходит незамедлительная транслокация GLUT4 из везикул на плазматическую мембрану [35]. При этом в тканях, не экспрессирующих GLUT4, АМФК активирует другой трансмембранный белок, GLUT1 , который уже находится на плазматической мембране [36]. Долгосрочный эффект захвата глюкозы обусловлен опосредованной транскрипционной регуляцией GLUT4 и гексокиназы II, также играющей важную роль в процессе усвоения глюкозы [37]. АМФК фосфорилирует и инактивирует гликогенсинтазу, что приводит к ингибированию синтеза гликогена [38]. Регуляция гликолиза осуществляется путем фосфорилирования и активации киназы 6PFK2, отвечающей за синтез и распад фруктозо-2,6-бисфосфата, который в свою очередь регулирует активность киназы 6PFK1, катализирующий реакцию фруктозо-6-фосфат ^ фруктозо-1,6-бисфосфат, определяющую интенсивность гликолиза в целом [39]. Помимо этого АМФК ингибирует процесс глюконеогенеза в печени за счет фосфорилирования и

инактивации коактиваторов транскрипции и транскрипционных факторов, контролирующих экспрессию ферментов, таких как PEPCK и G6Pase [40].

В рамках липидного метаболизма основной мишенью АМФК является ацетил-КоА карбоксилаза (ACC), фермент, необходимый для синтеза малонил-коА и играющий ключевую роль в биосинтезе жирных кислот. АМФК напрямую фосфорилирует ACC1, цитозольную изоформу ацетил-коА карбоксилазы, что приводит к ингибированию синтеза жирных кислот [41]. Также АМФК ингибирует транскрипцию генов, контролирующих весь путь синтеза жирных кислот, через фосфорилирование транскрипционного фактора SREBP-1c, предотвращающего его протеолитический процессинг [42]. При этом АМФК активирует процесс окисления жирных кислот за счет фосфорилирования митохондриально ассоциированной изоформы АСС2, стимулируя захват жирных кислот митохондриями [43]. Помимо этого АМФК активирует захват жирных кислот за счет транслокации белка CD36 на плазматическую мембрану [44]. Несмотря на то, что роль АМФК в регуляции липолиза не так очевидна, считается, что киназа ингибирует процесс липолиза за счет фосфорилирования гормон-чувствительной липазы [45]; это, вероятно, позволяет избежать стимуляции энергозатратного цикла синтеза триглицеридов при накоплении свободных жирных кислот [46]. Кроме того, АМФК ингибирует синтез изопреноидов, в частности холестерина, путем непосредственного фосфорилирования и ингибирования 3-гидрокси-3-метилглютарил-коА редуктазы (HMGR), которая катализирует синтез мевалоновой кислоты [47].

Участие АМФК в регуляции белкового метаболизма заключается главным образом в ингибировании синтеза белков различными способами. Ингибирование может осуществляться как через фосфорилирование белка TSC2, негативно регулирующего mTORCl за счет инактивации белка Rheb, и непосредственного фосфорилирования белка Raptor, являющегося субъединицей mTORCl комплекса [48], так и через фосфорилирование киназы eEF2K, отвечающей за регуляцию удлинения цепи при синтезе пептидов [49].

Следует также отметить ряд неметаболических функций АМФК, среди которых особенно важными являются регуляция митохондриального биогенеза, клеточного роста и пролиферации, процессов апоптоза и аутофагии, полярности эпителиальных клеток [50]. В частности, АМФК играет важную роль в гормональной сигнализации: она способна регулировать эндокринную систему, в то же время ее активность контролируется рядом гормонов и цитокинов (адипокинов), таких как лептин, интерлейкин 6, резистин, грелин, адипонектин [51]. Помимо этого, АМФК осуществляет контроль аппетита через нейроэндокринную систему, что делает ее ключевым регулятором энергетического метаболизма на уровне всего организма [52].

Таким образом, активация АМФК вызывает многочисленные и сложные эффекты, направленные на поддержание энергетического баланса и нормального функционирования отдельных клеток и организма в целом. Повсеместная экспрессия АМФК способствует селективной регуляции метаболических процессов, свойственных определенным тканям, которые характеризуются специфичным изоформным составом киназного комплекса [32, 53, 54].

1.1.3. Терапевтическая значимость активации АМФК

АМФК в клетке находится в равновесии между активной и неактивной формой. В нормальных условиях данное равновесие смещено в сторону неактивной формы киназы. При этом небольшое количество АМФК, находящееся в активном состоянии, определяет базальный уровень активности фермента [55]. В стрессовых ситуациях равновесие смещается в сторону активной формы, в связи с чем каталитическая активность фермента может многократно увеличиваться в зависимости от характера стресса [56].

Было установлено, что при патологических состояниях, таких как ожирение и диабет, базальный уровень активности АМФК существенно снижен за счет ингибирующего действия высоких концентраций сигнальных молекул [57, 58]. В частности, при диабете 2-ого типа вследствие хронической гипергликемии происходит угнетение активности АМФК в мышцах, печени и почках. При этом

АМФК не может в полной мере поддерживать энергетический гомеостаз, что приводит к различным метаболическим нарушениям.

В последние годы появляются новые данные, свидетельствующие о том, что нарушения в регуляции активности АМФК и ее сигнальных каскадов могут иметь устойчивые негативные последствия на системном уровне [50]. Все больше подтверждений находит гипотеза, утверждающая, что снижение активности АМФК обуславливает развитие метаболического синдрома, а также последующее развитие сопутствующих заболеваний, или осложнений, таких как диабет 2-ого типа, атеросклероз, сердечно-сосудистые патологии, инфаркт, инсульт [59]. Это еще раз подчеркивает особую роль АМФК в регуляции энергетического гомеостаза и необходимость поддержания определенного уровня активности фермента для нормального функционирования организма. Не удивительно, что активирующее воздействие на АМФК последнее время рассматривается как перспективный подход к терапии заболеваний, ассоциированных с нарушениями энергетического метаболизма.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Новикова Дарья Сергеевна, 2020 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Kahn, B. B. AMP-activated protein kinase: ancient energy gauge provides clues to modern understanding of metabolism / B. B. Kahn, T. Alquier, D. Carling, D. G. Hardie // Cell Metab. - 2005. - Vol. 1. - Iss. 1. - P. 15-25.

2. Ghillebert, R. The AMPK/SNF1/SnRK1 fuel gauge and energy regulator: structure, function and regulation / R. Ghillebert, E. Swinnen, J. Wen, L. Vandesteene, M. Ramon, K. Norga, F. Rolland, J. Winderickx // FEBS J. - 2011. - Vol. 278. - Iss. 21. - P. 3978-3990.

3. Hardie, D. G. AMPK: a key regulator of energy balance in the single cell and the whole organism / D. G. Hardie // Int. J. Obes. (Lond.). - 2008. - Vol. 32. - P. S7-S12.

4. Quentin, T. Different expression of the catalytic alpha subunits of the AMP activated protein kinase - an immunohistochemical study in human tissue / T. Quentin, J. Kitz, M. Steinmetz, A. Poppe, K. Bär, R. Krätzner // Histol. Histopathol. - 2011. -Vol. 26. - Iss. 5. - P. 589-596.

5. McGee, S. L. AMPK and transcriptional regulation / S. L. McGee, M. Hargreaves // Front. Biosci. - 2008. - Vol. 13. - P. 3022-3033.

6. Zou, M. H. Activation of the AMP-activated protein kinase by the anti-diabetic drug metformin in vivo. Role of mitochondrial reactive nitrogen species / M. H. Zou, S. S. Kirkpatrick, B. J. Davis, J. S. Nelson, W. G. 4th Wiles, U. Schlattner, D. Neumann, M. Brownlee, M. B. Freeman, M. H. Goldman // J. Biol. Chem. - 2004. -Vol. 279. - № 42. - P. 43940-43951.

7. Steinberg, G. R. The suppressor of cytokine signaling 3 inhibits leptin activation of AMP-kinase in cultured skeletal muscle of obese humans / G. R. Steinberg, A. J. McAinch, M. B. Chen, P. E. O'Brien, J. B. Dixon, D. Cameron-Smith, B. E. Kemp // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2006. - Vol. 91. - Iss. 9. - P. 35923597.

8. Yuan, H. Resistin, an adipokine, may affect the improvement of insulin sensitivity in the metabolic syndrome patient treated with metformin / H. Yuan,

C. Weng, Y. Yang, L. Huang, X. Xing // Med. Hypotheses. - 2013. - Vol. 81. - Iss. 6. -P. 969-971.

9. Gundewar, S. Activation of AMP-activated protein kinase by metformin improves left ventricular function and survival in heart failure / S. Gundewar, J. W. Calvert, S. Jha, I. Toedt-Pingel, S. Y. Ji, D. Nunez, A. Ramachandran, M. Anaya-Cisneros, R. Tian, D. J. Lefer // Circ. Res. - 2009. - Vol. 104. - Iss. 3. - P. 403-411.

10. Russell, R. R. 3rd. AMP-activated protein kinase mediates ischemic glucose uptake and prevents postischemic cardiac dysfunction, apoptosis, and injury / R. R. 3rd Russell, J. Li, D. L. Coven, M. Pypaert, C. Zechner, M. Palmeri, F. J. Giordano, J. Mu, M. J. Birnbaum, L. H. Young // J. Clin. Invest. - 2004. - Vol. 114. - № 4. - P. 495-503.

11. Li, J. Effects of metformin in experimental stroke / J. Li, S. E. Benashski, V. R. Venna, L. D. McCullough // Stroke. - 2010. - Vol. 41. - Iss. 11. - P. 2645-2652.

12. Evans, J. M. Metformin and reduced risk of cancer in diabetic patients / J. M. Evans, L. A. Donnelly, A. M. Emslie-Smith, D. R. Alessi, A. D. Morris // BMJ. -2005. - Vol. 330. - P. 1304-1305.

13. Carling, D. A common bicyclic protein kinase cascade inactivates the regulatory enzymes of fatty acid and cholesterol biosynthesis / D. Carling, V. A. Zammit, D. G. Hardie // FEBS Lett. - 1987. - Vol. 223. - Iss. 2. - P. 217-222.

14. Davies, S. P. Purification of the AMP-activated protein kinase on ATP-gamma-sepharose and analysis of its subunit structure / S. P. Davies, S. A. Hawley, A. Woods, D. Carling, T. A. Haystead, D. G. Hardie // Eur. J. Biochem. - 1994. - Vol. 223. - Iss. 2. - P. 351-357.

15. Stein, S. C. The regulation of AMP-activated protein kinase by phosphorylation / S. C. Stein, A. Woods, N. A. Jones, M. D. Davison, D. Carling // Biochem. J. - 2000. - Vol. 345. - Iss. 3. - P. 437-443.

16. Dyck, J. R. Regulation of 5'-AMP-activated protein kinase activity by the noncatalytic beta and gamma subunits / J. R. Dyck, G. Gao, J. Widmer, D. Stapleton, C. S. Fernandez, B. E. Kemp, L. A. Witters // J. Biol. Chem. - 1996. - Vol. 271. - № 30. - P. 17798-17803.

17. Stapleton, D. AMP-activated protein kinase isoenzyme family: subunit structure and chromosomal location / D. Stapleton, E. Woollatt, K. I. Mitchelhill, J. K. Nicholl, C. S. Fernandez, B. J. Michell, L. A. Witters, D. A. Power, G. R. Sutherland, B. E. Kemp // FEBS Lett. - 1997. - Vol. 409. - Iss. 3. - P. 452-456.

18. Mitchelhill, K. I. Mammalian AMP-activated protein kinase shares structural and functional homology with the catalytic domain of yeast Snf1 protein kinase / K. I. Mitchelhill, D. Stapleton, G. Gao, C. House, B. Michell, F. Katsis, L. A. Witters, B. E. Kemp // J. Biol. Chem. - 1994. - Vol. 269. - № 4. - P. 2361-2364.

19. Crute, B. E. Functional domains of the alpha1 catalytic subunit of the AMP-activated protein kinase / B. E. Crute, K. Seefeld, J. Gamble, B. E. Kemp, L. A. Witters // J. Biol. Chem. - 1998. - Vol. 273. - № 52. - P. 35347-35354.

20. Hawley, S. A. Characterization of the AMP-activated protein kinase kinase from rat liver and identification of threonine 172 as the major site at which it phosphorylates AMP-activated protein kinase / S. A. Hawley, M. Davison, A. Woods, S. P. Davies, R. K. Beri, D. Carling, D. G. Hardie // J. Biol. Chem. - 1996. - Vol. 271. - № 44. - P. 27879-27887.

21. Littler, D. R. A conserved mechanism of autoinhibition for the AMPK kinase domain: ATP-binding site and catalytic loop refolding as a means of regulation /

D. R. Littler, J. R. Walker, T. Davis, L. E. Wybenga-Groot, P. J. Jr. Finerty,

E. Newman, F. Mackenzie, S. Dhe-Paganon // Acta Crystallogr. F Struct. Biol. Cryst. Commun. - 2010. - Vol. 66. - Iss. 2. - P. 143-151.

22. Salt, I. AMP-activated protein kinase: greater AMP dependence, and preferential nuclear localization, of complexes containing the alpha2 isoform / I. Salt, J. W. Celler, S. A. Hawley, A. Prescott, A. Woods, D. Carling, D. G. Hardie // Biochem. J. - 1998. - Vol. 334. - Iss. 1. - P. 177-187.

23. Kazgan, N. Identification of a nuclear export signal in the catalytic subunit of AMP-activated protein kinase / N. Kazgan, T. Williams, L. J. Forsberg, J. E. Brenman // Mol. Biol. Cell. - 2010. - Vol. 21. - № 19. - P. 3433-3442.

24. Woods, A. Characterization of AMP-activated protein kinase beta and gamma subunits. Assembly of the heterotrimeric complex in vitro / A. Woods, P. C. Cheung,

F. C. Smith, M. D. Davison, J. Scott, R. K. Beri, D. Carling // J. Biol. Chem. - 1996. -Vol. 271. - № 17. - P. 10282-10290.

25. Bieri, M. AMP-activated protein kinase ß-subunit requires internal motion for optimal carbohydrate binding / M. Bieri, J. I. Mobbs, A. Koay, G. Louey, Y. F. Mok, D. M. Hatters, J. T. Park, K. H. Park, D. Neumann, D. Stapleton, P. R. Gooley // Biophys. J. - 2012. - Vol. 102. - Iss. 2. - P. 305-314.

26. Iseli, T. J. AMP-activated protein kinase beta subunit tethers alpha and gamma subunits via its C-terminal sequence (186-270) / T. J. Iseli, M. Walter, B. J. van Denderen, F. Katsis, L. A. Witters, B. E. Kemp, B. J. Michell, D. Stapleton // J. Biol. Chem. - 2005. - Vol. 280. - № 14. - P. 13395-13400.

27. Warden, S. M. Post-translational modifications of the beta-1 subunit of AMP-activated protein kinase affect enzyme activity and cellular localization / S. M. Warden, C. Richardson, J. Jr. O'Donnell, D. Stapleton, B. E. Kemp, L. A. Witters // Biochem. J.

- 2001. - Vol. 354. - Iss. 2. - P. 275-283.

28. Moffat, C. Metabolic functions of AMPK: aspects of structure and of natural mutations in the regulatory gamma subunits // C. Moffat, E. M. Harper // IUBMB Life.

- 2010. - Vol. 62. - Iss. 10. - P. 739-745.

29. Scott, J. W. CBS domains form energy-sensing modules whose binding of adenosine ligands is disrupted by disease mutations / J. W. Scott, S. A. Hawley, K. A. Green, M. Anis, G. Stewart, G. A. Scullion, D. G. Norman, D. G. Hardie // J. Clin. Invest. - 2004. - Vol. 113. - № 2. - P. 274-284.

30. Xiao, B. Structure of mammalian AMPK and its regulation by ADP / B. Xiao, M. J. Sanders, E. Underwood, R. Heath, F. V. Mayer, D. Carmena, C. Jing, P. A. Walker, J. F. Eccleston, L. F. Haire, P. Saiu, S. A. Howell, R. Aasland, S. R. Martin, D. Carling, S. J. Gamblin // Nature. - 2011. - Vol. 472. - P. 230-233.

31. Gu, X. Deconvoluting AMP-activated protein kinase (AMPK) adenine nucleotide binding and sensing // X. Gu, Y. Yan, S. J. Novick, A. Kovach, D. Goswami, J. Ke, M. H. E. Tan, L. Wang, X. Li, P. W. de Waal, M. R. Webb, P. R. Griffin, H. E. Xu, K. Melcher // J. Biol. Chem. - 2017. - Vol. 292. - № 30. - P. 12653-12666.

32. Cheung, P. C. Characterization of AMP-activated protein kinase gamma-subunit isoforms and their role in AMP binding / P. C. Cheung, I. P. Salt, S. P. Davies,

D. G. Hardie, D. Carling // Biochem. J. - 2000. - Vol. 346. - Iss. 3. - P. 659-669.

33. Ross, F. A. Differential regulation by AMP and ADP of AMPK complexes containing different y subunit isoforms / F. A. Ross, T. E. Jensen, D. G. Hardie // Biochem. J. - 2016. - Vol. 473. - Iss. 2. - P. 189-199.

34. Steinberg, G. R. AMPK in health and disease / G. R. Steinberg, B. E. Kemp // Physiol. Rev. - 2009. - Vol. 89. - Iss. 3. - P. 1025-1078.

35. Frosig, C. Exercise-induced TBC1D1 Ser237 phosphorylation and 14-3-3 protein binding capacity in human skeletal muscle / C. Frosig, C. Pehmoller, J. B. Birk,

E. A. Richter, J. F. Wojtaszewski // J. Physiol. - 2010. - Vol. 588. - Iss. 22. - P. 45394548.

36. Barnes, K. Activation of GLUT1 by metabolic and osmotic stress: potential involvement of AMP-activated protein kinase (AMPK) / K. Barnes, J. C. Ingram, O. H. Porras, L. F. Barros, E. R. Hudson, L. G. Fryer, F. Foufelle, D. Carling, D. G. Hardie, S. A. Baldwin // J. Cell Sci. - 2002. - Vol. 115. - № 11. - P. 2433-2442.

37. McGee, S. L. AMP-activated protein kinase regulates GLUT4 transcription by phosphorylating histone deacetylase 5 / S. L. McGee, B. J. van Denderen, K. F. Howlett, J. Mollica, J. D. Schertzer, B. E. Kemp, M. Hargreaves // Diabetes. -2008. - Vol. 57. - Iss. 4. - P. 860-867.

38. Jorgensen, S. B. The alpha2-5'AMP-activated protein kinase is a site 2 glycogen synthase kinase in skeletal muscle and is responsive to glucose loading / S. B. Jorgensen, J. N. Nielsen, J. B. Birk, G. S. Olsen, B. Viollet, F. Andreelli, P. Schjerling, S. Vaulont, D. G. Hardie, B. F. Hansen, E. A. Richter, J. F. Wojtaszewski // Diabetes. - 2004. - Vol. 53. - Iss. 12. - P. 3074-3081.

39. Marsin, A. S. Phosphorylation and activation of heart PFK-2 by AMPK has a role in the stimulation of glycolysis during ischaemia / A. S. Marsin, L. Bertrand, M. H. Rider, J. Deprez, C. Beauloye, M. F. Vincent, G. Van den Berghe, D. Carling, L. Hue // Curr. Biol. - 2000. - Vol. 10. - № 20. - P. 1247-1255.

40. Lochhead, P. A. 5-Aminoimidazole-4-carboxamide riboside mimics the effects of insulin on the expression of the 2 key gluconeogenic genes PEPCK and glucose-6-phosphatase / P. A. Lochhead, I. P. Salt, K. S. Walker, D. G. Hardie,

C. Sutherland // Diabetes. - 2000. - Vol. 49. - Iss. 6. - P. 896-903.

41. Davies, S. P. Diurnal rhythm of phosphorylation of rat liver acetyl-CoA carboxylase by the AMP-activated protein kinase, demonstrated using freeze-clamping. Effects of high fat diets / S. P. Davies, D. Carling, M. R. Munday, D. G. Hardie // Eur. J. Biochem. - 1992. - Vol. 203. - Iss. 3. - P. 615-623.

42. Li, Y. AMPK phosphorylates and inhibits SREBP activity to attenuate hepatic steatosis and atherosclerosis in diet-induced insulin-resistant mice / Y. Li, S. Xu, M. M. Mihaylova, B. Zheng, X. Hou, B. Jiang, O. Park, Z. Luo, E. Lefai, J. Y. Shyy, B. Gao, M. Wierzbicki, T. J. Verbeuren, R. J. Shaw, R. A. Cohen, M. Zang // Cell Metab. - 2011. - Vol. 13. - Iss. 4. - P. 376-388.

43. Merrill, G. F. AICA riboside increases AMP-activated protein kinase, fatty acid oxidation, and glucose uptake in rat muscle / G. F. Merrill, E. J. Kurth,

D. G. Hardie, W. W. Winder // Am. J. Physiol. - 1997. - Vol. 273. - Iss. 6. - P. 11071112.

44. Habets, D. D. Crucial role for LKB1 to AMPKalpha2 axis in the regulation of CD36-mediated long-chain fatty acid uptake into cardiomyocytes / D. D. Habets, W. A. Coumans, M. El Hasnaoui, E. Zarrinpashneh, L. Bertrand, B. Viollet, B. Kiens, T. E. Jensen, E. A. Richter, A. Bonen, J. F. Glatz, J. J. Luiken // Biochim. Biophys. Acta. - 2009. - Vol. 1791. - Iss. 3. - P. 212-219.

45. Daval, M. Anti-lipolytic action of AMP-activated protein kinase in rodent adipocytes / M. Daval, F. Diot-Dupuy, R. Bazin, I. Hainault, B. Viollet, S. Vaulont,

E. Hajduch, P. Ferre, F. Foufelle // J. Biol. Chem. - 2005. - Vol. 280. - № 26. - P. 25250-25257.

46. Hardie, D. G. AMP-activated protein kinase: a target for drugs both ancient and modern / D. G. Hardie, F. A. Ross, S. A. Hawley // Chem. Biol. - 2012. - Vol. 19. - Iss. 10. - P. 1222-1236.

47. Clarke, P. R. Regulation of HMG-CoA reductase: identification of the site phosphorylated by the AMP-activated protein kinase in vitro and in intact rat liver / P. R. Clarke, D. G. Hardie // EMBO J. - 1990. - Vol. 9. - Iss. 8. - P. 2439-2446.

48. Inoki, K. TSC2 mediates cellular energy response to control cell growth and survival / K. Inoki, T. Zhu, K. L. Guan // Cell. - 2003. - Vol. 115. - Iss. 5. - P. 577590.

49. Browne, G. J. Stimulation of the AMP-activated protein kinase leads to activation of eukaryotic elongation factor 2 kinase and to its phosphorylation at a novel site, serine 398 / G. J. Browne, S. G. Finn, C. G. Proud // J. Biol. Chem. - 2004. - Vol. 279. - № 13. - P. 12220-12231.

50. Viollet, B. AMPK inhibition in health and disease / B. Viollet, S. Horman, J. Leclerc, L. Lantier, M. Foretz, M. Billaud, S. Giri, F. Andreelli // Crit. Rev. Biochem. Mol. - 2010. - Vol. 45. - Iss. 5. - P. 276-295.

51. Kola, B. Expanding role of AMPK in endocrinology / B. Kola, M. Boscaro, G. A. Rutter, A. B. Grossman, M. Korbonits // Trends Endocrinol. Metab. - 2006. -Vol. 17. - Iss. 5. - P. 205-215.

52. Stark, R. AMPK and the neuroendocrine regulation of appetite and energy expenditure / R. Stark, S. E. Ashley, Z. B. Andrews // Mol. Cell Endocrinol. - 2013. -Vol. 366. - Iss. 2. - P. 215-223.

53. Stapleton, D. Mammalian AMP-activated protein kinase subfamily / D. Stapleton, K. I. Mitchelhill, G. Gao, J. Widmer, B. J. Michell, T. Teh, C. M. House, C. S. Fernandez, T. Cox, L. A. Witters, B. E. Kemp // J. Biol. Chem. - 1996. - Vol. 271. - № 2. - P. 611-614.

54. Thornton, C. Identification of a novel AMP-activated protein kinase beta subunit isoform that is highly expressed in skeletal muscle / C. Thornton, M. A. Snowden, D. Carling // J. Biol. Chem. - 1998. - Vol. 273. - № 20. - P. 1244312450.

55. Xiao, B. Structural basis for AMP binding to mammalian AMP-activated protein kinase / B. Xiao, R. Heath, P. Saiu, F. C. Leone, P. Leone, C. Jing // Nature. -2007. - Vol. 449. - P. 496-500.

56. Suter, M. Dissecting the role of 5'-AMP for allosteric stimulation, activation, and deactivation of AMP-activated protein kinase / M. Suter, U. Riek, R. Tuerk, U. Schlattner, T. Wallimann, D. Neumann // J. Biol. Chem. - 2006. - Vol. 281. - № 43.

- P. 32207-32216.

57. Gauthier, M. S. Decreased AMP-activated protein kinase activity is associated with increased inflammation in visceral adipose tissue and with whole-body insulin resistance in morbidly obese humans / M. S. Gauthier, E. L. O'Brien, S. Bigornia, M. Mott, J. M. Cacicedo, X. J. Xu, N. Gokce, C. Apovian, N. Ruderman // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 2011. - Vol. 404. - Iss. 1. - P. 382-387.

58. Dugan, L. L. AMPK dysregulation promotes diabetes-related reduction of superoxide and mitochondrial function / L. L. Dugan, Y. H. You, S. S. Ali, M. Diamond-Stanic, S. Miyamoto, A. E. DeCleves, A. Andreyev, T. Quach, S. Ly, G. Shekhtman, W. Nguyen, A. Chepetan, T. P. Le, L. Wang, M. Xu, K. P. Paik,

A. Fogo, B. Viollet, A. Murphy, F. Brosius, R. K. Naviaux, K. Sharma // J. Clin. Invest.

- 2013. - Vol. 123. - № 11. - P. 4888-4899.

59. Ruderman, N. B. AMPK, insulin resistance, and the metabolic syndrome / N. B. Ruderman, D. Carling, M. Prentki, J. M. Cacicedo // J. Clin. Invest. - 2013. - Vol. 123. - № 7. - P. 2764-2772.

60. Carling, D. AMPK signalling in health and disease / D. Carling // Curr. Opin. Cell. Biol. - 2017. - Vol. 45. - P. 31-37.

61. Kelley, D. E. Muscle triglyceride and insulin resistance / D. E. Kelley,

B. H. Goodpaster, L. Storlien // Annu. Rev. Nutr. - 2002. - Vol. 22. - P. 325-346.

62. Lowell, B. B. Mitochondrial dysfunction and type 2 diabetes // B. B. Lowell, G. I. Shulman // Science. - 2011. - Vol. 307. - Iss. 5708. - P. 384-387.

63. Kraegen, E. W. Increased malonyl-CoA and diacylglycerol content and reduced AMPK activity accompany insulin resistance induced by glucose infusion in muscle and liver of rats // E. W. Kraegen, A. K. Saha, E. Preston, D. Wilks, A. J. Hoy, G. J. Cooney, N. B. Ruderman // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. - 2006. - Vol. 290. - Iss. 3. - P. 471-479.

64. Lee, M. J. A role for AMP-activated protein kinase in diabetes-induced renal hypertrophy / M. J. Lee, D. Feliers, M. M. Mariappan, K. Sataranatarajan, L. Mahimainathan, N. Musi, M. Foretz, B. Viollet, J. M. Weinberg, G. G. Choudhury, B. S. Kasinath // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. - 2007. - Vol. 292. - Iss. 2. - P. 617-627.

65. Gami, A. S. Metabolic syndrome and risk of incident cardiovascular events and death: a systematic review and meta-analysis of longitudinal studies / A. S. Gami, BJ Witt, DE Howard, PJ Erwin, LA Gami, VK Somers, V. M. Montori // J. Am. Coll. Cardiol. - 2007. - Vol. 49. - Iss. 4. - P. 403-414.

66. Tune, J. D. Cardiovascular consequences of metabolic syndrome / J. D. Tune, A. G. Goodwill, D. J. Sassoon, K. J. Mather // Transl. Res. - 2017. - Vol. 183. - P. 5770.

67. Calvert, J. W. Acute metformin therapy confers cardioprotection against myocardial infarction via AMPK-eNOS-mediated signaling / J. W. Calvert, S. Gundewar, S. Jha, J. J. Greer, W. H. Bestermann, R. Tian, D. J. Lefer // Diabetes. -2008. - Vol. 57. - Iss. 3. - P. 696-705.

68. Kim, A. S. A small molecule AMPK activator protects the heart against ischemia-reperfusion injury / A. S. Kim, E. J. Miller, T. M. Wright, J. Li, D. Qi, K. Atsina, V. Zaha, K. Sakamoto, L. H. Young // J. Mol. Cell. Cardiol. - 2011. - Vol. 51. - Iss. 1. - P. 24-32.

69. Procopio, C. Leptin-stimulated endothelial nitric-oxide synthase via an adenosine 5'-monophosphate-activated protein kinase/Akt signaling pathway is attenuated by interaction with C-reactive protein / C. Procopio, F. Andreozzi, E. Laratta, A. Cassese, F. Beguinot, F. Arturi, M. L. Hribal, F. Perticone, G. Sesti // Endocrinology. - 2009. - Vol. 150. - Iss. 8. - P. 3584-3593.

70. Ronnett, G. V. AMPK in the brain: its roles in energy balance and neuroprotection // G. V. Ronnett, S. Ramamurthy, A. M. Kleman, L. E. Landree, S. Aja // J. Neurochem. - 2009. - Vol. 109. - Iss. s1. - P. 17-23.

71. McCullough, L. D. Pharmacological inhibition of AMP-activated protein kinase provides neuroprotection in stroke / L. D. McCullough, Z. Zeng, H. Li,

L. E. Landree, J. McFadden, G. V. Ronnett // J. Biol. Chem. - 2005. - Vol. 280. - № 21. - P. 20493-20502.

72. Li, J. Neuroprotective effects of adenosine monophosphate-activated protein kinase inhibition and gene deletion in stroke / J. Li, Z. Zeng, B. Viollet, G. V. Ronnett, L. D. McCullough // Stroke. - 2007. - Vol. 38. - Iss. 11. - P. 2992-2999.

73. Ashabi, G. Activation of AMP-activated protein kinase by metformin protects against global cerebral ischemia in male rats: interference of AMPK/PGC-1a pathway / G. Ashabi, F. Khodagholi, L. Khalaj, M. Goudarzvand, M. Nasiri // Metab. Brain Dis. -2014. - Vol. 29. - Iss. 1. - P. 47-58.

74. Venna, V. R. Chronic metformin treatment improves post-stroke angiogenesis and recovery after experimental stroke / V. R. Venna, J. Li, M. D. Hammond, N. S. Mancini, L. D. McCullough // Eur. J. Neurosci. - 2014. - Vol. 39. - Iss. 12. - P. 2129-2138.

75. Jones, R. G. AMP-activated protein kinase induces a p53-dependent metabolic checkpoint / R. G. Jones, D. R. Plas, S. Kubek, M. Buzzai, J. Mu, Y. Xu, M. J. Birnbaum, C. B. Thompson // Mol. Cell. - 2005. - Vol. 18. - Iss. 3. - P. 283-293.

76. Liang, J. The energy sensing LKB1-AMPK pathway regulates p27(kip1) phosphorylation mediating the decision to enter autophagy or apoptosis / J. Liang, S. H. Shao, Z. X. Xu, B. Hennessy, Z. Ding, M. Larrea, S. Kondo, D. J. Dumont, J. U. Gutterman, C. L. Walker, J. M. Slingerland, G. B. Mills // Nature Cell Biol. -2007. - Vol. 9. - Iss. 2. - P. 218-224.

77. Faubert, B. AMPK is a negative regulator of the Warburg effect and suppresses tumor growth in vivo / B. Faubert, G. Boily, S. Izreig, T. Griss, B. Samborska, Z. Dong, F. Dupuy, C. Chambers, B. J. Fuerth, B. Viollet, O. A. Mamer, D. Avizonis, R. J. DeBerardinis, P. M. Siegel, R. G. Jones // Cell Metab. - 2013. - Vol. 17. - Iss. 1. - P. 113-124.

78. Muoio, D. M. AMP-activated kinase reciprocally regulates triacylglycerol synthesis and fatty acid oxidation in liver and muscle: evidence that sn-glycerol-3-phosphate acyltransferase is a novel target / D. M. Muoio, K. Seefeld, L. A. Witters, R. A. Coleman // Biochem. J. - 1999. - Vol. 338. - Iss. 3. - P. 783-791.

79. Day, E. A. AMPK as a therapeutic target for treating metabolic diseases / E. A. Day, R. J. Ford, G. R. Steinberg // Trends Endocrinol. Metab. - 2017. - Vol. 28. -Iss. 8. - P. 545-560.

80. Hardie, D. G. AMP -activated protein kinase: the energy charge hypothesis revisited / D. G. Hardie, S. A. Hawley // Bioessays. - 2001. - Vol. 23. - Iss. 12. - P. 1112-1119.

81. Анашкин, В. А. Ферменты с регуляторными цистатионин-Р-синтазными доменами / В. А. Анашкин, А. А. Байков, Р. Лахти // Биохимия (Москва). - 2017. -Т. 82. - № 10. - С. 1417-1426.

82. Ignoul, S. CBS domains: structure, function, and pathology in human proteins / S. Ignoul, J. Eggermont // Am. J. Physiol. Cell Physiol. - 2005. - Vol. 289. - Iss. 6. -P. C1369-C1378.

83. Sanders, M. J. Investigating the mechanism for AMP activation of the AMP-activated protein kinase cascade / M. J. Sanders, P. O. Grondin, B. D. Hegarty, M. A. Snowden, D. Carling // Biochem. J. - 2007. - Vol. 403. - Iss. 1. - P. 139-148.

84. Zhu, L. Structural insights into the architecture and allostery of full-length AMP-activated protein kinase / L. Zhu, L. Chen, X. M. Zhou, Y. Y. Zhang, Y. J. Zhang, J. Zhao, S. R. Ji, J. W. Wu, Y. Wu // Structure. - 2011. - Vol. 19. - Iss. 4. - P. 515-522.

85. Chen, L. AMP-activated protein kinase undergoes nucleotide-dependent conformational changes / L. Chen, J. Wang, Y. Y. Zhang, S. F. Yan, D. Neumann, U. Schlattner, Z. X. Wang, J. W. Wu // Nat. Struct. Mol. Biol. - 2012. - Vol. 19. - Iss. 7. - P. 716-719.

86. Hunter, R. W. Mechanism of action of compound-13: an a1-selective small molecule activator of AMPK / R. W. Hunter, M. Foretz, L. Bultot, M. D. Fullerton, M. Deak, F. A. Ross, S. A. Hawley, N. Shpiro, B. Viollet, D. Barron, B. E. Kemp, G. R. Steinberg, D. G. Hardie, K. Sakamoto // Chem. Biol. - 2014. - Vol. 21. - Iss. 7. -P. 866-879.

87. Langendorf, C. G. Structural basis of allosteric and synergistic activation of AMPK by furan-2-phosphonic derivative C2 binding / C. G. Langendorf, K. R. W. Ngoei, J. W. Scott, N. X. Y. Ling, S. M. A. Issa, M. A. Gorman,

M. W. Parker, K. Sakamoto, J. S. Oakhill, B. E. Kemp // Nat. Commun. - 2016. - Vol. 7. - P. 10912.

88. Hilser, V. J. Structural and energetic basis of allostery / V. J. Hilser, J. O. Wrabl, H. N. Motlagh // Annu. Rev. Biophys. - 2012. - Vol. 41. -P. 585-609.

89. Di Cera, E. Kinetics of allosteric activation / E. Di Cera // Methods Enzymol. - 2009. - Vol. 466. -P. 259-271.

90. Hardie, D. G. AMP-activated protein kinase: an energy sensor that regulates all aspects of cell function / D. G. Hardie // Genes Dev. - 2011. - Vol. 25. - Iss. 18. - P. 1895-1908.

91. Cool, B. Identification and characterization of a small molecule AMPK activator that treats key components of type 2 diabetes and the metabolic syndrome / B. Cool, B. Zinker, W. Chiou, L. Kifle, N. Cao, M. Perham, R. Dickinson, A. Adler, G. Gagne, R. Iyengar, G. Zhao, K. Marsh, P. Kym, P. Jung, H. S. Camp, E. Frevert // Cell Metab. - 2006. - Vol. 3. - Iss. 6. - P. 403-416.

92. Goransson, O. Mechanism of action of A-769662, a valuable tool for activation of AMP-activated protein kinase / O. Goransson, A. McBride, S. A. Hawley, F. A. Ross, N. Shpiro, M. Foretz, B. Viollet, D. G. Hardie, K. Sakamoto // J. Biol. Chem. - 2007. - Vol. 282. - № 45. - P. 32549-32560.

93. Scott, J. W. Thienopyridone drugs are selective activators of AMP-activated protein kinase beta1-containing complexes / J. W. Scott, B. J. van Denderen, S. B. Jorgensen, J. E. Honeyman, G. R. Steinberg, J. S. Oakhill, T. J. Iseli, A. Koay, P. R. Gooley, D. Stapleton, B. E. Kemp // Chem. Biol. - 2008. - Vol. 15. - Iss. 11. - P. 1220-1230.

94. Xiao, B. Structural basis of AMPK regulation by small molecule activators / B. Xiao, M. J. Sanders, D. Carmena, N. J. Bright, L. F. Haire, E. Underwood, B. R. Patel, R. B. Heath, P. A. Walker, S. Hallen, F. Giordanetto, S. R. Martin, D. Carling, S. J. Gamblin // Nat. Commun. - 2013. - Vol. 4. - P. 3017.

95. Scott, J. W. Small molecule drug A-769662 and AMP synergistically activate naive AMPK independent of upstream kinase signaling / J. W. Scott, N. Ling, S. M. Issa, T. A. Dite, M. T. O'Brien, Z. P. Chen, S. Galic, C. G. Langendorf,

G. R. .Steinberg, B. E. Kemp, J. S. Oakhill // Chem. Biol. - 2014. - Vol. 21. - Iss. 5. -P. 619-627.

96. Willows, R. Phosphorylation of AMPK by upstream kinases is required for activity in mammalian cells / R. Willows, M. J. Sanders, B. Xiao, B. R. Patel, S. R. Martin, J. Read, J. R. Wilson, J. Hubbard, S. J. Gamblin, D. Carling // Biochem. J. - 2017. - Vol. 474. - Iss. 17. - P. 3059-3073.

97. Sanders, M. J. Defining the mechanism of activation of AMP-activated protein kinase by the small molecule A-769662, a member of the thienopyridone family / M. J. Sanders, Z. S. Ali, B. D. Hegarty, R. Heath, M. A. Snowden, D. Carling // J. Biol. Chem. - 2007. - Vol. 282. - № 45. - P. 32539-32548.

98. Kim, M. Targeting AMPK for cardiac protection: opportunities and challenges / M. Kim, R. Tian // J. Mol. Cell Cardiol. - 2011. - Vol. 51. - Iss. 4. - P. 548-553.

99. Mirguet, O. Discovery of pyridones as oral AMPK direct activators / O. Mirguet, S. Sautet, C. A. Clément, J. Toum, F. Donche, C. Marques, E. Rondet, M. Pizzonero, B. Beaufils, Y. Dudit, P. Huet, L. Trottet, P. Grondin, J. M. Brusq, E. Boursier, Y. Saintillan, E. Nicodeme // ACS Med. Chem. Lett. - 2013. - Vol. 4. -Iss. 7. - P. 632-636.

100. Cameron, K. O. Discovery and preclinical characterization of 6-chloro-5-[4-(1-hydroxycyclobutyl)phenyl]-1H-indole-3-carboxylic acid (PF-06409577), a direct activator of adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK), for the potential treatment of diabetic nephropathy / K. O. Cameron, D. W. Kung, A. S. Kalgutkar, R. G. Kurumbail, R. Miller, C. T. Salatto, J. Ward, J. M. Withka, S. K. Bhattacharya, M. Boehm, K. A. Borzilleri, J. A. Brown, M. Calabrese, N. L. Caspers, E. Cokorinos, E. L. Conn, M. S. Dowling, D. J. Edmonds, H. Eng, D. P. Fernando, R. Frisbie, D. Hepworth, J. Landro, Y. Mao, F. Rajamohan, A. R. Reyes, C. R. Rose, T. Ryder, A. Shavnya, A. C. Smith, M. Tu, A. C. Wolford, J. Xiao // J. Med. Chem. - 2016. - Vol. 59. - Iss. 17. - P. 8068-8081.

101. Ngoei, K. R. W. Structural determinants for small-molecule activation of skeletal muscle AMPK a2ß2y1 by the glucose importagog SC4 / K. R. W. Ngoei,

C. G. Langendorf, N. X. Y. Ling, A. Hoque, S. Varghese, M. A. Camerino, S. R. Walker, Y. E. Bozikis, T. A. Dite, A. J. Ovens, W. J. Smiles, R. Jacobs, H. Huang, M. W. Parker, J. W. Scott, M. H. Rider, R. C. Foitzik, B. E. Kemp, J. B. Baell, J. S. Oakhill // Cell Chem. Biol. - 2018. - Vol. 25. - Iss. 6. - P. 728-737.

102. Langendorf, C. G. Choreography of AMPK activation / C. G. Langendorf, B. E. Kemp // Cell Res. - 2015. - Vol. 25. - Iss. 1. - P. 5-6.

103. Pang, T. Conserved alpha-helix acts as autoinhibitory sequence in AMP-activated protein kinase alpha subunits / T. Pang, B. Xiong, J. Y. Li, B. Y. Qiu, G. Z. Jin, J. K. Shen, J. Li // J. Biol. Chem. - 2007. - Vol. 282. - № 1. - P. 495-506.

104. Sun, M. W. Haplotype structures and large-scale association testing of the 5' AMP-activated protein kinase genes PRKAA2, PRKAB1, and PRKAB2 with type 2 diabetes / M. W. Sun, J. Y. Lee, P. I. de Bakker, N. P. Burtt, P. Almgren, L. Rastam, T. Tuomi, D. Gaudet, M. J. Daly, J. N. Hirschhorn, D. Altshuler, L. Groop, J. C. Florez // Diabetes. - 2006. - Vol. 55. - Iss. 3. - P. 849-855.

105. Young, L. H. A crystallized view of AMPK activation / L. H. Young // Cell Metab. - 2009. - Vol. 10. - Iss. 1. - P. 5-6.

106. Gruzman, A. Adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK) as a new target for antidiabetic drugs: a review on metabolic, pharmacological and chemical considerations / A. Gruzman, G. Babai, S. Sasson // Rev. Diabet. Stud. - 2009. - Vol. 6. - Iss. 1. - P. 13-36.

107. Srivastava, R. A. AMP-activated protein kinase: an emerging drug target to regulate imbalances in lipid and carbohydrate metabolism to treat cardio-metabolic diseases / R. A. Srivastava, S. L. Pinkosky, S. Filippov, J. C. Hanselman, C. T. Cramer, R. S. Newton // J. Lipid. Res. - 2012. - Vol. 53. - Iss. 12. - P. 2490-2514.

108. Pang, T. Small molecule antagonizes autoinhibition and activates AMP-activated protein kinase in cells // T. Pang, Z. S. Zhang, M. Gu, B. Y. Qiu, L. F. Yu, P. R. Cao, W. Shao, M. B. Su, J. Y. Li, F. J. Nan, J. Li // J. Biol. Chem. - 2008. - Vol. 283. - № 23. - P. 16051-16060.

109. Chen, L. Structural insight into the autoinhibition mechanism of AMP-activated protein kinase / L. Chen, Z. H. Jiao, L. S. Zheng, Y. Y. Zhang, S. T. Xie, Z. X. Wang, J. W. Wu // Nature. - 2009. - Vol. 459. - P. 1146-1149.

110. Новикова, Д. С. AMPK: структура, функции и участие в патологических процессах / Д. С. Новикова, А. В. Гарабаджиу, Д. Мелино, Н. А. Барлев, В. Г. Трибулович // Биохимия. - 2015. - Т. 80. - № 2. - С. 163-183.

111. Chen, L. Conserved regulatory elements in AMPK / L. Chen, F. J. Xin, J. Wang, J. Hu, Y. Y. Zhang, S. Wan, L. S. Cao, C. Lu, P. Li, S. F. Yan, D. Neumann, U. Schlattner, B. Xia, Z. X. Wang, J.W. Wu // Nature. - 2013. - Vol. 498. - P. E8-10.

112. Arkin, M. R. Small-molecule inhibitors of protein-protein interactions: progressing toward the reality / M. R. Arkin, Y. Tang, J. A. Wells // Chem. Biol. -2014. - Vol. 21. - Iss. 9. - P. 1102-1114.

113. Jin, L. Targeting protein-protein interaction by small molecules / L. Jin, W. Wang, G. Fang // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. - 2014. - Vol. 54. - P. 435-456.

114. Rognan, D. Rational design of protein-protein interaction inhibitors / D. Rognan // Med. Chem. Commun. - 2015. - Vol. 6. - Iss. 1. - P. 51-60.

115. Meltzer-Mats, E. Synthesis and mechanism of hypoglycemic activity of benzothiazole derivatives / E. Meltzer-Mats, G. Babai-Shani, L. Pasternak, N. Uritsky, T. Getter, O. Viskind, J. Eckel, E. Cerasi, H. Senderowitz, S. Sasson, A. Gruzman // J. Med. Chem. - 2013. - Vol. 56. - Iss. 13. - P. 5335-5350.

116. Zhang, M. Novel substituted pyrazolone derivatives as AMP-activated protein kinase activators to inhibit lipid synthesis and reduce lipid accumulation in ob/ob mice / M. Zhang, Z. F. Xie, R. T. Zhang, D. K. Chen, M. Gu, S. C. Cui, Y. M. Zhang, X. W. Zhang, Y. Y. Yu, J. Li, F. J. Nan, J. Y. Li // Acta Pharmacol. Sin. -2018. - Vol. 39. - Iss. 10. - P. 1622-1632.

117. Hardie, D. G. Keeping the home fires burning: AMP-activated protein kinase / D. G. Hardie // J. R. Soc. Interface. - 2018. - Vol. 15. - Iss. 138. - PII. 20170774.

118. Zhang, M. C. d-Glucose and amino acid deficiency inhibits casein synthesis through JAK2/STAT5 and AMPK/mTOR signaling pathways in mammary epithelial

cells of dairy cows / M. C. Zhang, S. G. Zhao, S. S. Wang, C. C. Luo, H. N. Gao, N. Zheng, J. Q. Wang // J. Dairy Sci. - 2018. - Vol. 101. - Iss. 2. - P. 1737-1746.

119. Shaw, R. J. The tumor suppressor LKB1 kinase directly activates AMP-activated kinase and regulates apoptosis in response to energy stress / R. J. Shaw, M. Kosmatka, N. Bardeesy, R. L. Hurley, L. A. Witters, R. A. DePinho, L. C. Cantley // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2004. - Vol. 101. - Iss. 10. - P. 3329-3335.

120. Woods, A. Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase kinase-beta acts upstream of AMP-activated protein kinase in mammalian cells / A. Woods, K. Dickerson, R. Heath, S. P. Hong, M. Momcilovic, S. R. Johnstone, M. Carlson, D. Carling // Cell Metab. - 2005. - Vol. 2. - Iss. 1. - P. 21-33.

121. Momcilovic, M. Mammalian TAK1 activates Snf1 protein kinase in yeast and phosphorylates AMP-activated protein kinase in vitro / M. Momcilovic, S. P. Hong, M. Carlson // J. Biol. Chem. - 2006. - Vol. 281. - № 35. - P. 25336-25343.

122. Hurley, R. L. The Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase kinases are AMP-activated protein kinase kinases / R. L. Hurley, K. A. Anderson, J. M. Franzone, B. E. Kemp, A. R. Means, L. A. Witters // J. Biol. Chem. - 2005. - Vol. 280. - № 32. -P. 29060-29066.

123. Gowans, G. J. AMP is a true physiological regulator of AMP-activated protein kinase by both allosteric activation and enhancing net phosphorylation / G. J. Gowans, S. A. Hawley, F. A. Ross, D. G. Hardie // Cell Metab. - 2013. - Vol. 18. - Iss. 4. - P. 556-566.

124. Viollet, B. Bypassing AMPK phosphorylation / B. Viollet, M. Foretz, U. Schlattner // Chem. Biol. - 2014. - Vol. 21. - Iss. 5. - P. 567-569.

125. Gowans, G. J. AMPK: a cellular energy sensor primarily regulated by AMP / G. J. Gowans, D. G. Hardie // Biochem. Soc. Trans. - 2014. - Vol. 42. - Iss. 1. - P. 71-75.

126. Ke, R. Mechanisms of AMPK in the maintenance of ATP balance during energy metabolism / R. Ke, Q. Xu, C. Li, L. Luo, D. Huang // Cell Biol. Int. - 2018. -Vol. 42. - Iss. 4. - P. 384-392.

127. Yan, Y. Structures of AMP-activated protein kinase bound to novel pharmacological activators in phosphorylated, non-phosphorylated, and nucleotide-free states / Y. Yan, X. E. Zhou, S. J. Novick, S. J. Shaw, Y. Li, J. S. Brunzelle, Y. Hitoshi, P. R. Griffin, H. E. Xu, K. Melcher // J. Biol. Chem. - 2019. - Vol. 294. - № 3. - P. 953-967.

128. Gwinn, D. M. AMPK phosphorylation of Raptor mediates a metabolic checkpoint / D. M. Gwinn, D. B. Shackelford, D. F. Egan, M. M. Mihaylova, A. Mery, D. S. Vasquez, B. E. Turk, R. J. Shaw // Mol. Cell. - 2008. - Vol. 30. - Iss. 2. - P. 214226.

129. Li, Y. AMPK phosphorylates and inhibits SREBP activity to attenuate hepatic steatosis and atherosclerosis in diet-induced insulin-resistant mice / Y. Li, S. Xu, M. M. Mihaylova, B. Zheng, X. Hou, B. Jiang, O. Park, Z. Luo, E. Lefai, J. Y. Shyy, B. Gao, M. Wierzbicki, T. J. Verbeuren, R. J. Shaw, R. A. Cohen, M. Zang // Cell Metab. - 2011. - Vol. 13. - Iss. 4. - P. 376-388.

130. Davies, S. P. Tissue distribution of the AMP-activated protein kinase, and lack of activation by cyclic-AMP-dependent protein kinase, studied using a specific and sensitive peptide assay / S. P. Davies, D. Carling, D. G. Hardie // Eur. J. Biochem. -1989. - Vol. 186. - Iss. 1-2. - P. 123-128.

131. Salt, I. P. AMP-activated protein kinase is activated by low glucose in cell lines derived from pancreatic beta cells, and may regulate insulin release / I. P. Salt, G. Johnson, S. J. Ashcroft, D. G. Hardie // Biochem. J. - 1998. - Vol. 335. - Pt. 3. - P. 533-539.

132. Garcia, D. AMPK: Mechanisms of cellular energy sensing and restoration of metabolic balance / D. Garcia, R. J. Shaw // Mol. Cell. - 2017. - Vol. 66. - Iss. 6. - P. 789-800.

133. Huang, S. L. Arctigenin, a natural compound, activates AMP-activated protein kinase via inhibition of mitochondria complex I and ameliorates metabolic disorders in ob/ob mice / S. L. Huang, R. T. Yu, J. Gong, Y. Feng, Y. L. Dai, F. Hu, Y. H. Hu, Y. D. Tao, Y. Leng // Diabetologia - 2012. - Vol. 55. - Iss. 5. - P. 14691481.

134. Yamamoto, N. Measurement of glucose uptake in cultured cells / N. Yamamoto, M. Ueda-Wakagi, T. Sato, K. Kawasaki, K. Sawada, K. Kawabata, M. Akagawa, H. Ashida // Curr. Protoc. Pharmacol. - 2015. - Vol. 71. - Iss. 1. - P. 12.14.1-12.14.26.

135. Zadra, G. A novel direct activator of AMPK inhibits prostate cancer growth by blocking lipogenesis / G. Zadra, C. Photopoulos, S. Tyekucheva, P. Heidari, Q. P. Weng, G. Fedele, H. Liu, N. Scaglia, C. Priolo, E. Sicinska, U. Mahmood, S. Signoretti, N. Birnberg, M. Loda // EMBO Mol. Med. - 2014. - Vol. 6. - Iss. 4. - P. 519-538.

136. Gómez-Galeno, J. E. A potent and selective AMPK activator that inhibits de novo lipogenesis / J. E. Gómez-Galeno, Q. Dang, T. H. Nguyen, S. H. Boyer, M. P. Grote, Z. Sun, M. Chen, W. A. Craigo, P. D. van Poelje, D. A. MacKenna, E. E. Cable, P. A. Rolzin, P. D. Finn, B. Chi, D. L. Linemeyer, S. J. Hecker, M. D. Erion // ACS Med. Chem. Lett. - 2010. - Vol. 1. - Iss. 9. - P. 478-482.

137. Xu, J. Cross-talk between AMPK and mTOR in regulating energy balance / J. Xu, J. Ji, X. H. Yan // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. - 2012. - Vol. 52. - Iss. 5. - P. 373381.

138. Bort, A. Identification of a novel 2-oxindole fluorinated derivative as in vivo antitumor agent for prostate cancer acting via AMPK activation / A. Bort, S. Quesada, A. Ramos-Torres, M. Gargantilla, E. M. Priego, S. Raynal, F. Lepifre, J. M. Gasalla, N. Rodriguez-Henche, A. Castro, I. Diaz-Laviada // Sci. Rep. - 2018. - Vol. 8. - Iss. 1. - P. 4370.

139. Walseth, T. F. The enzymatic preparation of [a-32P]nucleoside triphosphates, cyclic [32P] AMP, and cyclic [32P] GMP / T. F. Walseth, R. A. Johnson // Biochim. Biophys. Acta. - 1979. - Vol. 562. - Iss. 1. - P. 11-31.

140. Ko, K. C. A phosphorylation assay using [y-32P]ATP: A highly sensitive detection of protein kinase C / K. C. Ko, M. H. Choi, S. H. Par // J. Labelled Compd. Rad. - 2011. - Vol. 54. - Iss. 2. - P. 105-109.

141. Henriksson, E., The AMPK-related kinase SIK2 is regulated by cAMP via phosphorylation at Ser358 in adipocytes / E. Henriksson, H. A. Jones, K. Patel,

M. Peggie, N. Morrice, K. Sakamoto, O. Göransson // Biochem. J. - 2012. - Vol. 444. -Iss. 3. - P. 503-514.

142. Karra, A. S. Assaying protein kinase activity with radiolabeled ATP / A. S. Karra, S. Stippec, M. H. Cobb // J. Vis. Exp. - 2017. - Iss. 123. - P. e55504.

143. Rozentul, N. A novel phenylchromane derivative increases the rate of glucose uptake in L6 myotubes and augments insulin secretion from pancreatic beta-cells by activating AMPK / N. Rozentul, Y. Avrahami, M. Shubely, L. Levy, A. Munder, G. Cohen, E. Cerasi, S. Sasson, A. Gruzman // Pharm. Res. - 2017. - Vol. 34. - Iss. 12. - P. 2873-2890.

144. Ntziachristos, V. Fluorescence molecular imaging / V. Ntziachristos // Annu. Rev. Biomed. Eng. - 2006. - Vol. 8.- P. 1-33.

145. Truong, K. The use of FRET imaging microscopy to detect protein-protein interactions and protein conformational changes in vivo / K. Truong, M. Ikura // Curr. Opin. Struct. Biol. - 2001. - Vol. 11. - Iss. 5. - P. 573-578.

146. Aoki, K. Stable expression of FRET biosensors: a new light in cancer research / K. Aoki, N. Komatsu, E. Hirata, Y. Kamioka, M. Matsuda // Cancer Sci. -2012. - Vol. 103. - Iss. 4. - P. 614-619.

147. Tsou, P. A fluorescent reporter of AMPK activity and cellular energy stress / P. Tsou, B. Zheng, C. H. Hsu, A. T. Sasaki, L. C. Cantley // Cell Metab. - 2011. - Vol. 13. - Iss. 4. - P. 476-486.

148. Miyamoto, T. Compartmentalized AMPK signaling illuminated by genetically encoded molecular sensors and actuators / T. Miyamoto, E. Rho, V. Sample, H. Akano, M. Magari, T. Ueno, K. Gorshkov, M. Chen, H. Tokumitsu, J. Zhang, T. Inoue // Cell Rep. - 2015. - Vol. 11. - Iss. 4. - P. 657-670.

149. Sample, V. Polarized activities of AMPK and BRSK in primary hippocampal neurons / V. Sample, S. Ramamurthy, K. Gorshkov, G. V. Ronnett, J. Zhang // Mol. Biol. Cell. - 2015. - Vol. 26. - № 10. - P. 1935-1946.

150. Depry, C. Visualization of compartmentalized kinase activity dynamics using adaptable BimKARs / C. Depry, S. Mehta, R. Li, J. Zhang // Chem. Biol. - 2015. - Vol. 22. - Iss. 11. - P. 1470-1479.

151. Pelosse, M. Synthetic energy sensor AMPfret deciphers adenylate-dependent AMPK activation mechanism / M. Pelosse, C. Cottet-Rousselle, C. M. Bidan, A. Dupont, K. Gupta, I. Berger, U. Schlattner // Nat. Commun. - 2019. - Vol. 10. - P. 1038.

152. Schubert, K. M. The AMP-related kinase (AMPK) induces Ca2+-independent dilation of resistance arteries by interfering with actin filament formation / K. M. Schubert, J. Qiu, S. Blodow, M. Wiedenmann, L. T. Lubomirov, G. Pfitzer, U. Pohl, H. Schneider // Circ. Res. - 2017. - Vol. 121. - Iss. 2. - P. 149-161.

153. Yu, L. F. Development of novel alkene oxindole derivatives as orally efficacious AMP-activated protein kinase activators / L. F. Yu, Y. Y. Li, M. B. Su, M. Zhang, W. Zhang, L. N. Zhang, T. Pang, R. T. Zhang, B. Liu, J. Y. Li, J. Li, F. J. Nan // ACS Med. Chem. Lett. - 2013. - Vol. 4. - Iss. 5. - P. 475-480.

154. U. S. Patent № 8778973 B2 / Alkene oxindole derivatives / F. Nan, L. Yu, M. Zhang, L. Chen, M. Huang, L. Feng, J. Li, T. Pang; application 18.01.13; patented 15.07.14. - 48 p.

155. Wencel-Delord, J. C-H bond activation enables the rapid construction and late-stage diversification of functional molecules / J. Wencel-Delord, F. Glorius // Nat. Chem. - 2013. - Vol. 5. - Iss. 5. - P. 369-375.

156. Millemaggi, A. 3-Alkenyl-oxindoles: natural products, pharmaceuticals, and recent synthetic advances in tandem/telescoped approaches / A. Millemaggi, R. J. K. Taylor // Eur. J. Org. Chem. - 2010. - Vol. 2010. - Iss. 24. - P. 4527-4547.

157. Sun, L. Synthesis and biological evaluations of 3-substituted indolin-2-ones: a novel class of tyrosine kinase inhibitors that exhibit selectivity toward particular receptor tyrosine kinases / L. Sun, N. Tran, F. Tang, H. App, P. Hirth, G. McMahon, C. Tang // J. Med. Chem. - 1998. - Vol. 41. - Iss. 14. - P. 2588-2603.

158. Pal, A. Bis-arylidene oxindoles as anti-breast-cancer agents acting via the estrogen receptor / A. Pal, A. Ganguly, A. Ghosh, M. Yousuf, B. Rathore, R. Banerjee, S. Adhikari // ChemMedChem. - 2014. - Vol. 9. - Iss. 4. - P. 727-732.

159. Robichaud, B. A. Titanium isopropoxide/pyridine mediated Knoevenagel reactions / B. A. Robichaud, K. G. Liu // Tetrahedron Lett. - 2011. - Vol. 52. - Iss. 51. - P. 6935-6938.

160. Lee, H. J. An expedient synthesis of 3-alkylideneoxindoles by Ti(O'Pr)4/pyridine-mediated Knoevenagel condensation / H. J. Lee, J. W. Lim, J. Yu, J. N. Kim // Tetrahedron Lett. - 2014. - Vol. 55. - Iss. 6. - P. 1183-1187.

161. Texier-Boullet, F. Knoevenagel condensation catalysed by aluminium oxide / F. Texier-Boullet, A. Foucaud // Tetrahedron Lett. - 1982. - Vol. 23. - Iss. 47. - P. 4927-4928.

162. Yin, J. Highly diastereoselective catalytic Meerwein-Ponndorf-Verley reductions / J. Yin, M. A. Huffman, K. M. Conrad, J. D. Armstrong // J. Org. Chem. -2006. - Vol. 71. - Iss. 2. - P. 840-843.

163. Graves, C. R. Efficient and selective Al-catalyzed alcohol oxidation via Oppenauer chemistry / C. R. Graves, B. S. Zeng, S. T. Nguyen // J. Am. Chem. Soc. -2006. - Vol. 128. - Iss. 39. - P. 12596-12597.

164. Duda, A. Polymerization of s-caprolactone initiated by aluminum isopropoxide carried out in the presence of alcohols and diols. Kinetics and mechanism / A. Duda // Macromolecules - 1996. - Vol. 29. - Iss. 5. - P. 1399-1406.

165. Li, X. Structural basis of AMPK regulation by adenine nucleotides and glycogen / X. Li, L. Wang, X. E. Zhou, J. Ke, P. W. de Waal, X. Gu, M. H. Tan, D. Wang, D. Wu, H. E. Xu, K. Melcher // Cell Res. - 2015. - Vol. 25. - Iss. 1. - P. 5066.

166. Calabrese, M. F. Structural basis for AMPK activation: natural and synthetic ligands regulate kinase activity from opposite poles by different molecular mechanisms / M. F. Calabrese, F. Rajamohan, M. S. Harris, N. L. Caspers, R. Magyar, J. M. Withka, H. Wang, K. A. Borzilleri, P. V. Sahasrabudhe, L. R. Hoth, K. F. Geoghegan, S. Han, J. Brown, T. A. Subashi, A. R. Reyes, R. K. Frisbie, J. Ward, R. A. Miller, J. A. Landro, A. T. Londregan, P. A. Carpino, S. Cabral, A. C. Smith, E. L. Conn, K. O. Cameron, X. Qiu, R. G. Kurumbail // Structure - 2014. - Vol. 22. - Iss. 8. - P. 1161-1172.

167. Komatsu, N. Development of an optimized backbone of FRET biosensors for kinases and GTPases / N. Komatsu, K. Aoki, M. Yamada, H. Yukinaga, Y. Fujita, Y. Kamioka, M. Matsuda // Mol. Biol. Cell. - 2011. - Vol. 22. - № 23. - P. 4647-4656.

168. Carretero, J. Dysfunctional AMPK activity, signalling through mTOR and survival in response to energetic stress in LKB1-deficient lung cancer / J. Carretero, P. P. Medina, R. Blanco, L. Smit, M. Tang, G. Roncador, L. Maestre, E. Conde,

F. Lopez-Rios, H. C. Clevers, M. Sanchez-Cespedes // Oncogene - 2007. - Vol. 26. -Iss. 11. - P. 1616-1625.

169. Chatterjee, A. AMP-activated protein kinase regulates intraocular pressure, extracellular matrix, and cytoskeleton in trabecular meshwork / A. Chatterjee,

G. Villarreal Jr., D. J. Oh, M. H. Kang, D. J. Rhee // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. -2014. - Vol. 55. - Iss. 5. - P. 3127-3139.

170. Zimmermann, H. Extracellular metabolism of ATP and other nucleotides /

H. Zimmermann // Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. - 2000. - Vol. 362. - Iss. 4-5. - P. 299-309.

171. Иванов, Ю. Д. Исследование тканевого и субклеточного распределения изатин-связывающих белков при помощи оптического биосенсора / Ю. Д. Иванов, Н. Г. Панова, О. В. Гнеденко, О. А. Бунеева, А. Е. Медведев, А. И. Арчаков // Вопр. Мед. Хим. - 2002. - Т. 82. - № 1. - С. 73-83.

172. Ilyina, I. V. Highly potent activity of isopulegol-derived substituted octahydro-2H-chromen-4-ols against influenza A and B viruses / I. V. Ilyina, V. V. Zarubaev, I. N. Lavrentieva, A. A. Shtro, I. L. Esaulkova, D. V. Korchagina, S. S. Borisevich, K. P. Volcho, N. F. Salakhutdinov // Bioorg. Med. Chem. Lett. - 2018. - Vol. 28. - Iss. 11. - P. 2061-2067.

173. Zarubaev, V. V. Selection of influenza virus resistant to the novel camphorbased antiviral camphecene results in loss of pathogenicity / V. V. Zarubaev, E. A. Pushkina, S. S. Borisevich, A. V. Garshinina, A. V. Galochkina, A. A. Shtro, A. A. Egorova, A. S. Sokolova, S. L. Khursan, O. I. Yarovaya, N. F. Salakhutdinov // Virology. - 2018. - Vol. 524. - P. 69-77.

174. De Colibus, L. More-powerful virus inhibitors from structure-based analysis of HEV71 capsid-binding molecules / L. De Colibus, X. Wang, J. A. B. Spyrou, J. Kelly, J. Ren, J. Grimes, G. Puerstinger, N. Stonehouse, T. S. Walter, Z. Hu, J. Wang, X. Li, W. Peng, D. J. Rowlands, E. E. Fry, Z. Rao, D. I. Stuart // Nat. Struct. Mol. Biol. - 2014. - Vol. 21. - Iss. 3. - P. 282-288.

175. Гордон, А. Спутник химика / А.Ф. Гордон, Р. Форд. - М.: Мир, 1976. -

541 с.