Високопропускний скринінг речовин з антимітотичною активністю на базі віртуальної організації СSLabGrid

Abstract

Описано створення репозиторію 3-D моделей білків цитоскелету (тубулінів і FtsZ-білків) у рамках віртуальної організації CSLabGrid з використанням обчислень в Ґрід. Розглянуто питання створення репозиторію просторових структур канонічних антимікротрубочкових агентів (інгібіторів полімеризації тубуліну), а також бібліотеки речовин, придатних для віртуального молекулярного скринінгу в Ґрід. За результатами високопропускного віртуального скринінгу цієї бібліотеки відібрано 1164 речовини з підвищеною спорідненістю до тубуліну: 205 — до α-тубуліну і 959 — до β-тубуліну. Встановлено, що з 2886 сполук, синтезованих в Інституті органічної хімії НАН України, 6 речовин є перспективними інгібіторами полімеризації α- і β-тубуліну з таких збудників хвороб людини, як Pneumocystis carinii, Giardia intestinalis, Ajellomyces capsulatus, Neosartorya fumigata, Candida albicans. Відповідно ці речовини рекомендовані для подальшої експериментальної оцінки їх біологічної активності з метою застосування як нових фармакологічних засобів.

Описано создание репозитория 3-D моделей белков цитоскелета (тубулинов и FtsZ-белков) в рамках виртуальной организации CSLabGrіd с использованием вычислений в Грид. Рассмотрен вопрос создания репозитория пространственных структур канонических антимикротрубочковых агентов (ингибиторов полимеризации тубулина), а также библиотеки веществ, пригодных для виртуального молекулярного скрининга в Грид. В соответствии с результатами высокопропускного виртуального скрининга этой библиотеки отобрано 1164 вещества с повышенным сродством к тубулину: 205 – к α-тубулину и 959 – к β-тубулину. Установлено, что из 2 886 соединений, синтезированных в Институте органической химии НАН Украины, 6 веществ являются перспективными ингибиторами полимеризации α- и β-тубулина из таких возбудителей болезней человека, как Pne u mocystis carinii, Giardia intestinalis, Ajellomyces capsulatus, Neo sartorya fumigata, Can dida al bi cans. Соответственно, эти вещества рекомендованы для дальнейшей экспериментальной оценки их биологической активности с целью использования в качестве новых фармакологических средств.

In the frameworks of virtual organization CSLabGrid using Grid calculations the repository of 3-D models of cytoskeletal proteins (tubulins and FtsZ-proteins) verified by stereochemistry, is described. The repository of structures of canonical antimicrotubular compounds (inhibitors of tubulin polymerization) as well as library of ligands, suitable for high-throughput screening (HTS) in Grid were created. According to the results of the library HTS 1,164 compounds that demonstrated an elevated affinity to tubulin molecules: 205 — to α-tubulin and 959 — to β-tubulin were selected. It was found that among 2,886 compounds synthesized in the Institute of Organic Chemistry of NAS of Ukraine, 6 were perspective inhibitors of α- and β-tubulin polymerization in such human pathogens as Pneumocystis carinii, Giardia intestinalis Ajellomyces capsulatus, Neosartorya fumigata and Candida albicans. Respectively, these compounds were recommended for subsequent experimental evaluation of their biological activity for use as new pharmacological agents.