Новые флуоресцентные лиганды CYP17А1 человека

Методом спектрофотометрического титрования ряда флуоресцентных и профлуоресцентных соединений установлено, что производные прегненолона (preg) 20aи 20β-NBD (7-нитробензоксадиазол) связываются в активном центре цитохрома P450 17A1 (CYP17A1) человека по типу субстрата с константами диссоциации K_d = 21.5 ± 3.1 мкМ (20a-NBD-preg) и K_d = 19.8 ± 1.8 мкМ (20b-NBD-preg). Установлено, что указанные соединения не преобразуются ферментом в соответствующие продукты из-за неоптимального расположения лигандов в активном центре, вызванного наличием объемной NBD-группы. Образование комплекса лигандов с CYP17A1 приводит к тушению флуоресценции, которое для 20α-изомера выражено сильнее, что является возможной причиной образования водородной связи с Asn202, как было показано ранее при моделировании молекулярного докинга. Обнаруженные лиганды являются перспективными соединениями-лидерами для разработки новых молекулярных инструментов, которые можно использовать для изучения механизма функционирования CYP17A1 человека и поиска высокоаффинных модуляторов активности фермента — новых эффективных лекарственных препаратов.

1. P. F. Hall. J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 40, N 4-6 (1991) 527—532

2. R. Yadav, E. M. Petrunak, D. F. Estrada, E. E. Scott. Mol. Cell Endocrinol., 441 (2017) 68—75

3. W. L. Miller. J. Steroid Biochem., 27, N 4-6 (1987) 759—66

4. D. Porubek. Current Top. Med. Chem., 13 (2013) 1364—1384

5. F. P. Guengerich. Trends Pharm. Sci., 6 (1992) 625—640

6. N. M. DeVore, E. E. Scott. Nature, 482, N 7383 (2012) 116—119

7. S. Dharia, A. Slane, M. Jian, M. Conner, A. J. Conley, C. R. Parker Jr. Biol. Reprod., 71, N 1 (2004) 83—88

8. A. Slominski, G. Ermak, M. Mihm. J. Clin. Endocrinol. Metab., 81, N 7 (1996) 2746—2749

9. V. Pezzi, J. M. Mathis, W.E. Rainey, B. R. Carr. J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 87, N 2-3 (2003) 181—189

10. M. I. New. Mol. Cell Endocrinol., 211, N 1-2 (2003) 75—83

11. E. M. Petrunak, N. M. DeVore, P. R. Porubsky, E. E. Scott. J. Biol. Chem., 289 (2014) 32952—32964

12. G. Attard, A. H. Reid, R. J. Auchus, B. A Hughes, A. M. Cassidy, E. Thompson, N. B. Oommen, E. Folkerd, M. Dowsett, W. Arlt, J. S de Bono. J. Clin. Endocrinol. Metab., 97 (2012) 507—516

13. J. S de Bono, C. J. Logothetis, A. Molina, K. Fizazi, S. North, L. Chu, K. N. Chi, R. J. Jones, O. B. Goodman Jr, F. Saad, J. N. Staffurth, P. Mainwaring, S. Harland, T. W. Flaig, T. E. Hutson, T. Cheng, H. Patterson, J. D. Hainsworth, C. J. Ryan, C. N. Sternberg, S. L. Ellard, A. Fléchon, M. Saleh, M. Scholz, E. Efstathiou, A. Zivi, D. Bianchini, Y. Loriot, N. Chieffo, T. Kheoh, C. M. Haqq, H. I. Scher. N. Engl. J. Med., 134 (2011) 563—574

14. E. A. Mostaghel, B. T. Marck, S. Plymate, R. Vessella, S. Balk, A. M. Matsumoto, P. S. Nelson, B. Montgomery. Clin. Cancer Res., 17 (2011) 5913—5925

15. E. M. Petrunak, S. A. Rogers, J. Aube, E. E. Scott. Drug Metab. Dispos., 45, N 6 (2017) 635—645

16. E. Baston, F. R. Leroux. Recent Pat, Anticancer, Drug Discov., 2, N 1 (2007) 31—58

17. Q. Hu, M. Negri, S. Olgen, R. W. Hartmann. Chem. Med. Chem., 5 (2010) 899—910

18. S. S. Sandhu, H. Shukla, R. P. Aharwal, S. Kumar, S. Shukla. Natural Products J., 4, N 2 (2014) 140—152

19. N. Almassi, C. Reichard, J. Li, C. Russell, J. Perry, C. J Ryan, T. Friedlander, N. Sharifi. JAMA Oncol., 4 (2018) 554—557

20. F. K. Yoshimoto, R. J. Auch. J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 151 (2015) 52—65

21. L. Gomez, J. R. Kovac, D. J. Lamb. Steroids, 95 (2015) 80—87

22. A. S. Latysheva, A. Yu. Misharin. Biomed. Chem. Res. Methods, 1, N 2 (2018) e00020

23. L. Yin, Q. Hu. Nat. Rev. Urol., 11 (2014) 32—42

24. A. S. Latysheva, V. A. Zolottsev, V. S. Pokrovsky, I. I. Khan, A. Yu. Misharin. Current Med. Chem., 28, N 40 (2021) 8416—8432

25. Я. В. Панада, Я. В. Фалетров, Н. С. Фролова, В. М. Шкуматов. Биомедицинская химия, 65, № 4 (2019) 324—330

26. A. Luthra, I. G. Denisov, S. G. Sligar. Arch. Biochem. Biophys., 507, N 1 (2011) 26—35

27. S. Leavitt, E. Freire. Current Opin. Struct. Biol., 11, N 5 (2001) 560—566

28. Folta-Stogniew. Methods Mol. Biol., 328 (2006) 97—112

29. E. Bozkurt, H. I. Gul. J. Photochem. Photobiol. A: Chemistry, 383, N 1 (2019) 111996

30. Дж. Лакович. Основы флуоресцентной спектроскопии, Москва, Мир (1986)

31. M. R. Eftink. Fluorescence Quenching: Theory and Applications, Topics in Fluorescence Spectroscopy, 2, Boston, Springer (2002) 53—126

32. M. Weerta, L. Stellab. J. Mol. Struct., 998, N 1-3 (2011) 144—150

33. K. V. Tugaeva, Y. V. Faletrov, E. S. Allakhverdiev, V. M. Shkumatov, E. G. Maksimov, N. N. Sluchanko. Biochem. Biophys. Res. Commun., 497 (2018) 58—64

34. D. S. Auld, H. Veith, J. J. Cali. In: Cytochrome P450 Protocols, Methods in Molecular Biology, 987, New York (2013) 1—9

35. D. M. Stresser, S. D. Turner, A. P. Blanchard, V. P. Miller, C. L. Crespi. Drug Metab. Dispos., 30 (2002) 845—852

36. I. N. White. Anal. Biochem., 172 (1988) 304—310

37. M. T. Donato, N. Jiménez, J. V. Castell, M. J. Gómez-Lechón. Drug Metab. Dispos., 32 (2004) 699—706

38. Компания ThermoFisher Scientific Inc. Инструкция к набору Vivid® CYP450 Screening Kits. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://tools.thermofisher.com/content/sfs/manuals/Vivid_CYP450_Screening_Kits _man.pdf.

39. Y. Dzichenka, M. Shapira, A. Yantsevich, T. Cherkesova, L. Grbovic, M. Savic, S. Usanov, Jovanovic-Santa. J. Steroid Biochem. Mol. Biology, 205 (2021) 105777

40. С. V. Locuson, J. M. Hutzler, T. S. Tracy. Drug Metab. Dispos., 35, N 4 (2007) 614—622

41. Г. Н. Некрасова, Я. В. Фалетров, Я. В. Диченко. Свиридовские чтения: сб. ст., 18 (2022) 109—116

42. B. N. Tyler, K. Chichak, R. B. Neil. Tetrahedron, 58, N 4 (2002) 639—651

43. J. Hidalgo, A. Sánchez-Coronilla, M. A. Muñoz, C. Carmona, M. Balón. J. Lumin., 127, N 2 (2007) 671—677

44. M. H. Mostafa, F. C. Khalil, D. Schryver, H. Keller, J.-M. Lehn. Supramolecular Sci., 2, N 3-4 (1995) 175—182