Квантовохимическое исследование механизмов взаимодействия азот-и кислородсодержащих гетероциклических соединений с электровозбудимой мембраной сенсорного нейрона
Диссертация
Достаточно большое число работ посвящено попыткам предложения механизма биологического действия различных соединений на основании данных об их пространственном строении, но геометрические параметры молекул, используемые в такого рода исследованиях, определялись экспериментально, а теоретические методы расчета практически не привлекались. Однако, в последнего время возрос интерес к использованию… Читать ещё >
Содержание
- 1. Введение
- 2. Обзор литературы
- 3. Методы расчета
- 3. 1. Неэмпирические методы расчета
- 3. 2. Полуэмпирические методы расчета
- 3. 3. Методы молекулярной механики
- 3. 4. Методы молекулярной динамики
- 4. Связь электронной структуры и биологической активности для пиразина и ряда его алкилзамещенных производных
- 5. Исследование влияния 6а- и 9а-галогенирования на геометрические и электронные параметры молекулы кортизола
- 6. Исследование равновесной геометрии и электронного строения молекулы дефенсина
- 7. Изучение пространственной структуры дипептидов вилона и тимогена
- 8. Исследование геометрического строения молекулы тетрапептида эпиталона
Список литературы
- Kollman P. A., Giannini D. D., Duax W. L., Rothenberg S., Wolff M. E., Quantitation of long-range effects in steroids by molecular orbital calculation. J. Am. Chem. Soc., 1973, V. 95, № 9, P. 2869−2873.
- Mascia M. P., Trudell J. R., Harris R. A., Specific binding sites for alcohols and anesthetics on ligand-gated ion channels. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, V. 97, № 16, P. 9305−9310
- Крутецкая 3. И., Лебедев О. Е., Структурно-функциональная организация G-белков и связанных с ними рецепторов. Цитология, 1992, Т. 34, № 11/12, С. 24−54
- Hescheler J, Rosenthal W, Trautwein W, Schultz G., The GTPbinding protein, GO, regulates neuronal calcium channels. Nature, 1987, V. 325, № 6103, P. 445 447
- Franks N. P., Lieb W. R., Molecular and cellular mechanisms of general anesthesia. Nature, 1994, V. 367, № 6464, P. 607−613
- Ramnarine S. I., Liu Y. C., Rogers D. F., Neuroregulation of mucus secretion by opioid receptors and K (ATP) and BK (Ca) channels in ferret trachea in vitro. Br. J. Pharmacol., 1998, V. 123, № 8,P. 1631−1638
- Melliti K., Meza U., Fisher R., Adams В., Regulators of G protein signaling attenuate the G protein-mediated inhibition of N-type Ca channels. J. Gen. Physiol., 1999, V. 113, № 1, P. 97−110
- Connor M., Christie M., Modulation of Ca2+ channels currents of acutely dissociated rat periaqueductal grey neurons. J. Physiol. 1998, V. 509 (Pt. 1), P. 47−58
- Cardenas S. G., Dei Mar L. P., Cooper B. Y., Scroggs R. S., 5HT4 receptors couple positively to tetrodotoxin-insensitive sodium channels in a subpopulation ofcapsaicin-sensitive rat sensory neurons. J. Neuroscience, 1997, V. 17, № 19, P. 7181−7189
- Крылов Б.В., Дербенев A.B., Подзорова C.A., Людыно М. И., Кузьмин А. В., Изварина H.JI., Морфин уменьшает чувствительность к потенциалу медленных натриевых каналов. Физиол. журн., 1999, Т. 85, № 2, С. 225−236.
- Noda М., Shimizu S., Tanade Т., Primary structure of Electrophorus electricus sodium channel deduced from cDNA sequence. Nature, 1984, V. 312, № 5990, P. 121−127
- Noda M., Ikeda Т., Kayano Т., Existence of distinct sodium channel messenger RNAs in rat brain. Nature, 1986, V. 320, № 6056, P. 188−192
- Kayano Т., Noda M., Flockerzi V., Takahashi H., Numa S., Primary structure of rat brain sodium channel III deduced from cDNA sequence. FEBS Lett., 1988, V. 228, № 1,P. 187−194
- Rojas E., Bergamann C., Gating currents: molecular transition associated with the activation of sodium channels in nerve. TIBS, 1977, V. 2, № 1, P. 6−9
- Guy H. R., Conti F., Pursuing the structure and function of voltage-gated channels. Trends in Neurosciences, 1990, V. 13, № 6, P. 201−206
- Веселовский H. С., Костюк П. Г., Цындренко, А .Я., Разделение ионных токов, ответственных за генерацию потенциалов действия в соматической мембране нейронов новорожденных крыс. Доклады АН СССР, 1979, Т. 249, № 6, С. 1466−1469
- Веселовский Н. С., Костюк П. Г., Цындренко, А .Я., «Медленные» натриевые каналы в соматической мембране нейронов спинальных ганглиев новорожденных крыс. Доклады АН СССР, 1980, Т. 250, № 1, С. 216−218
- Strichartz G. R., The inhibition of sodium currents in myelinated nerve by quaternary derivatives of lidocaine. J. Gen. Physiol., 1973, V. 62, № 1−2, P. 37−57
- Hille В., Local anesthetics: hydrophilic and hydrophobic pathways for the drug-receptors interaction. J. Gen. Physiol., 1977, V. 69, № 4, P. 497−515
- Ревенко С. В., Влияние электрической стимуляции перехвата Ранвье на скорость модификации натриевых каналов батрахотоксином в условиях фиксации потенциала. Нейрофизиология, 1977, Т. 9, № 5, С. 546−549
- Можаева Г. Н., Наумов А. П., Ходоров Б. И., Активация и инактивация модифицированных батрахотоксином натриевых каналов мембраны нервного волокна лягушки. Нейрофизиология, 1984, Т. 16, № 1, С. 18−26
- Noda М., Suzuki Н., Numa S., Stuehmer W, A single point mutation confers tetrodotoxin and saxitoxin insensitivity on the sodium channel II. FEBS Lett., 1989, V. 259, No 1, P. 213−216
- Terlau H., Heinemann S., Stuehmer W., Pusch M., Conti F., Imoto K., Numa S., Mapping the site of block by tetrodotoxin and saxitoxin of sodium channel II. -FEBS Lett, 1991, V. 293, № 1−2, P. 93−96
- Heinemann S., Terlau H., Stuehmer W., Imoto K., Numa S., Calcium channel characteristics conferred on the sodium channel by single mutations. Nature, 1992, V. 356, № 6368, P. 441−444
- Ehrlich P., On immunity with special reference to cell life. Cronian Lecture. -Proc. R. Soc. Lond, 1900, V. 66, P. 424−448
- Beckett A. H, Casy A. F., Synthetic analgesics: stereochemical considerations. J. Pharm. Pharmacol., 1954, V. 6, № 2, P. 986−1001 V. 161, № 2, P. 269−288
- Portoghese P. S., Linear free energy relationship among analgesic N-substituted phenyipiperidine derivatives. Method of detecting similar modes of molecular binding to common receptors. J. Pharm. Sci., 1965, V. 54, № 7, P. 1077−1084
- Loh H. H, Who M. M., Wo Y. C., Opiate binding to cerebroside sulfate: a model system for opiate-receptor interaction. Life Sci., 1975, V. 16, № 12, P. 1811−1817
- Cho Т. M., Cho J. S., Loh H. H., A model system for opiate-recept54ide sulfate interaction. Life Sci., 1975, V. 18, № 2, P. 231−244
- Lowney L., Gentleman S., Goldstein A., A pituitary endorphin with novel properties. Life Sci., 1979, V. 24, № 25, P. 2377−2384
- Snyder S. H., Opiate receptor in normal and drag altered brain function. -Nature, 1975, V. 257, № 5314, P. 185−189
- Pasternak G. W., Snyder S. H., Identification of novel high affinity opiate receptor binding in rat brain. Nature, 1975, V. 253, № 5492, P. 563−565
- Simon E. J., Groth J., Kinetics of opiate receptor inactivation by sulfhydryl reagents: evidence for conformational change in presence of sodium ions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1975, V. 72, № 5, P. 2404−2407
- Triggle D. J., Triggle C. R., Chemical pharmacology of the synapse. London: Academic Press, 1976.
- Simon E. J., Opiate receptors and endorphins at the central nervous system level. Ann. Anesthesiol. Fr., 1978, V. 19, № 5, P. 379−387
- Feinberg A. P., Creese J., Snyder S. H., The opiate receptor: a model explaining strucure-activity relationships of opiate agonists and antagonists. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 1976, V. 73, № 11, P. 4215−4219
- Kolb V. M., New opiate-receptor model. J. Pharm. Sci., 1978, V. 67, № 7, P. 999−1001
- Gait H. В., The opiate anomalies another possible explanation? — J. Pharm. Pharmacol., 1977, V. 29, № 11, P. 711−714
- Михельсон M. Я., Зеймалъ Э. В., Ацетилхолин. О молекулярном механизме действия. JL: Наука, 1970. 279 с.
- Голиков С. Н., Кузнецов С. Г., Зацепин Э. П., Стереоспецифичность действия лекарственных веществ. JL: Медицина, 1973. 184 с.
- Аничков С. В., Избирательное действие медиаторных средств. Л.: Медицина, 1974. 291 с.
- Blake С. С. F., Giesow М. J., Oatley S. J., Rerat В., Rerat С., Structure of prealbumin secondary, tertiary and quaternary interactions determined by Fourier refinement at 1.8 A. J. Mol. Biol., 1978, V. 121, № 3, P. 339−356
- Blake С. C. F., Prealbumin and the thyroid hormone nuclear receptor. Proc. R. Soc. Lond., Ser. В., 1981, V. 211, № 1, P. 413−431
- Kuntz D. D., Blanely J. M., Oatley S. J., Langridge R., Ferrin Т. E., A geometric approach to macromolecule-ligand interaction. J. Mol. Biol., 1982, V. 161, № 2, P. 269−288
- Hansch C., Maloney P. R., Fujita Т., Muir R. M., Correlation of biological activity of phenoxyacetic acid with Hammett substituents constants and partition coefficients. Nature, 1962, V. 194, № 4826, P. 401−402
- Free S. H., Wilson J. W., A mathematical contribution to structure-activity studies. J. Med. Chem., 1964, V. 7, № 4, P. 395−399
- Голендер В. E., Розенблит А. Б., Вычислительные методы конструирования лекарств. Рига: Зинатне, 1973. 232 с.
- Стьюпер Э., Брюггер У., Джуре П., Машинный анализ связи химической структуры и биологической активности. М.: Мир, 1982. 235 с.
- Говырин В, А., Жоров Б. С., Лиганд-рецепторные взаимодействия в молекулярной физиологии. СПб.: Наука, 1994. 240 с.
- Binkley J. S., Pople J. A., Hehre W. J., Self-consistent molecular orbital methods. 21. Small split-valence basis sets for first-row elements. J. Am. Chem Soc., 1980, V. 102, № 3, P. 939−947
- Schmidt M. W., Baldridge К. K, Boatz J. A., Elbert S. Т., Gordon M. S., Jensen J. H., Koseki S., Matsunaga N., Nguyen K. A., Su S. J., Windus T. L., Dupuis M., Montgomery J. A., GAMESS program system. J. Comput. Chem., 1993, V. 14, № 5, P. 1347−1363
- Innes К. K., Ross I. G., Moomaw W. R., Electronic states of azabenzenes and azanaphthalenes: a revised and extended critical review. J. Mol. Spectr., 1988, V. 132, № 2, P. 492−544
- Stewart J. J. P., Optimization of parameters for semiempirical methods. -Method. J. Comput. Chem., 1989, V. 10, № 2, P. 209−220
- Stewart J. J. P., Semiempirical molecular orbital methods. Rev. Comput. Chem., 1990, V. 1, № 1, P. 45−81
- Dewar M. J. S., Thiel S., Ground states of molecules. 38. The MNDO method. Approximations and parameters. J. Am. Chem. Soc., 1977, V. 99, № 15, P. 48 994 907
- Dewar M. J. S., Thiel S., A semiempirical model for the two-center repulsion integrals in the NDDO approximation. Theor. Chim. Acta., 1977, V. 46, № 1, P. 89−104
- Сизова О. В., Барановский В. И., Компьютерное моделирование электронной структуры. СПб: НИИХ СПбГУ, 2000. 127 с.
- Weiner S. J., Kollman P. A., Nguyen D. Т., Case D. A., An all-atom force field for simulations of proteins and nucleic acids. J. Comput. Chem., 1986, V. 7, № 2, P. 230−252
- Karplus M., Petsko G. A., Molecular dynamics simulations in biology. -Nature, 1990, V. 347, № 6294, P. 631−639
- Jorgensen W. L., Chandrasekhas J., Madura J. D., Impey J. W., Klein M. L., Comparison of simple potential functions for simulation of liquid water. J. Chem. Phys., 1983, V. 79, № 2, P. 926−935
- Guilford Т., Nicol C., Rothschild M., Moore B. P., The biological roots of pyrazines: evidence for a warning odour function. Biol. J. Linn. Soc., 1987, V. 31, № 1, P. 113−128
- Kaliszan R., Pilarski В., Osmialowski K., Strzalkowska-Grad H., Нас E., Analgesic activity of new pyrazine CH and NH acids and their hydrophobic and hydrogen donating properties. Pharm. Weekbl. Sci], 1985, V. 7, № 4, P.141−145
- Makino E., Iwasaki E., Yagi N, Ohashi Т., Kato I., Ito Y., Azuma H., Studies on antiallergic agents. I. Synthesis and antiallergic activity of novel pyrazine derivatives. Chem. Pharm. Bull. (Tokyo), 1990, V. 38, № 1, P. 201−207
- Nie S. Q., Kwan C. Y., Epand R. M., Pyrazine derivatives affect membrane fluidity of vascular smooth muscle microsomes in relation to their biological activity. Eur. J. Pharmacol., 1993, V. 244, № 1, P. 15−19
- Nie S. Q., Majarais I., Kwan C. Y., Epand R. M., Analogues of tetramethylpyrazine affect membrane fluidity of liposomes: relationship to their biological activities. Eur. J. Pharmacol., 1994, V. 266, № 1, P. 11−18
- Seidner L., Stock G., Sobolewski A. L., Domcke W., Ab initio characterization of the Si-S2 conical intersection in pyrazine and calculation of spectra. J. Chem. Phys., 1992, V. 96, № 8, P. 5298−5309
- Fried J., Biological activities of steroids in relation to cancer. Eds. Pincus G. and Vollmer E. P. New York: Academic Press, 1961. P. 9.
- Sarett L. H., Patchett A. A., Steelman S. L. The effects of structural alternation on the anti-inflammatory properties of hydrocortisone. Progr. Drug Res., 1963, V. 5, № 1,P. 11−153.
- Weeks С. M., Duax W. L., Wolff M. E., A comparison of the molecular structures of six corticosteroids. J. Am. Chem. Soc., 1973, V. 95, № 9, P. 28 652 868.
- Bhacca N. S., Giannini D. D., Jankowski W. S., Wolff M. E., Substituent effects in 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy. Progesterone, deoxycorticosterone, corticol, and related steroids. J. Am. Chem. Soc., 1973, V. 95, № 25, P. 8421−8426
- International Tables for X-ray Crystallography. Vol. III. Birmingham: Kynoch Press, 1965.
- Braun P. В., Hornstra J., Leenhouts J. I., The crystal structure determination of seven 9beta], 10[alpha] steroids. Philips Res. Rep., 1969, V. 24, № 2, P. 427−474
- Lehrer R. I, Lichtenstein А. К., Ganz Т., Defensins: antimicrobial and cytotoxic peptides of mammalian cells. Annu. Rev. Immunol., 1993, V. 11, № 1, P. 105−128
- Кокряков В. H., Биология антибиотиков животного происхождения. СПб: Наука, 1999. 162 с.
- Zimmermann G. R., Legault Р, Selsted М. Е, Pardi A., Solution structure of bovine neutrophil (3-defensin-12: the peptide fold of the (3-defensins is identical to that of the classical defensins. Biochemistry, 1995, V. 34, № 41, P. 13 663−13 671
- Fant F, Vranken W. V, Borremans F. A. M., The three-dimensional solution structure of Aesculus hippocastanum antimicrobial protein 1 determined by 'H nuclear magnetic resonance. Proteins: Struct., Funct., Genet., 1999, V. 37, № 3, P. 388−403
- Fant F, Vranken W. V., Broekaert W., Borremans F. A. M, Determination of the three-dimensional solution structure of Raphanus Satirus antifungal protein 1 by! H NMR. J. Mol. Biol., 1998, V. 279, № 1, P. 257−270
- Hill C. P., Yee J., Selsted M. E., Eisenberg D., Crystal structure of defensin HNP-3, an amphiphilic dimer: mechanisms of membrane permeabilization. -Science, 1991, V. 251, № 5000, P. 1481−1485
- Bontems F., Gilquin В., Roumestand C., Menez A., Toma F., Analysis of side-chain organization on a refined model of charybdotoxin: structural and functional implications. Biochemistry, 1992, Y. 31, № 34, P. 7756−7764
- Selsted M. E., Szklarek D., Lehrer R. I., Purification and antibacterial activity of antimicrobial peptides of rabbit granulocytes. Infect. Immun., 1984, V. 45, № 1,P. 150−154
- Tables of Interatomic Distances and Configurations in Molecules and Ions. Special Publication. London: The Chemical Soc., Burlington House, 1958, V. 1, № 11
- Плахова В. Б., Щеголев Б. Ф., Рогачевский И. В., Ноздрачев А. Д., Крылов Б. В., Подзорова С. А., Кокряков В. Н., Возможный молекулярный механизм взаимодействия дефенсина с мембраной сенсорного нейрона. Физиол. журн., 2000, Т. 86, № 11, С. 1471−1480
- Вилин Ю. Ю., Крылов Б. В., Подзорова С. А., Возможный механизм взаимодействия этанола с тетродоксиннечувствительными натриевыми каналами сенсорных нейронов. Сенсорные системы, 1997, Т. 11, № 3, С. 323 332
- Duan Y., Kollman P. A., Pathways to a protein folding intermediate observed in a 1-microsecond simulation in aqueous solution. Science, 1998, V. 282, № 5389, P. 740−744
- Duan Y., Wang L., Kollman P. A., The early stage of folding of villin headpiece subdomain observed in a 200-nanosecond fully solvated molecular dynamics simulation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1998, V. 95, № 17, P. 98 979 902
- Daura X., Jaun В., Seebach D., van Gunsteren W. F., Mark A. E., Reversible peptide folding in solution by molecular dynamics simulation. J. Mol. Biol., 1998, V. 280, № 5, p. 925−932
- Морозов В.Г., Хавинсон В. X., Малинин В. В., Природные тимомиметики. СПб.: Наука, 2000. 158 с.
- Чазов E. И., Исачекков В. А., Эпифиз: место и роль в системе нейроэндокринной регуляции. М.: Наука, 1974. 238 с.
- Морозов В, Г., Хавинсон В. X., Новый класс биологических регуляторов многоклеточных систем цитомедины. — Успехи соврем, биол., 1983, Т. 96, Вып. 3, № 6, С. 339−352
- Anisimov V. N., Khavinson V. Kh., Morozov V. G., Twenty years of study on effect of pineal peptide preparation: epithalamin in experimental gerontology and oncology. Ann. N.Y. Acad. Sci., 1994, V. 719, P. 483−493
- Touitou Y., Haus E., Alterations with aging of the endocrine and neuroendocrine circadian system in humans. Chronobiol. Int., 2000, V. 17, № 3, P. 369−390
- Reiter R. J., Robinson J., Melatonin your body’s natural Wondon drug. N.Y.: Bantam Books, 1995.
- Хавинсон В. X., Мыльников C.B., Влияние тетрапептида эпифиза на состояние антиоксидантной защиты у Drosophila Melanogaster. Бюл. экспер. биол., 2000, Т. 129, № 4, С. 420−422
- Хавинсон В. X., Мыльников С. В., Влияние эпиталона на возрастную динамику ПОЛ у Drosophila Melanogaster. Бюл. экспер. биол., 2000, Т. 130, № 11, С. 585−588
- Хавинсон В. X., Попучиев В. В., Кветной И. М., Южаков В. В., Котлова Л. Н., Регулирующее влияние эпиталона на эндокринные клетки желудка пинеалэктомированных крыс. Бюл. экспер. биол., 2000, Т. 130, № 12, С. 651 653
- Хавинсон В. X., Яковлева Н. Д., Попучиев В. В., Кветной И. М., Манохина Р. П., Репаративное действие эпиталона на ультраструктуру пинеальной железы у-облученных крыс. Бюл. экспер. биол., 2001, Т. 131, № 1, С. 98−103
- Гончарова Н. Д., Хавинсон В. X., Лапин Б. А., Регулирующее влияние эпиталона на продукцию мелатонина и кортизола у старых обезьян. Бюл. экспер. биол., 2001, Т. 131, № 4, С 466−468 117
- Коркушко О. В., Хавинсон В. X., Бутенко Г. М., Шатило В. Б., Пептидные препараты тимуса и эпифиза в профилактитке ускоренного старения. СПб.: Наука, 2002. 202 с.
- Хавинсон В. X., Морозов В. Г., Пептиды эпифиза и тимуса в регуляции старения. СПб.: Фолиант, 2001. 160 с.