Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из США ищут новые соединения-ингибиторы для блокировки или замедления работы класса ферментов, которые запускают процесс смерти клеток в сердце и в мозге при инфаркте и инсульте, сообщила пресс-служба вуза.
Ученые приводят данные по 21 новому соединению. Несколько из них продемонстрировали высокую биологическую активность. Например, производное триптантрина — природного алкалоида из плодов южноамериканского «пушечного дерева» — уже вызвало интерес у исследователей-фармакологов.
Ферменты выполняют в организме человека роль катализаторов, ускоряющих биохимические процессы. Почти все реакции в клетках происходят с участием специфических ферментов. Но в ряде случаев нужно блокировать или замедлить работу ферментов. Такими блокаторами являются ингибиторы. Для каждого фермента или их группы можно подобрать уникальный ингибитор — как ключ к замку.
Фермент, с которым работают исследователи, действует в двух органах — в мозге и в сердце. Фермент участвует в воспалительных процессах и в процессе смерти клеток при инфаркте и инсульте. Для снижения негативных последствий после инфаркта и инсульта и нужно блокировать работу фермента.
Ранее ученые уже обнаружили выраженные противоишемические свойства у соединения под условным названием IQ1. На основе этого соединения в Томском НИИ фармакологии идет создание противоинсультного препарата. Ученые ищут аналоги этого соединения, с еще более высокой биологической активностью и с лучшими показателями биодоступности, в частности, лучшей растворимостью в воде.
Поиск новых соединений происходил не случайным образом. Сначала ученые смоделировали соединения, которые теоретически могут стать таким «ключом», блокирующим работу фермента JNK3, синтезировали их, а затем методом молекулярного докинга («стыковки») проверили их совместимость.
«Сравнение ферментов и их ингибиторов с замком и ключом хорошо описывает механизм их взаимодействия. Ингибитор входит в полость фермента — здесь происходят биохимические реакции, которые мы хотим заблокировать, — и просто физически занимает это пространство… Мы синтезировали 21 новое соединение, которые отвечают этим параметрам. Все они в любом случае увеличат разнообразие органических соединений», — поясняет один из авторов исследования, профессор Научно-образовательного центра Н.М. Кижнера ТПУ Андрей Хлебников.
Высокую активность показали два соединения, одно из них даже большую, чем IQ1. Это оксим триптантрина — производное триптантрина. Ингибирующая активность этого соединения ранее не изучалась.
Исследования показали, что оксим триптантрина хорошо ингибирует JNK3 и при этом практически не связывается с другими ферментами. Это означает, что, если это соединение в перспективе ляжет в основу противоинсультного препарата, он будет очень специфичным. Что в свою очередь означает меньше побочных эффектов.
