Diseño de fármacos: acceso abierto
Acceso abierto
ISSN: 2169-0138
ISSN: 2169-0138
Hemant Kumar Deokar, Hilaire Playa y John K. Buolamwini
Objetivo: La familia de transportadores de nucleósidos es un objetivo emergente para el cáncer, virus y enfermedades cardiovasculares. Debido a la dificultad en la expresión, aislamiento y cristalización de las proteínas de membrana, hay una falta de información estructural sobre cualquiera de las proteínas de mamíferos y, en realidad, sobre las proteínas humanas. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue construir modelos de homología para los tres transportadores de nucleósidos concentrativos clonados hCNT1, hCNT2 y hCNT3 y validarlos para la detección hacia el descubrimiento de inhibidores y sondas muy necesarios.
Métodos: La estructura cristalina del transportador concentrativo de nucleósidos (vcCNT) de Vibrio cholerae, de la que se ha informado recientemente, tiene una similitud satisfactoria con los autólogos de CNT humanos y, por lo tanto, se utilizó como plantilla para construir modelos de homología de los tres. hCNT. Para el ejercicio se utilizó la suite de modelado de Schrödinger. La validación externa de los modelos de homología se llevó a cabo acoplando un conjunto de inhibidores de la clase de nucleósidos hCNT1 conocidos recientemente informados en el sitio de unión putativo utilizando la metodología de acoplamiento de ajuste inducido (IDF) con el programa de acoplamiento Glide. Luego, el modelo de homología de hCNT1 se usó posteriormente para realizar un cribado virtual de una biblioteca de 360 000 compuestos y se obtuvieron 172 compuestos y se evaluaron biológicamente para determinar la potencia inhibidora y la selectividad de hCNT 1, 2 y 3.
Resultados: Se obtuvieron modelos de homología de buena calidad para los tres hCNT, como lo indica el interrogatorio de varios parámetros estructurales y también se validaron externamente mediante el acoplamiento de inhibidores conocidos. Los resultados del acoplamiento de IDF mostraron buenas correlaciones entre las puntuaciones de IDF y las actividades inhibitorias; particularmente para hCNT1. Del 0,1 % superior de los compuestos clasificados por cribado virtual con el modelo de homología de hCNT1, los 172 compuestos seleccionados y probados frente a hCNT1, hCNT2 y hCNT3 produjeron 14 nuevos inhibidores (aciertos) de (es decir, una tasa de éxito del 8 %). El compuesto más activo mostró una IC50 de 9,05 μM, que muestra una potencia 25 veces mayor que la florizina, el inhibidor de CNT estándar (IC50 de 250 μM).
Conclusión: Realizamos con éxito un modelo de homología y validación para todos los transportadores de nucleósidos concentrativos humanos (hCNT 1, 2 y 3). La prueba de concepto de que estos modelos son prometedores a partir de la detección virtual para identificar inhibidores potentes y selectivos también se obtuvo mediante el modelo hCNT1. Por lo tanto, identificamos un nuevo inhibidor potente de hCNT1 que es más potente y más selectivo que el inhibidor estándar florizina. Los otros éxitos de hCNT1 también exhibieron en su mayoría selectividad. Estos modelos de homología deberían ser útiles para la detección virtual para identificar nuevos inhibidores de hCNT, así como para la optimización de los inhibidores de hCNT.