Хемопротеомный анализ перспективной молекулы-кандидата производной индола с лабораторным шифром SV-1010 и других нестероидных противовоспалительных препаратов

Авторы

  • Павел А. Галенко-Ярошевский Кубанский государственный медицинский университет ORCID logo https://orcid.org/0000-0003-3190-1437
  • Иван Ю. Торшин Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук ORCID logo https://orcid.org/0000-0002-2659-7998
  • Андрей Н. Громов Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук ORCID logo https://orcid.org/0000-0001-7507-191X
  • Иван А. Рейер Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук ORCID logo https://orcid.org/0000-0002-7928-053X
  • Ольга А. Громова Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук ORCID logo https://orcid.org/0000-0002-7663-710X
  • Тереза Р. Глечян Кубанский государственный медицинский университет ORCID logo https://orcid.org/0009-0002-4983-2433
  • Константин Ф. Суздалев Южный уедеральный университет ORCID logo https://orcid.org/0000-0003-4879-0577
  • Андрей В. Задорожный Ростовский государственный медицинский университет ORCID logo https://orcid.org/0000-0001-9552-8542
  • Анаит В. Зеленская Кубанский государственный медицинский университет ORCID logo https://orcid.org/0000-0001-9512-2526

DOI:

https://doi.org/10.18413/rrpharmacology.10.497

Аннотация

Введение. Для эффективной и безопасной фармакотерапии боли важно оценивать механизмы и спектр действия нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП), включая воздействие на протеом, центральные, обезболивающие и противовоспалительные эффекты. Цель исследования – оценить комплекс различий между перспективной молекулой-кандидатом производной индола SV-1010 и известными НПВП.

Материалы и методы. Хемопротеомное моделирование фармакологических эффектов SV-1010 и НПВП диклофенака, нимесулида и кеторолака на протеоме крыс методами топологического анализа хемографов.

Результаты. Достоверные отличия в эффектах исследованных молекул были найдены для 820 белков протеома крысы. SV-1010 в меньшей степени, чем остальные молекулы, может ингибировать дофаминовые рецепторы типов D1 и D2 и, в то же время, стимулировать высвобождение дофамина в неостриатуме (EC50=27 нМ). SV-1010 в большей степени, чем другие молекулы, может ингибировать транспортер ГАМК (EC50=65 нМ) и NMDA-рецепторы Grin1/Grin2b (IC50 175 нМ). SV-1010 может активировать каннабиоидные рецепторы CB2, ингибировать ферменты биосинтеза лейкотриенов, CC-рецепторы провоспалительных хемокинов и лейкотриенов.

Заключение. Хемореактомное и хемопротеомное профилирование SV-1010 указало на потенциальное центральное действие через дофаминергическую и ГАМК-нейротрансмиссию и дополнительные механизмы противовоспалительного действия, что может способствовать усилению противоболевых эффектов.

Графическая аннотация

Ключевые слова:

диклофенак, кеторолак, машинное обучение, нимесулид, хемоинформатика, производное индола SV-1010

Библиографические ссылки

Al-Azzam N, Elsalem L (2020) Leukotriene D4 role in allergic asthma pathogenesis from cellular and therapeutic perspectives. Life Sciences 260: 118452. https://doi.org/10.1016/j.lfs.2020.118452 [PudMed]

Chauhan BF, Jeyaraman MM, Singh Mann A, Lys J, Abou-Setta AM, Zarychanski R, Ducharme FM (2017) Addition of anti-leukotriene agents to inhaled corticosteroids for adults and adolescents with persistent asthma. Cochrane Database of Systematic Reviews 3(3): CD010347. https://doi.org/10.1002/14651858.CD010347.pub2 [PudMed] [PMC]

Dixon RA, Diehl RE, Opas E, Rands E, Vickers PJ, Evans JF, Gillard JW, Miller DK (1990) Requirement of a 5-lipoxygenase-activating protein for leukotriene synthesis. Nature 343(6255): 282–284. https://doi.org/10.1038/343282a0[PudMed]

Feng W, Song ZH (2003) Effects of D3.49A, R3.50A, and A6.34E mutations on ligand binding and activation of the cannabinoid-2 (CB2) receptor. Biochemical Pharmacology 65(7): 1077–1085. https://doi.org/10.1016/s0006-2952(03)00005-4 [PudMed]

Gromova OA, Torshin JU, Putilin MV, Stakhovskaya LV, Rudakov KV (2020) Chemareactomic analysis of the central mechanisms of non-steroidal anti-inflammatory drugs. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry [Zhurnal nevrologii i psikhiatrii im. S.S. Korsakova] 120(1): 70–77. https://doi.org/10.17116/jnevro202012001170 [in Russian]

Harris LD, Regan MC, Myers SJ, Nocilla KA, Akins NS, Tahirovic YA, Wilson LJ, Dingledine R, Furukawa H, Traynelis SF, Liotta DC (2023) Novel GluN2B-selective NMDA receptor negative allosteric modulator possesses intrinsic analgesic properties and enhances analgesia of morphine in a rodent tail flick pain model. ACS Chemical Neuroscience 14(5): 917–935. https://doi.org/10.1021/acschemneuro.2c00779 [PudMed] [PMC]

Kanaoka Y, Fujimori K, Kikuno R, Sakaguchi Y, Urade Y, Hayaishi O (2000) Structure and chromosomal localization of human and mouse genes for hematopoietic prostaglandin D synthase. Conservation of the ancestral genomic structure of sigma-class glutathione S-transferase. European Journal of Biochemistry 267(11): 3315–3322. https://doi.org/10.1046/j.1432-1327.2000.01362.x [PudMed]

Li C, Liu S, Lu X, Tao F (2019) Role of descending dopaminergic pathways in pain modulation. Current Neuropharmacology 17(12): 1176–1182. https://doi.org/10.2174/1570159X17666190430102531 [PudMed] [PMC]

Qahtani SYA (2023) Efficacy and safety of intravenous leukotriene receptor antagonists in acute asthma. The American Journal of the Medical Sciences 366(1): 22–26. https://doi.org/10.1016/j.amjms.2023.04.012 [PudMed]

Serhan CN, Fierro IM, Chiang N, Pouliot M (2001) Cutting edge: nociceptin stimulates neutrophil chemotaxis and recruitment: inhibition by aspirin- triggered-15-epi-lipoxin A4. The Journal of Immunology 166(6): 3650–3654. https://doi.org/10.4049/jimmunol.166.6.3650 [PudMed]

Suzdalev KF, Vikrischuk NI, Prikhodko KA, Shasheva EYu, Kurbatov SV, Bogus SK, Galenko-Yaroshevsky PA (2016) Synthesis of imidazo[1,2-a]indoles from 2-chloroindole-3-carbaldehyde. Chemistry of Heterocyclic Compounds 52(5): 303–308. https://link.springer.com/article/10.1007/s10593-016-1882-y

Tholander F, Muroya A, Roques BP, Fournié-Zaluski MC, Thunnissen MM, Haeggström JZ (2008) Structure-based dissection of the active site chemistry of leukotriene A4 hydrolase: implications for M1 aminopeptidases and inhibitor design. Chemistry & Biology 15(9): 920–929. https://doi.org/10.1016/j.chembiol.2008.07.018 [PudMed]

Torshin IY (2023) On the tasks of optimization that arise when applying a topological analysis of data to the search for forecasting algorithms with fixed correctors. Computer Science and Its Aapplication [Informatika i ee Primenenie] 17(2): 2–10. https://doi.org/10.14357/19922264230201

Torshin IY, Gromova ОА, Fedotova LE, Gromov AN (2018) Comparative chemoreactomic analysis of dexketoprofen, ketoprofen and diclofenac. Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics [Nevrologiya, Neyropsikhiatriya, Psikhosomatika] 10(1): 47–54. http://dx.doi.org/10.14412/2074-2711-2018-1-47-54 [in Russian]

Walter AO, Seghezzi W, Korver W, Sheung J, Lees E (2000) The mitotic serine/threonine kinase Aurora2/AIK is regulated by phosphorylation and degradation. Oncogene 19(42): 4906–4916. https://doi.org/10.1038/sj.onc.1203847[PudMed]

Вклад авторов

Павел А. Галенко-Ярошевский, Кубанский государственный медицинский университет

Сorresponding member of the Russian Academy of Sciences, Holder of Advanced Doctorate (Doctor of Science) in Medical Sciences, Professor, Head of the Department of Pharmacology, Kuban State Medical University, Krasnodar, Russia; е-mail: Galenko.Yaroсhevsky@gmail.com; ORCID ID https://orсid.org/0000-0003-3190-1437. The author’s contribution: concept development – shaping the idea and research direction; developing and designing methodology, and formulating the key aims and tasks.

Иван Ю. Торшин , Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук

Candidate of Physical and Mathematical Sciences (PhD), Candidate of Chemical Sciences (PhD), lead research fellow, Federal Research Center “Informatics and Management” of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; е-mail: tiy135@yahoo.com; ORCID ID https://orcid.org/0000-0002-2659-7998. The author’s contribution: conducting research, developing and designing methodology, and writing the text of the article.

Андрей Н. Громов, Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук

Research engineer, Federal Research Center “Informatics and Management” of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; e-mail: gromlogin@gmail.com; ORCID ID https://orcid.org/0000-0001-7507-191X. The author’s contribution: conducting research, developing and designing methodology, and writing the text of the article.

Иван А. Рейер, Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук

Candidate of Technical Sciences (PhD), research fellow, Federal Research Center “Informatics and Management” of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; e-mail: reyer@forecsys.ru; ORCID ID https://orcid.org/0000-0002-7928-053X. The author’s contribution: conducting research, developing and designing methodology, and writing the text of the article.

Ольга А. Громова, Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук

Holder of an Advanced Doctorate (Doctor of Science) in Medical Sciences, Professor, lead  research fellow, Federal Research Center “Informatics and Management” of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia; e-mail: unesco.gromova@gmail.com; ORCID ID https://orcid.org/0000-0002-7663-710X. The author’s contribution: conducting research, developing and designing methodology, and writing the text of the article.

Тереза Р. Глечян, Кубанский государственный медицинский университет

Teaching fellow, Department of Pharmacology, Kuban State Medical University, Krasnodar, Russia; e-mail: t_g91@mail.ruORCID ID  https://orсid.org/0009-0002-4983-2433. The author’s contribution: analyzing and interpreting the data obtained and participating in research design.

Константин Ф. Суздалев, Южный уедеральный университет

Candidate of Chemical Sciences (PhD), Associate Professor of the Department of Chemistry of Natural and High Molecular Compounds, Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia; е-mail: konsuz@gmail.com; ORCID ID https://orcid.org/0000-0003-4879-0577. The author’s contribution: analyzing and interpreting the research results and participating in research design.

Андрей В. Задорожный, Ростовский государственный медицинский университет

Candidate of Medical Sciences (PhD), Associate Professor, Head of the Department of Dentistry No. 4, Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia; e-mail: stomvr1@gmail.com; ORCID ID https://orcid.org/0000-0001-9552-8542. The author’s contribution: editing and preparing the article text, participating in research design, and correcting the final draft of the article.

Анаит В. Зеленская, Кубанский государственный медицинский университет

Candidate of Medical Sciences (PhD), Associate Professor, Department of Pharmacology, Kuban State Medical University, Krasnodar, Russia; е-mail: anait_06@mail.ru; ORCID ID https://orcid.org/0000-0001-9512-2526. The author’s contribution: analyzing and interpreting the research results, preparing and editing the text of the article, and participating in research design.

Опубликован

19.07.2024

Как цитировать

Galenko-Yaroshevsky PA, Torshin IY, Gromov AN, Reyer IA, Gromova OA, Glechyan TR, Suzdalev KF, Zadorozhniy AV, Zelenskaya AV (2024) Chemoproteomic analysis of the promising candidate molecule of the indole derivative with lab code SV-1010 and other non-steroidal anti-inflammatory drugs. Research Results in Pharmacology 10(3): 1–9. https://doi.org/10.18413/rrpharmacology.10.497

Выпуск

Раздел

Экспериментальная фармакология

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)