Antagonists of the d -opioid receptor are effective in overcoming resistance against analgesic drugs such as morphine. To identify novel antagonists of the d -opioid receptor that display high potency and low resistance, we performed 3D-QSAR analysis using chemical feature-based pharmacophore models. Chemical features for d -opioid receptor antagonists were generated using quantitative (Catalyst/HypoGen) and qualitative (Catalyst/HipHop) approaches. For HypoGen analysis, we collected 16 peptide and 16 non-peptide antagonists as the training set. The best-fit pharmacophore hypotheses of the two antagonist models comprised identical features, including a hydrophobic aromatic (HAR), a hydrophobic (HY), and a positive ionizable (PI) function. The training set of the HipHop model was constructed with three launched opioid drugs. The best hypothesis from HipHop included four features: an HAR, an HY, a hydrogen bond donor (HBD), and a PI function. Based on these results, we confirm that HY, HAR and PI features are essential for effective antagonism of the d -opioid receptor, and determine the appropriate pharmacophore to design such antagonists.
Introduction: GTPases known as translation factor play a vital role as ribosomal subunit assembly chaperone. The bacterial Obg proteins ($Spo{\underline{0B}}$-associated ${\underline{G}}TP$-binding protein) belong to the subfamily of P-loop GTPase proteins and now it is considered as one of the new target for antibacterial drug. The majority of bacterial Obgs have been commonly found to be associated with ribosome, implying that these proteins may play a fundamental role in ribosome assembly or maturation. In addition, one of the experimental evidences suggested that Bacillus subtilis Obg (BsObg) protein binds to the L13 ribosomal protein (BsL13) which is known to be one of the early assembly proteins of the 50S ribosomal subunit in Escherichia coli. In order to investigate binding mode between the BsObg and the BsL13, protein-protein docking simulation was carried out after generating 3D structure of the BsL13 structure using homology modeling method. Materials and Methods: Homology model structure of BsL13 was generated using the EcL13 crystal structure as a template. Protein-protein docking of BsObg protein with ribosomal protein BsL13 was performed by DOT, a macro-molecular docking software, in order to predict a reasonable binding mode. The solvated energy minimization calculation of the docked conformation was carried out to refine the structure. Results and Discussion: The possible binding conformation of BsL13 along with activated Obg fold in BsObg was predicted by computational docking study. The final structure is obtained from the solvated energy minimization. From the analysis, three important H-bond interactions between the Obg fold and the L13 were detected: Obg:Tyr27-L13:Glu32, Obg:Asn76-L13:Glu139, and Obg:Ala136-L13:Glu142. The interaction between the BsObg and BsL13 structures were also analyzed by electrostatic potential calculations to examine the interface surfaces. From the results, the key residues for hydrogen bonding and hydrophobic interaction between the two proteins were predicted. Conclusion and Prospects: In this study, we have focused on the binding mode of the BsObg protein with the ribosomal BsL13 protein. The interaction between the activated Obg and target protein was investigated with protein-protein docking calculations. The binding pattern can be further used as a base for structure-based drug design to find a novel antibacterial drug.
Glycogen synthase kinase 3 (GSK-3) is a serine/threonine protein kinase that has recently emerged as a promising target in drug discovery. It is involved in multiple cellular processes and associated with the pathogenesis of several diseases. A three-dimensional quantitative structure-activity relationship (3D-QSAR) analysis was performed on a series of GSK-3 inhibitors to understand the structural basis for inhibitory activity. Comparative molecular field analysis (CoMFA) method was used to derive 3D-QSAR models. A reliable CoMFA model was developed using ligand-based alignment scheme. The model produced statistically acceptable results with a cross-validated correlation coefficient ($q^2$) of 0.594 and a non-cross-validated correlation coefficient ($r^2$) of 0.943. Robustness of the model was checked by bootstrapping and progressive scrambling analysis. This study could assist in the design of novel compounds with enhanced GSK-3 inhibitory activity.
Gal (1-3) receptors are members of GPCR superfamily with seven transmembrane helices. The neuropeptide galanin mediates its effects through the receptor subtypes Gal1, Gal2, and Gal3 and has been implicated in anxiety and depression related behaviors. Galanin receptors are considered to be important targets for the development of novel antidepressant drugs. Owing to the importance of these receptors, a short communication about the sequential and structural studies about the functional Galanin (1-3) receptors has been reported. Structural studies have been hampered due to the lack of X-ray crystal structures. However with the availability of templates with close homologs comparative modeling could be encouraging. Sequence analysis was done for each receptors and homology modeling of each receptors were done with recently reported templates. Comparative analyses were done between these receptors to identify the relationships between them sequentially. Phylogram was generated between these receptors to identify the close homologue between this receptor and found that Gal2 and Gal3 receptors are closer. Our results could be useful for further structure based drug design targeting Gal1, Gal2 and Gal3 receptors.
An interesting recent application of intermolecular NOE experiment is the saturation transfer difference NMR(STD-NMR) method that is useful in screening compound libraries to identify bio-active ligands. This technique also identifies the group epitopes of the bound ligand in a reversibly forming protein-ligand complex. We present here a complete relaxation and conformational exchange matrix (CORCEMA) theory (Moseley et al., J. Magn. Reson. B, 108, 243-261 (1995)) applicable for the STD-NMR experiment. Using some ideal model systems we have analyzed the factors that influence the STD intensity changes in the ligand proton NMR spectrum when the resonances from some protons on the receptor protein are saturated. These factors will be discussed and some examples of its application in some model systems will be presented. This CORCEMA theory for STD-NMR and the associated algorithm are useful in a quantitative interpretation of the STD-NMR effects, and are likely to be useful in structure-based drug design efforts. They are also useful in a quantitative characterization of protein-protein (or protein-nucleic acid) contact surfaces from an intermolecular cross-saturation NMR experiment.
You, Dong-Joo;Park, Cho Rong;Mander, Sunam;Ahn, Curie;Seong, Jae Young;Hwang, Jong-Ik
Molecules and Cells
/
v.39
no.5
/
pp.403-409
/
2016
NME1 is a well-known metastasis suppressor which has been reported to be downregulated in some highly aggressive cancer cells. Although most studies have focused on NME1, the NME1 gene also encodes the protein (NME1L) containing N-terminal 25 extra amino acids by alternative splicing. According to previous studies, NME1L has potent anti-metastatic activity, in comparison with NME1, by interacting with $IKK{\beta}$ and regulating its activity. In the present study, we tried to define the role of the N-terminal 25 amino acids of NME1L in $NF-{\kappa}B$ activation signaling. Unfortunately, the sequence itself did not interact with $IKK{\beta}$, suggesting that it may be not enough to constitute the functional structure. Further construction of NME1L fragments and biochemical analysis revealed that N-terminal 84 residues constitute minimal structure for homodimerization, $IKK{\beta}$ interaction and regulation of $NF-{\kappa}B$ signaling. The inhibitory effect of the fragment on cancer cell migration and $NF-{\kappa}B$-stimulated gene expression was equivalent to that of whole NME1L. The data suggest that the N-terminal 84 residues may be a core region for the anti-metastatic activity of NME1L. Based on this result, further structural analysis of the binding between NME1L and $IKK{\beta}$ may help in understanding the anti-metastatic activity of NME1L and provide direction to NME1L and $IKK{\beta}$-related anti-cancer drug design.
Toll-like receptor 7 (TLR7) is critical for the triggering of innate immune response by recognizing the conserved molecular patterns of single-stranded RNA (ssRNA) viruses and mediated antigenic adaptive immunity. To understand how TLR7 distinguish pathogen-derived molecular patterns from the host self, it is essential to be able to identify TLR7 receptor interaction interfaces, such as active sites or R848-agonist binding sites. The functional interfaces of TLR7 can serve as targets for structure-based drug design in studying the TLR7 receptor's structure-function relationship. In contrast to mammalian TLR7, chicken TLR7 (chTLR7) is unknown for its important biological function. Therefore, it has been targeted to mediate contrasting evolutionary patterns of positive selection into non-synonymous SNPs across eleven species using TLR7 conservation patterns (evolutionary conserved and class-specific trace residues), where protein sequence differences to the TLR7 receptors of interest record mutation that have passed positive section across the species. In this study, we characterized the Lys609 residue on chTLR7-ECD homodimer interfaces to reflect the current tendency of evolving positive selection to be transfer into a stabilization direction of the R848-agonist/chTLR7-ECDs complex under the phylogenetically variable position across species and we suggest a potential indicator for contrasting evolutionary patterns of both the species TLR-ECDs.
Microsomal prostaglandin E2 synthase (mPGES-1) is a potent target for pain and inflammation. Various QSAR (quantitative structure activity relationship) analyses used to understand the factors affecting inhibitory potency for a series of MK886 analogues. We derived four QSAR models utilizing various quantum mechanical (QM) descriptors. These QM models indicate that steric, electrostatic and hydrophobic interaction can be important factors. Common pharmacophore hypotheses (CPHs) also have studied. The QSAR model derived by best-fitted CPHs considering hydrophobic, negative group and ring effect gave a reasonable result (q2 = 0.77, r2 = 0.97 and Rtestset = 0.90). The pharmacophore-derived molecular alignment subsequently used for 3D-QSAR. The CoMFA (Comparative Molecular Field Analysis) and CoMSIA (Comparative Molecular Similarity Indices Analysis) techniques employed on same series of mPGES-1 inhibitors which gives a statistically reasonable result (CoMFA; q2 = 0.90, r2 = 0.99. CoMSIA; q2 = 0.93, r2 = 1.00). All modeling results (QM-based QSAR, pharmacophore modeling and 3D-QSAR) imply steric, electrostatic and hydrophobic contribution to the inhibitory activity. CoMFA and CoMSIA models suggest the introduction of bulky group around ring B may enhance the inhibitory activity.
Le, Dung Tien;Lee, Hyun-Sook;Chung, Young-Je;Yoon, Moon-Young;Choi, Jung-Do
Bulletin of the Korean Chemical Society
/
v.28
no.6
/
pp.947-952
/
2007
Mycobacterium tuberculosis is a pathogen responsible for 2-3 million deaths every year worldwide. The emergence of drug-resistant and multidrug-resistant tuberculosis has increased the need to identify new antituberculosis targets. Acetohydroxy acid synthase, (AHAS, EC 2.2.1.6), an enzyme involved in branched-chain amino acid synthesis, has recently been identified as a potential anti-tuberculosis target. To assist in the search for new inhibitors and “receptor-based” design of effective inhibitors of tubercular AHAS (TbAHAS), we constructed four different structural models of TbAHAS and used one of the models as a target for virtual screening of potential inhibitors. The quality of each model was assessed stereochemically by PROCHECK and found to be reliable. Up to 89% of the amino acid residues in the structural models were located in the most favored regions of the Ramachandran plot, which indicates that the conformation of each residue in the models is good. In the models, residues at the herbicide-binding site were highly conserved across 39 AHAS sequences. The binding mode of TbAHAS with a sulfonylurea herbicide was characterized by 32 hydrophobic interactions, the majority of which were contributed by residue Trp516. The model based on the highest resolution X-ray structure of yeast AHAS was used as the target for virtual screening of a chemical database containing 8300 molecules with a heterocyclic ring. We developed a short list of molecules that were predicted to bind with high scores to TbAHAS in a conformation similar to that of sulfonylurea derivatives. Five sulfonylurea herbicides that were calculated to efficiently bind TbAHAS were experimentally verified and found to inhibit enzyme activity at micromolar concentrations. The data suggest that this time-saving and costeffective computational approach can be used to discover new TbAHAS inhibitors. The list of chemicals studied in this work is supplied to facilitate independent experimental verification of the computational approach.
Lee, Sangbae;Lee, Yuno;Briggs, James M.;Lee, Keun Woo
Bulletin of the Korean Chemical Society
/
v.34
no.7
/
pp.1972-1984
/
2013
Microtubules play an important role in intracellular transport, mobility, and particularly mitosis. Paclitaxel (Taxol$^{TM}$) and paclitaxel-like compounds have been shown to be anti-tumor agents useful for various human tumors. Paclitaxel-like compounds operate by stabilizing microtubules through interface binding at the interface between two ${\beta}$-tubulin monomers in adjacent protofilaments. In this paper we present the elucidation of the structural features of paclitaxel and paclitaxel-like compounds (e.g., epothilones) with microtubule stabilizing activities, and relate their activities to spatial and chemical features of the molecules. CATALYST program was used to generate three-dimensional quantitative structure activity relationships (3D-QSARs) resulting in 3D pharmacophore models of epothilone- and paclitaxel-derivatives. Pharmacophore models were generated from diverse conformers of these compounds resulting in a high correlation between experimental and predicted biological activities (r = 0.83 and 0.91 for epothilone and paclitaxel derivatives, respectively). On the basis of biological activities of the training sets, five- and four-feature pharmacophore hypotheses were generated in the epothilone and paclitaxel series. The validation of generated hypotheses was achieved by using twelve epothilones and ten paclitaxels, respectively, which are not in the training sets. The clustering (grouping) and merging techniques were used in order to supplement spatial restrictions of each of hypothesis and to develop more comprehensive models. This approach may be of use in developing novel inhibitor candidates as well as contributing a better understanding of structural characters of many compounds useful as anticancer agents targeting microtubules.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.