Разработка новых мультитаргетных гипогликемических средств путём направленной модификации природных соединений

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 20-13-00029

НазваниеРазработка новых мультитаргетных гипогликемических средств путём направленной модификации природных соединений

Руководитель Лузина Ольга Анатольевна, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук , Новосибирская обл

Конкурс №45 - Конкурс 2020 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-103 - Синтез, строение и свойства природных и физиологически активных веществ; медицинская химия и прогнозирование различных видов биоактивности

Ключевые слова сахарный диабет типа 2, мультитаргетные гипогликемические вещества, cистемная мультитаргетная модель гипогликемической активности, ансамблевый докинг, искусственные нейронные сети, виртуальный скрининг, природные соединения, направленные трансформации, in silico, in vivo, in vitro

Код ГРНТИ31.23.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Представляемая работа направлена на поиск новых высокоэффективных гипогликемических агентов на базе природных метаболитов путем комбинированных исследований, включающих виртуальный скрининг, направленные химические трансформации и биологические испытания. При этом главной особенностью новых веществ будет являться их мультитаргетное действие одновременно на несколько биомишеней, обеспечивающих гипогликемическую активность. В рамках представляемого проекта будет разработана системная мультитаргетная модель гипогликемической активности производных природных соединений методами молекулярного и нейросетевого моделирования и выполнен поиск мультитаргетных гипогликемических соединений с использованием этой in silico модели. Модель in silico будет учитывать действие веществ одновременно на несколько биомишеней, релевантных изучаемым природным хемотипам и регулирующих углеводный обмен при сахарном диабете типа 2. В нейросетевом моделировании в качестве сигналов входных нейронов будут использованы полученные методом ансамблевого докинга расчетные оценки афинности соединений к различным сайтам релевантных белков-мишеней. Будет проведен виртуальный скрининг новых соединений. В соответствии с полученными in silico результатами будут разработаны подходы и осуществлён синтез перспективных производных природных соединений различных структурных типов. На основании тестирования in vivo с определением гипогликемических и других биохимических показателей будут разработаны новые виртуальные библиотеки производных тех природных соединений, модификация которых может привести к усилению целевых активностей. Используя комплексный подход “виртуальный скрининг (in silico) - направленный синтез – биологические испытания (in vivo)” будут выявлены соединения-хиты, для которых будут определены их свойства in vitro в отношении отдельных мишеней терапии сахарного диабета типа 2. Данная стратегия позволяет планировать разработку мультитаргетных молекул с желаемым фармакологическим эффектом.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Куранов С.О., Лузина О.А.,Хвостов М.В., Баев Д.С., Кузнецова Д.А., Жукова Н.А., Васильев П.М., Кочетков А.Н., Толстикова Т.Г., Салахутдинов Н.Ф. Bornyl Derivatives of p-(Benzyloxy)Phenylpropionic Acid: In Vivo Evaluation of Antidiabetic Activity Pharmaceuticals, 13(11), 404 (год публикации - 2020)
10.3390/ph13110404

2. Куранов С.О., Лузина О.А., Салахутдинов Н.Ф. FFA1 (GPR40) Receptor Agonists Based on Phenylpropanoic Acid as Hypoglycemic Agents: Structure–Activity Relationship Russian Journal of Bioorganic Chemistry, V. 46, N 6, Pp 972-988 (год публикации - 2020)
10.1134/S1068162020060151

3. Хвостов М.В., Гладкова Е.Д., Борисов С.А. Жукова Н.А., Маренина М.К., Мешкова Ю.В., Лузина О.А., Толстикова Т.Г., Салахутдинов Н.Ф. Discovery of the First in Class 9-N-Berberine Derivative as Hypoglycemic Agent with Extra-Strong Action Pharmaceutics, 13(12), 2138 (год публикации - 2021)
10.3390/pharmaceutics13122138

4. Борисов С.А. , Лузина О.А. , Хвостов М.В. , Толстикова Т.Г. , Салахутдинов Н.Ф. Синтез новых производных усниновой кислоты и изучение их гипогликемических свойств Химия в интересах устойчивого развития, Т. 30 № 6 2022 г., с. 599-604 (год публикации - 2022)
10.15372/KhUR2022420

5. Борисов С.А., Лузина О.А., Хвостов М.В., Толстикова Т.Г., Салахутдинов Н.Ф. Synthesis and Pharmacological Evaluation of (+)-Usnic Acid Derivatives as Hypoglycemic Agents Molbank, 2022(4). М1459 (год публикации - 2022)
10.3390/M1459

6. Хвостов М.В., Гладкова Е.Д., Борисов С.А., Федотова М.С., Жукова Н.А., Маренина М.К., Мешкова Ю.В., Лузина О.А., Толстикова Т.Г., Салахутдинов Н.Ф. Study of Hypoglycemic Activity of Novel 9-N-alkyltetrahydroberberine Derivatives International Journal of Molecular Sciences, 23(22), 14186 (год публикации - 2022)
10.3390/ijms232214186

7. Куранов С.О., Маренина М.К., Иванкин Д.И., Блохин М.Е., Борисов С.А., Хоменко Т.М., Лузина О.А., Хвостов М.В., Волчо К.П, Толстикова Т.Г., Салахутдинов Н.Ф. The Study of Hypoglycemic Activity of 7-Terpenylcoumarins Molecules, 27(24), 8663 (год публикации - 2022)
10.3390/molecules27248663

Публикации