danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-205Research ArticleХИМИЯCHEMISTRYВИРТУАЛЬНЫЙ СКРИНИНГ НОВЫХ АНТИ-ВИЧ АГЕНТОВ – ПЕПТИДОМИМЕТИКОВ МОНОКЛОНАЛЬНОГО АНТИТЕЛА VRC01, ПРОЯВЛЯЮЩЕГО ШИРОКУЮ ВИРУСНУЮ НЕЙТРАЛИЗАЦИЮVIRTUAL SCREENING OF NOVEL ANTI-HIV AGENTS, PEPTIDOMIMETICS OF MONOCLONAL ANTIBODY VRC01 EXHIBITING BROAD VIRAL NEUTRALIZATIONКАШИНИ. А.KASHYNI. A.ТУЗИКОВА. В.TUZIKOVA. V.АНДРИАНОВА. М.ANDRIANOVA. M.andrianov@iboch.bas-net.byИнститут биоорганической химии НАН Беларуси, МинскBelarusОбъединенный институт проблем информатики НАН Беларуси, МинскBelarus2014090620165826372Copyright © КАШИН И.А., ТУЗИКОВ А.В., АНДРИАНОВ А.М., 20162016КАШИН И.А., ТУЗИКОВ А.В., АНДРИАНОВ А.М.KASHYN I.A., TUZIKOV A.V., ANDRIANOV A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/205

На основе анализа структурного комплекса нейтрализующего антитела VRC01 с белком gp120 ВИЧ-1 осуществлен виртуальный скрининг химических соединений, способных имитировать фармакофорные свойства антиген-связывающего центра иммуноглобулина. Методами молекулярного моделирования построены комплексы этих соединений с белком gp120, проведена оценка их потенциальной ингибирующей активности и рассчитаны свободные энергии образования надмолекулярных структур. В результате отобраны шесть соединений-лидеров, специфически и эффективно взаимодействующих с аминокислотными остатками белка gp120, критическими для его связывания с первичным рецептором CD4 клетки-мишени. Исходя из полученных данных, идентифицированные соединения рассматриваются как перспективные базовые структуры для создания новых лекарственных препаратов против ВИЧ с широким спектром нейтрализующего действия.

Based on the analysis of the structural complex between neutralizing antibody VRC01 and the HIV-1 gp120 protein, the virtual screening of chemical compounds able to mimic pharmacophore properties of the immunoglobulin antigen-binding site was carried out. Using the molecular modeling, the complexes of these compounds with gp120 were built and the evaluation of their potential inhibitory activity was performed followed by the calculation of free energy of formation of supramolecular structures. As a result, top-six compounds, which specifically and effectively interact with amino acid residues of gp120 critical for its binding to the primary receptor CD4 of target cell, were selected. In the light of the findings obtained, the identified compounds are considered as promising basic structures for the design of novel anti-HIV drugs with broad viral neutralization.

ReferencesAndrianov A. M. // Expert Opin. Drug Discov. 2011. Vol. 6. P. P. 419–435.Andrianov A. M. // Expert Opin. Drug Discov. 2011. Vol. 6. P. P. 419–435.Sirois S., Sing T., Chou K. C. // Cur. Prot. Pept. Sci. 2005. Vol. 6. P. P. 413–422.Sirois S., Sing T., Chou K. C. // Cur. Prot. Pept. Sci. 2005. Vol. 6. P. P. 413–422.Engelman A., Cherepanov P. // Nature Rev. 2012. Vol. 10. P. P. 279–290.Engelman A., Cherepanov P. // Nature Rev. 2012. Vol. 10. P. P. 279–290.Walker L. M., Burton D. R. // Cur. Opin. Immunol. 2010. Vol. 22. P. P. 358–366.Walker L. M., Burton D. R. // Cur. Opin. Immunol. 2010. Vol. 22. P. P. 358–366.Kwong P. D., Mascola J. R., Nabel G. J. // Cold Spring Harbor Perspect. Med. 2011. Vol. 1. a007278.Kwong P. D., Mascola J. R., Nabel G. J. // Cold Spring Harbor Perspect. Med. 2011. Vol. 1. a007278.McCoy L. E., Weiss R. A. // J. Exp. Med. 2013. Vol. 210. P. P. 209–223.McCoy L. E., Weiss R. A. // J. Exp. Med. 2013. Vol. 210. P. P. 209–223.Zhou T., Georgiev I., Wu X. et al. // Science. 2010. Vol. 329. P. P. 811–817.Zhou T., Georgiev I., Wu X. et al. // Science. 2010. Vol. 329. P. P. 811–817.Floris M., Masciocchi J., Fanton M., Moro S. // Nucl. Acids Res. 2011. Vol. 39, suppl. 2. P. P. W261–W269.Floris M., Masciocchi J., Fanton M., Moro S. // Nucl. Acids Res. 2011. Vol. 39, suppl. 2. P. P. W261–W269.Kwong P. D., Wyatt R., Robinson J. et al. // Nature. 1998. Vol. 393. P. P. 648–659.Kwong P. D., Wyatt R., Robinson J. et al. // Nature. 1998. Vol. 393. P. P. 648–659.Masciocchi J., Frau G., Fanton M. et al. // Nucl. Acids Res. 2009. Vol. 37, Database issue. P. P. D284–D290.Masciocchi J., Frau G., Fanton M. et al. // Nucl. Acids Res. 2009. Vol. 37, Database issue. P. P. D284–D290.Trott O., Olson A. J. // J. Comput. Chem. 2010. Vol. 31. P. 455–461.Trott O., Olson A. J. // J. Comput. Chem. 2010. Vol. 31. P. 455–461.Абламейко С. В., Абрамов С. М., Анищенко В. В. и др. Суперкомпьютерные конфигурации СКИФ. Минск, 2005. – 170 с.Абламейко С. В., Абрамов С. М., Анищенко В. В. и др. Суперкомпьютерные конфигурации СКИФ. Минск, 2005. – 170 с.Durrant J. D., McCammon J. A. // J. Mol. Graph. Model. 2011. Vol. 29. P. P. 888–893.Durrant J. D., McCammon J. A. // J. Mol. Graph. Model. 2011. Vol. 29. P. P. 888–893.Myszka D. G., Sweet R. W., Hensley P. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. Vol. 97. P. 9026–9031.Myszka D. G., Sweet R. W., Hensley P. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. Vol. 97. P. 9026–9031.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.