ИСТИНА

Лактатдегидрогеназа А (ЛДГ-А) играет существенную роль в энергетическом обмене раковых клеток и является перспективной мишенью для разработки противоопухолевых химиопрепаратов. Было показано, что при переходе ЛДГ-А в открытую форму за счет движения петли 96-111 образуется дополнительный участок связывания. Расположенный на данном участке потенциальный ингибитор препятствует связыванию субстрата пирувата, но при этом не влияет на связывание кофермента НАДН. Это может быть важно для дизайна селективных ингибиторов ЛДГ-А, не оказывающих влияние на другие НАДН-зависимые ферменты. В данном исследовании были построены молекулярные модели открытой формы ЛДГ, предназначенные для компьютерного скрининга ингибиторов, а также определены структурные критерии отбора наиболее перспективных соединений. Путем наложения в программе Swiss-PdbViewer кристаллических структур открытой формы ЛДГ-А обнаружено, что большинство остатков активного центра отличаются высокой конформационной подвижностью, однако положение боковых цепей Arg168 и His192, которые играют ключевую роль в связывании субстратов и ингибиторов, достаточно жестко зафиксировано. Боковая цепь еще одного остатка, Thr247, может находиться в двух стабильных конформациях, отличающихся поворотом на 180º. Эти три остатка сгруппированы в одной области активного центра и формируют участок, подходящий для эффективного связывания полярных функциональных групп. На основе кристаллической структуры 4l4s были сконструированы модели ЛДГ-А, в одной из которых His192 положительно заряжен, а в другой - находится в нейтральной форме (его рКа 7,3 обуславливает возможность различных ионизационных состояний). Для остатка Thr247 была выбрана та конформация, в которой его боковая цепь способна образовать водородную связь с потенциальным ингибитором. К структуре белка добавили атомы водорода, и затем их координаты были оптимизированы с помощью пакета программ Amber. Докинг известных лигандов ЛДГ-А в активные центры субъединиц A и В с помощью программы Lead Finder выявил водородные связи между отрицательно заряженной группой лиганда и остатками Arg168, His192 и Thr247, которые можно использовать в качестве структурных критериев при скрининге и отборе новых ингибиторов ЛДГ-А. Тестовый компьютерный скрининг сульфозамещенных соединений, извлеченных из библиотеки ZINC с помощью ACD Labs/Spectrus DB, продемонстрировал эффективность такого подхода. Использование предложенных структурных критериев позволяет отбраковать более 95% соединений и отобрать молекулы с наиболее выгодными водородными связями между сульфогруппой и активным центром ЛДГ-А. Работа поддержана Фондом содействия инновациям по программе «УМНИК-Сириус», договор № 12449ГУ/2017.