ИСТИНА

Создание нового лекарственного препарата – длительный многостадийный процесс, в ходе которого из десятков тысяч исследуемых соединений только единицы получают разрешение для применения в медицинской практике. Современные рациональные методы конструирования физиологически активных соединений, основанные на знании строения и функций биологических мишеней, призваны повысить вероятность нахождения перспективного соединения для дальнейших углубленных исследований. Фундамент экспериментальных подходов к поиску новых соединений, связывающихся с биологическими мишенями и изменяющих их свойства, составляют биофизические методы, среди которых одним из важнейших является ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Спектроскопия ЯМР является вторым по значимости, после рентгеновской кристаллографии, методом определения структуры биологически важных макромолекул, являющихся потенциальными мишенями действия лекарственных препаратов. При этом в отличие от рентгеновской дифракции, ЯМР позволяет определять структуру биомолекул в растворе, в своем функционально активном состоянии. ЯМР является единственным экспериментальным методом, позволяющим исследовать динамические свойства биомакромолекул и их комплексов с лигандами в широкой шкале времени молекулярных движений (от пикосекунд до часов) и с разрешением до отдельных атомов. Кроме того, спектроскопия ЯМР предоставляет уникальные возможности для изучения межмолекулярных взаимодействий, в частности, связывания низкомолекулярных соединений с биологическими мишенями. Методы ЯМР позволяют детектировать связывание и изучать взаимодействие белок-лиганд в широком диапазоне констант диссоциации лигандов – от 10-2 до 10-10 M-1. На основе этих возможностей в последнее десятилетие быстрыми темпами стали развиваться методы ЯМР-скрининга физиологически активных соединений. В сообщении будут представлены результаты изучения природы высоко специфического связывания антибактериального препарата триметоприма с мишенью своего действия ферментом дигидрофолатредуктазаой (ДГФР). Методом ЯМР определены структуры нескольких комплексов ДГФР с триметопримом и коферментом НАДФН. Установлены факторы, определяющие высокую селективность связывания препарата с бактериальными формами фермента в сравнении с ДГФР человека. Обсуждаются результаты изучения процессов молекулярного узнавания стоп-кодонов мРНК фактором терминации трансляции eRF1 человека. Показана применимость методов ЯМР для определения интерфейса связывания среднего домена eRF1 с большой субчастицей рибосомы эукариот. Представлены результаты применения современных методик ЯМР скрининга для поиска ингибиторов метионин гамма-лиазы – актуальной мишени действия потенциальных антибактериальных препаратов. Будут также показаны перспективы развития методов спектроскопии ЯМР для совершенствования подходов к дизайну новых физиологически активных соединений.