Biomedical Chemistry - Research and Methods (E-Journal)
Not a member yet
181 research outputs found
Sort by
MOLTRA-II. Новые дескрипторы водородной связи
Get PDFThe program MOLTRA-II, created on the basis of the CHEmical Databases management system CHED, is supplemented by the possibility of calculating new descriptors based on the three-dimensional structure and hydrogen bond parameters. The program calculates PSA descriptors (Polar Surface Area), OSA (Optimal Structure Area) and energy of the hydrogen bond.Программа MOLTRA-II, созданная на основе системы управления химическими базами данных CHED, дополнена возможностью расчёта новых дескрипторов на основе трёхмерной структуры и параметров водородной связи. Программа рассчитывает дескрипторы PSA (Polar Surface Area), OSA (Optimal Structure Area) и энергию водородной связи
De novo секвенирование белков и пептидов: алгоритмы, приложения, перспективы
Get PDFDetermination of the primary structure of proteins and peptides constitutes an important step in studying their properties. Currently, mass spectrometry is commonly applied to this end. The results of mass spectrometric measurements can be interpreted by means of either database search or de novo sequencing methods. The appeal of the latter is due to their applicability to investigating unknown proteins, as well as the ones that cannot be analyzed with genomics or transcriptomics methods. In this paper we briefly review the existing approaches to de novo sequencing of proteins and peptides, along with the problems that can be solved using those, and indicate directions and perspectives for their further development.Установление первичной структуры белков и пептидов является важным этапом при изучении их свойств. В настоящее время для решения данной задачи наиболее часто используется масс-спектрометрия. Результаты масс-спектрометрических измерений могут быть интерпретированы посредством поиска в базе данных или методами de novo секвенирования. Привлекательность последних обусловлена возможностью их применения для исследования неизвестных белков, а также тех, которые не могут быть проанализированы методами геномики или транскриптомики. В данной статье предлагается краткий обзор существующих подходов к de novo секвенированию белков и пептидов и решаемых с их помощью задач, а в завершение обозначены направления и перспективы их дальнейшего развития
QSAR моделирование острой нейротоксичности ряда органических растворителей по отношению к грызунам
Get PDFUsing literature data analysis, the regression models of acute sublethal neurotoxicity of 47 organic solvents with respect to rats and mice have been developed. To construct the models, we used linear regression, random forest and support vector machines approaches. The linear regression equations were selected as the best models. They are designed on the basis of four molecular descriptors: polarizability, sum of positive atom charges, sum of proton acceptor descriptors and dipole moment. The developed models have good descriptive and predictive ability and clear physicochemical interpretation.На основе анализа литературных данных разработаны регрессионные модели острой сублетальной нейротоксичности 47 органических растворителей по отношению к крысам и мышам. Для проведения исследования использованы методы линейной регрессии, случайного леса и опорных векторов. Наилучшая точность и предсказательная способность получена при использовании линейных регрессионных уравнений, включающих в качестве независимых параметров поляризуемость, сумму положительных атомных зарядов, сумму протоноакцепторных дескрипторов и дипольный момент. Для входящих в уравнение параметров имеется ясная физико-химическая интерпретация
Аэрогели на основе SiO₂, модифицированные ковалентно связанными ароматическими кислотами, как потенциальные системы доставки лекарственных препаратов
No full textHybrid aerogels (AGs) containing NH2-group were acylated by benzoic and salicylic acids. The acylated AGs had the specific area value of 170-220m2/g and were not deacylated in H2O-iPrOH mixture at 37°С during 24h. In 0.5% HCl at 37°С hydrolysis takes place releasing free acids and giving the possibility to use aminoaerogels as drug delivery system.Гибридные аэрогели (АГ), полученные согелированием тетраметоксисилана (ТМОС) и 3-аминопропилтриметоксисилана (АПТМС) в мольном соотношении ТМОС:АПТМС=4:1, были модифицированы путём ацилирования аминогруппы остатками бензойной и салициловой кислот. Удельная площадь поверхности модифицированных образцов составила 170-220 м2/г. Показано, что выдерживание АГ в водно-изопропанольном растворе при 37°С в течение 24 ч не приводило к высвобождению свободных кислот в раствор, в то время как в 0.5% HCl при 37°С происходил гидролиз амидной связи с образованием свободных кислот. Данный результат позволяет предположить, что АГ, модифицированные остатками биологически активных органических кислот, могут быть использованы для медленного высвобождения лекарственных препаратов в организме
Митохондрии как важная мишень при поиске новых препаратов для лечения болезни Альцгеймера и старческих деменций
Get PDFThe review and summarizes own and literature data about the role of mitochondria as the important target in the search for drugs for the treatment of neurodegenerative diseases. Aging is a major risk factor for sporadic forms of various neurodegenerative diseases, including Alzheimer′s disease. One of the most argued and currently accepted theories is the Mitochondrial Free Radical Theory of Aging. Mitochondrial hypotheses of the development of sporadic forms of neurodegenerative diseases particularly Alzheimer′s disease, are closely connected with it. Impairments of mitochondrial functions lead to a decrease in their ability to regulate calcium homeostasis in the cell and to a decrease in the threshold for the induction of mitochondrial permeability transition (MPT) pores. MPT inhibitors can be considered as a promising approach to the treatment of neurodegenerative diseases, since these drugs can not only exhibit the properties of neuroprotectors, but also can provide normalization of synaptic activity due to increased calcium capacity of mitochondria. The review presents data on the number of MPT inhibitors, including endogenous compounds melatonin and N-acetylserotonin, their bioisosteric analogue Dimebon and a number of other compounds. The use of mitochondria as a basis for the formation of screening strategy for the search for compounds for the treatment of neurodegenerative diseases is of particular interest – both as a test of their potential toxicity, and as a basis for the creation of metabolic stimulants and drugs with neuroprotective and cognitive-stimulating effect.Обобщены собственные и литературные данные, обосновывающие роль митохондрий как важнейшей мишени при поиске препаратов для лечения нейродегенеративных заболеваний. Старение является основным фактором риска спорадических форм различных нейродегенеративных заболеваний, в том числе и болезни Альцгеймера (БА). Одной из наиболее аргументированных и принятых в настоящее время является свободнорадикальная митохондриальная теория старения. Именно с ней тесно связаны и митохондриальные гипотезы развития спорадических форм нейродегенеративных заболеваний и, в частности, БА. Нарушение митохондриальных функций приводит к снижению их способности регулировать гомеостаз кальция в клетке и снижению порога для индукции поры митохондриальной проницаемости (МРТ). Ингибиторы МРТ можно рассматривать как перспективный подход к терапии нейродегенеративных заболеваний, так как эти препараты могут не только проявлять свойства нейропротекторов, но и обеспечивать нормализацию синаптической активности благодаря увеличенной кальциевой ёмкости митохондрий. В обзоре представлены данные о ряде ингибиторов МРТ, включая эндогенные соединения – мелатонин, N-ацетилсеротонин, их биоизостерный аналог димебон и ряд других соединений. Использование митохондрий как основы для формирования скрининговой стратегии поиска соединений для лечения нейродегенеративных заболеваний представляет особый интерес и как тестирование их потенциальной токсичности, и как основа для создания метаболических стимуляторов и препаратов, обладающих нейропротекторным и когнитивно-стимулирующим действием
QSAR моделирование блокады NMDA рецептора полифармакофорными соединениями на основе производных карбазола и 1-аминоадамантана
Get PDFWe investigated 14 compounds causing the NMDA receptor blockage. These polypharmacophoric compounds are conjugates of carbazole, tetrahydrocarbazole and 1-aminoadamantane derivatives. As a measure of biological activity of the compound tested, the IC50 (μM) value, reflecting 50% inhibition of [H3] MK-801 binding to the NMDA receptor, was used. The regression model with satisfactory statistical characteristics was obtained as a result of the QSAR modeling based on the Gaussian process.В работе исследован ряд из 14 соединений, вызывающих блокаду NMDA рецептора. Эти полифармакофорные соединения представляют собой конъюгаты производных карбазола, тетрагидрокарбазола и 1-аминоадамантана. В качестве меры биологической активности использовали величину IC50 (мкМ) – концентрацию, при которой наблюдается 50% торможение исследуемым соединением связывания [H3]MK-801 с NMDA рецептором. В результате проведения QSAR моделирования на основе Гауссовского процесса получена регрессионная модель с удовлетворительными статистическими характеристиками
Бинарная классификация соединений, проходящих и не проходящих через гемато-энцефалический барьер, созданная методом логистической регрессии
Get PDFStable classification predictive models of 83 drugs with different blood-brain barrier penetration capacity have been constructed by the logistic regression method using physicochemical descriptors characterizing steric, electrostatic interactions and hydrogen bond energy. The models are balanced, with the prediction level of 75-80%.Созданы устойчивые классификационные предсказательные модели 83 лекарственных средств, преодолевающих и не преодолевающих гематоэнцефалический барьер, построенные методом логистической регрессии с использованием физико-химических дескрипторов, характеризующих стерические и электростатические взаимодействия и энергию водородной связи. Модели сбалансированы, их уровень предсказания составил 75-80%
Программа HYBOT 3D MF и её использование в CoMFA
Get PDFThe program “HYBOT 3D MF” based on the potential “6-8” modified by using HYBOT hydrogen bonding factors has been developed. An integration with “QSAR and Advanced CoMFA” module of the SYBYL-X is performed by set of macros written in SPL. A full working version of the program is available at http://www.ibmc.msk.ru/HYBOT3D. For a number of sets of chemical compounds having pronounced differences in groups with the hydrogen bonding potential, the use of HYBOT 3D MF fields makes it possible to improve the predictive power of models created by the CoMFA technology.На основе модифицированного с использованием факторов водородного связывания HYBOT потенциала “6-8” разработана программа “HYBOT 3D MF”. Для интеграции программы с модулем “QSAR and Advanced CoMFA” пакета SYBYL-Х создан набор макросов, написанных на SPL. Полноценная версия программы доступна по адресу http://www.ibmc.msk.ru/HYBOT3D. Показано, что для ряда наборов химических соединений, имеющих выраженные различия в части групп с потенциальной возможностью образовывать водородные связи, использование полей HYBOT 3D MF позволяет улучшить предсказательную силу моделей, созданных по технологии CoMFA
Методика ускоренного прогнозирования срока годности гидрогелей медицинского назначения на основе полисахаридов
Get PDFThe paper describes an accelerated technique for determining the warranty period for the hydrogel-based polymer materials used for medical purposes. It deals with the technological production stages of hydrogel therapeutic materials “Kolegel” based on a polysaccharide of sodium alginate. On these stages deterioration of the material properties might lead to reduction of the shelf life of products (using natural raw materials, sterilization). The article introduces the ways to reduce this negative effect and subsequently increase the warranty period of the medical product by adding stabilizing additives into its composition. The method for determining the shelf life of sodium alginate hydrogel material depends on the added stabilizing additives (potassium sorbate and preservative based on 2-phenoxyethanol) in the “accelerated aging” mode; based on a mathematical description of two parallel processes occurring in hydrogels which are stored at elevated temperatures, namely: a change in the microbial contamination of hydrogels to the stage of final sterilization (using the Barany-Roberts model), a change in the dynamic viscosity after the conclusion of radiation sterilization of hydrogels (using a model based on the Arrhenius equation).Разработана ускоренная методика определения гарантийного срока годности биополимерных материалов медицинского назначения на гидрогелевой основе. Описаны технологические стадии производства гидрогелевых лечебных материалов на основе полисахарида альгината натрия марки “Колегель”, на которых возможно ухудшение свойств материала, приводящее к сокращению срока годности продукции (использование сырья природного происхождения, радиационная стерилизация), а также приведены способы уменьшения этого отрицательного влияния и увеличения впоследствии гарантийного срока медицинского изделия с помощью введения в его состав стабилизирующих добавок. Рассмотрен способ определения срока годности гидрогелевого материала из альгината натрия в зависимости от введения стабилизирующих добавок (сорбата калия и консерванта на основе 2-феноксиэтанола) в режиме “ускоренного старения”, основанный на математическом описании двух параллельных процессов, протекающих в гидрогелях, хранящихся при повышенной температуре, а именно: изменения микробной обсемененности гидрогелей до стадии финишной стерилизации (с помощью модели Бараньи-Робертса) и изменения динамической вязкости после заключительной радиационной стерилизации гидрогелей (с помощью модели на основе уравнения Аррениуса)
Синтез водорастворимых фталоцианинов и модификация их периферических фрагментов как метод направленного изменения липофильно-гидрофильных свойств
Get PDFThis article brief by describes results of studies devoted to synthesis of water-soluble phthalocyanines derivatives, which are carried out by the Complexing Agents Chemistry group of IPAC RAS. Metal-free ligands and metallophthalocyanines, containing peripheral substituents with fragments of pyridine, oxybenzoic and hydroxyphenylphosphonic acids are potential photosensitizers for photodynamic therapy of cancer diseases. Methods for the modification of peripheral substituents have been developed that make it possible to synthesize phthalocyanine ligands and complexes soluble in organic solvents, or soluble in aqueous media and also possess amphiphilic properties.Данная статья – краткий обзор исследований, посвященных синтезу водорастворимых производных фталоцианинов, проводимых в группе химии комплексообразователей ИФАВ РАН. Фталоцианиновые лиганды и металлофталоцианины, содержащие периферические заместители с фрагментами пиридина, оксибензойной и оксифенилфосфоновой кислот являются потенциальными фотосенсибилизаторами для фотодинамической терапии рака. Разработаны схемы модификации периферических заместителей, позволяющие синтезировать фталоцианиновые лиганды и комплексы, растворимые либо в органических растворителях, либо в водных средах, а также обладающие амфифильными свойствами