Prospects for the design of new therapeutically significant protease inhibitors based on knottins and sunflower seed trypsin inhibitor (SFTI 1)

Kuznetsova, S.S.; Колесанова, Е. Ф.; Talanova, A V; Veselovsky, A. V.

doi:10.18097/pbmc20166204353

Cited by 3 publications

(2 citation statements)

References 132 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Several examples of a successful design of knottin-based inhibitors for other proteases have been described. [34] Therefore, we expected that miniproteins of the knottin family, comprising many serine protease inhibitors, could be a prospective template for the design of HCV NS3 protease inhibitors.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Design of Hepatitis C Protease Inhibitors Based on Knottin Fold

Talanova,

Shcherbinin,

Kolesanova

et al. 2024

ChemistrySelect

View full text Add to dashboard Cite

Knottins are very stable peptides (also called miniproteins) containing approximately 30 amino acid residues. Their structures are stabilized by three disulfide bonds forming a characteristic ‘pseudo‐knotted’ structure. This research was devoted to the design of potential inhibitors of human hepatitis C (HCV) NS3 protease by means of knottin fold using loop grafting, amino acid residues replacements and L/D amino acid epimerization. The initial structure used for design was a trypsin inhibitor from Momordica cochinchinensis seeds, MCOTI‐II. Modifications of the knottin template for optimization of the NS3 protease‐peptide interaction included deletion of several residues from the N‐terminus, replacement of residues in‐ and outside the inhibitor loop and replacement of certain L‐amino acids by their D‐stereoisomers. Stability of modified knottins and their complexes with HCV protease were evaluated by molecular dynamics simulation. Binding energy values for protein‐knottin complexes were calculated by MM‐GBSA method. The designed modified knottin characterized by the highest stability of the complex with HCV NS3 protease, was proposed for further experimental testing.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Design of Hepatitis C Protease Inhibitors Based on Knottin Fold

Talanova,

Shcherbinin,

Kolesanova

et al. 2024

ChemistrySelect

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Особенно интенсивно работают с ингибитором из подсолнечника в области медицины, где на его основе разрабатывают препараты для терапии опухолей, заболеваний крови, кожи, анальгетики и т. д. [9,29,30,61,102].…”

Section: пектиназы и их ингибиторыunclassified

Молекулярные Аспекты Иммунитета Растений И Их Коэволюции С Насекомыми

Конарев¹

2017

Biosfera

View full text Add to dashboard Cite

Огромное разнообразие растений и насекомых является результатом их коэволюции на протяжении сотен миллионов лет. Необходимость защиты тканей и органов, а также хранящихся в них энергетических и пластических материалов от фитофагов привела у растений к появлению многообразных и изощренных механизмов иммунитета. Наличие сложнейших поведенческих реакций, в том числе способности к выбору кормового растения по биохимическим, морфологическим и иным признакам и высокоорганизованной пищеварительной системы, и многие другие особенности насекомых-фитофагов обусловили у растений формирование механизмов иммунитета, в значительной мере независимых от механизмов иммунитета к фитопатогенным микроорганизмам. При этом защитные реакции растений против вредителей и патогенов могут быть сходными на молекулярном уровне передачи сигнала и запуска ответных реакций. Задействованные при этом гормональные системы могут взаимодействовать в антагонистической или синергетической манере, а фитофаги – как микроорганизмы, так и насекомые – способны с помощью эффекторов встраиваться в это взаимодействие для своей выгоды. Очень важна химическая составляющая защитных систем растений, охватывающая практически все классы вторичных метаболитов, которые оказывают прямое токсическое, репеллентное, антипитательное или иное негативное воздействие на фитофагов или привлекают энтомофагов. Широк перечень механизмов их действия – от разрушения клеточных мембран до повышения затрат энергии и ресурсов на усвоение пищи. Разнообразны и механизмы обезвреживания защитных соединений растений насекомыми. В природной системе «растение-насекомое» каждый из ее элементов представляет собой сообщество разнообразных организмов. Симбионты, паразиты и патогены влияют на взаимодействие растений и насекомых и вовлечены в их коэволюцию. При создании форм растений, устойчивых к вредителям, важно учитывать возможные последствия применения того или иного защитного механизма в отношении не только отдельных особей, но также популяций вредителей и агроэкосистемы в целом. Использование механизмов, не стимулирующих ускоренную микроэволюцию вредителей, оказывает более щадящее воздействие на экосистему. В роли таких защитных факторов могут выступать, например, белковые ингибиторы пищеварительных ферментов насекомых. Понимание закономерностей коэволюции растений и насекомых и молекулярной природы адаптации фитофагов к защитным соединениям является необходимым условием для создания эффективных форм растений, устойчивых к вредителям.

show abstract

The Impact of Thyme and Camomile Flower Extracts on Trypsin Catalytic Activity

Artyushkova

Furman

Аниканов

2019

Ulyanovsk Medico-Biological Journal

View full text Add to dashboard Cite

The development of pathological processes in humans and animals is accompanied by an imbalance of regulatory mechanisms, in particular, proteinase enzymes and their regulators. Endogenous regulators, inhibitors and activators often fail to maintain the balance in the system “enzyme-substrate-inhibitor (activator)”, which leads to destructive inflammatory, immune reactions, and dyscrasia. Therefore, the search for unknown proteinase regulators is an important step towards the creation of new drugs to treat the diseases associated with changes in proteolysis processes. In this regard, we propose a hypothesis about the regulatory role of medicinal herbs that are widely used in both traditional and folk medicine. According to our assumption, the chemical compounds contained in medicinal herbs can both activate and inhibit proteolysis in cells. The aim of the research was to study the effects of the inflammatory process, the influence of the regulatory activity of aqueous thyme and chamomile extracts on the trypsin activity in the model experiments. Materials and Methods. In the studies the authors used crystalline trypsin, thyme, and chamomile flowers. They determined trypsin activity using the Anson method. Results. New information was obtained on the effect of an aqueous extract of medicinal herbs, in particular, thyme and chamomile flowers, on the activity of the proteolytic enzyme trypsin. This information can improve the herbs efficacy in the treatment of inflammatory processes. Conclusion. Thyme and chamomile flower extracts have an activating trypsin effect. The level of trypsin activation is proportional to the amount of extracts introduced into the incubation medium. Thyme extract has a more pronounced effect on trypsin activity. Keywords: trypsin, thyme, chamomile flowers, proteolytic activity, enzymes. Развитие патологических процессов в организме человека и животных сопровождается разбалансировкой регуляторных механизмов, в частности состояния ферментов – протеиназ и их регуляторов. Эндогенные регуляторы, ингибиторы и активаторы зачастую не справляются со своей задачей по поддержанию баланса в системе «фермент-субстрат-ингибитор (активатор)», что приводит к возникновению деструктивных воспалительных, иммунных реакций, нарушению гомеостаза. Поэтому поиск пока еще неизвестных регуляторов протеиназ представляет собой важный шаг к созданию новых препаратов для лечения заболеваний, связанных с изменениями, происходящими в процессах протеолиза. В связи с этим нами предложена гипотеза о регуляторной роли лекарственных трав, широко используемых как в традиционной, так и в народной медицине. По нашему предположению, химические соединения, содержащиеся в лекарственных травах, вероятно, могут как активировать, так и ингибировать процессы протеолиза в клетках. Целью исследования было изучение воздействия в модельных опытах воспалительного процесса, влияния регуляторной активности водных экстрактов чабреца и ромашки на активность протеолитического фермента трипсина. Материалы и методы. В исследованиях использовали «Трипсин кристаллический», чабрец и цветки ромашки. Определение активности трипсина проводили по методу, разработанному Ансоном. Результаты. Получены новые сведения о влиянии водного экстракта лекарственных трав, в частности чабреца и цветков ромашки, на активность протеолитического фермента трипсина. Данная информация позволит повысить эффективность использования лекарственных растений в лечении воспалительных процессов. Выводы. Экстракты чабреца и цветков ромашки оказывают активирующее действие на протеолитический фермент трипсин. Уровень активации трипсина пропорционален количеству экстрактов, вносимому в инкубационную среду. Экстракт чабреца оказывает более выраженное влияние на активность трипсина. Ключевые слова: трипсин, чабрец, цветки ромашки, протеолитическая активность, энзимы.

show abstract

Prospects for the design of new therapeutically significant protease inhibitors based on knottins and sunflower seed trypsin inhibitor (SFTI 1)

Cited by 3 publications

References 132 publications

Design of Hepatitis C Protease Inhibitors Based on Knottin Fold

Design of Hepatitis C Protease Inhibitors Based on Knottin Fold

Молекулярные Аспекты Иммунитета Растений И Их Коэволюции С Насекомыми

The Impact of Thyme and Camomile Flower Extracts on Trypsin Catalytic Activity

Contact Info

Product

Resources

About