Structural Analogues of Lanosterol from Marine Organisms of the ClassAsteroideaas Potential Inhibitors of Human andCandida albicansLanosterol 14α-demethylases

Abstract

Lanosterol 14α-demethylases (hemoproteins of the cytochrome P450(51) family) are involved in biosynthesis of different membrane sterols, including animal cholesterol, fungal ergosterol and C24-modified plant and protozoa sterols. In this study we have investigated 10 structural analogs of lanosterol isolated from echinoderms belonging to the class Asteroidea as potential ligands (competitive inhibitors) of human and Candida albicans cytochromes P450(51). The study was performed using the surface plasmon resonance method, spectrophotometric titration and enzyme assay. Among the compounds tested we found several selective ligands for human and Candida albicans cytochromes. Between selective ligands of the human lanosterol 14α-demethylase we found two novel inhibitors of this enzyme: henricioside Н 1 and levisculoside G from Henricia derjugini. With due consideration of obtained data, we conclude that marine organisms from the class Asteroidea can be a valuable source of new lead compounds for creation of selective inhibitors of cytochromes P450(51) family with less side effects due to their selective action on these enzymes in different types of organisms.

Application of the SPR Biosensor in Drug Prototypes Discovery with Human Cytochrome P450(51) as an Example

“…Белок был получен и очищен по протоколу, описанному ранее [2]. Низкомолекулярные соединения, использованные в работе, получены согласно ранее опубликованным протоколам [3][4][5][6][7][8][9][10][11].…”

“…Был получен позитивный результат для 9 соединений. Для данных комплексов значения K d оказались в диапазоне 0.1-10 мкМ [5].…”

“…Из данного набора сенсограмм рассчитывали величину K d с использованием теоретической модели поверхностного связывания Лэнгмюра (1:1). Для данного соединения значение K d составило 0.65 мкМ [5].…”

“…Для четырёх соединений (ланостерол, хенрициозид H1, левискулозид G, астеросапонин Р1) был получен позитивный результат, свидетельствующий о непосредственном их взаимодействии с атомом железа в геме цитохрома, находящегося в активном центре фермента. Для данных взаимодействий были получены значения K d в диапазоне 10 -6 -10 -8 М [5]. Найденные новые лиганды CYP51A1, способные взаимодействовать с активным центром фермента, были далее проверены с помощью биохимического теста в реконструированной монооксигеназной системе цитохрома P450(51) по методу Trosken и соавт.…”

“…Найденные новые лиганды CYP51A1, способные взаимодействовать с активным центром фермента, были далее проверены с помощью биохимического теста в реконструированной монооксигеназной системе цитохрома P450(51) по методу Trosken и соавт. [14] с незначительными изменениями [2,5]. Два соединения (хенрициозид H1 и левискулозид G) показали способность ингибировать активность CYP51A1 со значением IC 50 80-90 мкМ [5].…”