E02-poster-rus

E02

Молекулярное моделирование глутаматных рецепторов

И.И.Баскин, М.С.Беленикин, Е.В.Екимова, В.А.Палюлин, Н.С.Зефиров

Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Химический факультет

baskin@org.chem.msu.su

Введение

Глутаматэргическая система (использующая в качестве основного нейромедиатора глутаминовую кислоту) занимает ключевое место в функционировании центральной нервной системы человека, и поэтому знание ее строения на молекулярном уровне крайне важно не только для понимания ее работы, но и для направленного дизайна новых лекарственных препаратов, направленных на излечение нарушений ее функционирования, в частности, для лечения нейродегенеративных заболеваний.

Строение глутаматных рецепторов

По особенностям строения и функционирования глутаматные рецепторы могут быть разделены на две большие группы: ионотропные и метаботропные рецепторы. Ионотропные глутаматные рецепторы состоят, как правило, из 4-5 субъединиц, которые, будучи собраны вместе в клеточной мембране, образуют ионный канал. Связывание ионотропными рецепторами молекул агонистов (в частности, глутаминовой кислоты) приводит за счет аллостерического эффекта к открытию канала. Через открытый канал ионы металлов устремляются по градиенту электростатического потенциала внутрь клетки, приводя к ее деполяризации и тем самым к передаче нервного импульса. Каждая субъединица ионотропного глутаматного рецептора состоит, как правило, из четырех модулей: агонист(коагонист)-связывающего домена, расположенного над поверхностью мембраны, трансмембранного домена, образующего ионный канал, а также двух регуляторных доменов, расположенных, соответственно, внутри и снаружи клетки. Наиболее важным ионотропным глутаматным рецептором является N-метил-D-аспартатный (NMDA) рецептор, получивший такое название по структуре селективного агониста. К другим подтипам ионотропных глутаматных рецепторов относятся рецепторы, специфичные к AMPA и каиновой кислоте (т.н. AMPA и каинатные рецепторы).
Метаботропные глутаматные рецепторы, в отличие от ионотропных, передают сигнал внутрь клетки при помощи G-белка. Они состоят из двух основых модулей: N-концевого домена, расположенного снаружи клетки и участвующего в связывании агонистов, и трансмембранного домена, через который передается сигнал расположенному внутри клетки G-белку. К настоящему времени охарактеризовано 8 подтипов метаботропных глутаматных рецепторов (не считая вариантов сплайсинга), которые, в свою очередь, могут быть объединены в 3 группы. Первая группа включает mGluR1 и mGluR5, которые очень близки по гомологии последовательностей аминокислот и сопряжены с фосфолипазой С, регулирующей гидролиз фосфоинозитидов и влияющей в результате этого на мобилизацию кальция внутри клетки. Вторая группа, включающая mGluR2 и mGluR3, и третья группа, включающая mGluR4, mGluR6, mGluR7 и mGluR8, деактивируют аденилатциклазу, но отличаются между собой по фармакологическим свойствам.

Моделирование глутаматного и глицинового сайтов связывания NMDA рецептора

Особенностью NMDA рецептора является то, что его активация может быть вызвана только одновременным воздействием двух различных нейромедиаторов: глутаминовой кислоты (основного агониста) и D-серина (коагониста). Следует отметить, что еще совсем недавно природным коагонистом NMDA считался глицин, и поэтому сайт его связывания традиционно называется глициновым. Таким образом, сигнал от одного нейрона к другому передается через синаптическую щель сразу по двум каналам: непосредственно, путем воздействия на глутаматный сайт связывания NMDA рецептора, и опосредованно, по-видимому, путем воздействия на AMPA/каинатный рецептор, расположенный на поверхности глиальной клетки, что приводит к активации фермента серин-рацемазы, в результате чего из обычного L-серина получается D-серин, который выделяется из глиальной клетки в синаптическую щель и воздействует на глициновый сайт NMDA рецептора. Такой механизм передачи сигнала напоминает работу радиоэлектронных фильтров, в которых сглаживание сигнала достигается путем промежуточного его раздваивания и пропускания одной из полученных частей через линию временной задержки.
Еще в 1993 году была обнаружена гомология между аминокислотными последовательностями агонист(коагонист)-связывающих доменов глутаматных рецепторов и бактериальных периплазматических белков, с помощью которых бактерии «вылавливают» из периплазматического пространства необходимые им аминокислоты и сахара. Рентгеноструктурный анализ периплазматических белков показал, что они состоят из двух глобул (каждая из которых содержит b-слой, окруженный a-спиралями), соединенных через шарнирную область. Когда молекула аминокислоты или сахара попадает в пространство между двумя глобулами, они «схлопываются», в результате чего она оказывается «пойманной» в «молекулярной ловушке». По-видимому, в процессе эволюции произошло объединение геномов, кодирующих периплазматические белки, с геномами, кодирующими ионные каналы и простейшие рецепторы, сопряженные с G-белками, в результате чего и возникли, соответственно ионотропные и метаботропные глутаматные рецепторы. Это подтверждается также и наличием интронов как раз на границах этих доменов в геномах, кодирующих отдельные субъединицы глутаматных рецепторов.

Все опубликованные работы по изучению строения глутаматных рецепторов исходили из рассмотренной выше гомологии. Таким образом были получены приближенные пространственные модели сайтов связывания агонистов, хотя полные оптимизированные модели агонист-связывающих доменов NMDA рецептора в литературе не опубликованы. Мы в своей работе по моделированию NMDA рецептора исходили как из этих уже ставших традиционными представлений, так и из результатов самых последних работ. Так, в частности, мы использовали опубликованные данные по рентгеноструктурному анализу комплекса каиновой кислоты с искусственным водорастворимым рецептором, полученным из части одной из субъединиц AMPA рецептора. Поскольку, как было показано в литературе, специфичность его связывания с агонистами в точности соответствует таковой для AMPA рецептора, то можно ожидать, что и его пространственное строение в точности соответствует строению агонист-связывающего домена AMPA рецептора. Исходя из этого мы составили множественное выравнивание аминокислотных последовательностей белков всех известных субъединиц ионотропных глутаматных рецепторов, и использовали его для построения пространственных моделей глутамат- и глицин-связывающего сайтов NMDA рецептора на основании координат атомов вышеупомянутого AMPA-подобного искусственного водорастворимого рецептора (см. Рисунок 1). Поскольку гомология между агонист(коагонист)-связывающими сайтами NMDA и AMPA рецепторов значительно выше их гомологии с бактериальными периплазматическими белками, то можно ожидать, что и полученные модели значительно точнее отражают действительность.

Рисунок 1. Фрагмент множественного выравнивания аминокислотных последовательностей субъединиц ионотропных глутаматных рецепторов, использованный нами при моделировании глутаматного и глицинового сайтов NMDA рецептора, а также его ионного канала. Субъединицы GLR1-4 специфичны к AMPA, субъединицы GLK1-4 обладают большей специфичностью к каиновой кислоте, субъединицы NME1-4 содержат глутаматный сайт связывания в различных вариантах NMDA рецептора, а варианты сплайсинга NMZ1 образуют глициновый сайт связывания NMDA рецептора. В выравнивание также включены аминокислотные последовательности водорастворимого AMPA-подобного рецептора и потенциал-зависимого калиевого канала, для которых имеются данные рентгеноструктурного анализа. Верхняя строка содержит «сквозную» нумерацию аминокислот, а нижняя - консенсус-последовательность. Градации серого цвета фона отражают меру гомологии аминокислот.

Методика построения пространственных моделей белков на основании их гомологии с «шаблонными» белками с известным строением заключалась в следующем. Координаты атомов основной цепи «шаблонного» белка переносились на координаты атомов основной цепи гомологичных аминокислот. Боковые остатки находящихся в гомологичных позициях аминокислот преобразовывались друг в друга путем «мутаций». В случае наличия «инсерций» и «делеций» в выравнивании производился поиск по Брукхейвенской базе данных основных цепей наиболее подходящих для вставки петель. После этого в белок добавлялись недостающие боковые цепи, при необходимости атомы водорода, варьировались торсионные углы боковых цепей для снятия пространственных напряжений, перестраивались части белков с плохой локальной геометрией. Затем пространственное строение белка оптимизировалось при помощи молекулярной механики. Докинг лигандов к белку проводился вручную с последующей полной оптимизацией геометрии лиганд-белкового комплекса.

На Рисунках 2 и 3 представлено строение смоделированных по описанной выше методике закрытых форм глутаматного и глицинового сайтов связывания NMDA рецептора. Глутаматный сайт связывания показан вместе с молекулой глутаминовой кислоты, которая иллюстрирует способ связывания агонистов. Глутаминовая кислота лежит «плашмя» на поверхности одной из глобул, при этом ее дистальная карбоксильная группа образует солевой мостик с аргинином, расположенным на поверхности той же глобулы. Это дает возможность двум глобулам «захлопнуться» за счет гидрофобного коллапса. В случае связывания конкурентных антагонистов их дистальная кислотная группа, расположенная на нескольно большем расстоянии от аминокислотной функции, образует солевой мостик, по-видимому, с находящимся на противоположной глобуле лизином, что не дает возможности двум глобулам тесно сомкнуться.

Рисунок 2. Глутаминовая кислота в глутаматном сайте связывания NMDA рецептора.

Рисунок 3. Молекулярная модель закрытой формы глицинового сайта связывания NMDA рецептора.

Как видно из строения глицинового сайта, там отсутствуют в аналогичных местах положительно заряженные остатки аргинина и лизина, и поэтому специфичность этого сайта по отношению к агонистам и конкурентным антагонистам обуславливается другими факторами. К полученной модели закрытой формы глицинового сайта связывания NMDA рецептора мы осуществили докинг природного агониста этого сайта - D-серина. В полученной модели комплекса (см. Рисунок 4) карбоксильная группа лиганда образует солевой мостик с аргинином 523, протонированная форма аминогруппы образует водородную связь с треонином 518, а дистальная гидроксильная группа образует водородную связь с глутамином 405. Эти данные в точности соответствуют как известным из литературы результатам экспериментов по сайт-направленному мутагенезу, так и опубликованным результатам моделирования комплекса глицина с открытой формой глицинового сайта NMDA рецептора (B. Laube et al, 1997). Кроме того, согласно построенной модели, молекула D-серина лежит «плашмя» на поверхности одной из глобул, что характерно для агонистов глутаматных рецепторов. Полученные модели могут в дальнейшем быть использованы для направленного дизайна лигандов, действующих на глициновый сайт NMDA рецептора.

Рисунок 4. Связывание природного коагониста D-серина с глициновым сайтом NMDA рецептора

Моделирование ионного канала NMDA рецептора

NMDA рецептор состоит, по-видимому, из 4 или 5 субъединиц, две из которых представляют собой один из сплайсинг-вариантов субъединицы NMZ и содержат рассмотренный выше глициновый сайт связывания, а остальные - один из подтипов, NME1, NME2, NME3 или NME4, которые содержат рассмотренный выше глутаматный сайт связывания. В мембране эти субъединицы образуют ионный канал, который внутри себя содержит сайт связывания неконкурентных антагонистов - блокаторов канала.
Мы построили пространственную модель одного из многочисленных подтипов NMDA рецептора на основании гомологии аминокислотных последовательностей его трансмембранного домена с последовательностью потенциал-зависимого калиевого канала (см. Рисунок 1), для которого недавно опубликованы результаты рентгеноструктурного анализа. Полученная модель ионного канала представлена на Рисунках 5 и 6 (вид «снизу» и «сбоку»). Как видно, канал состоит из 4 субъединиц, между которыми имеется канал достаточного размера для прохождения катионов калия и кальция. Характерной особенностью строения канала является наличие узкого «горлышка», из которого в сторону отверстия канала направлены карбонильные группы, участвующие в промежуточном связывании проходящих через канал катионов, заменяя молекулы воды из их гидратной оболочки. Особая роль при этом принадлежит карбонильной группе находящегося у входа в «горлышко» аспарагина, который, как полагают, участвует в снятии гидратной оболочки катионов. Физиологическая роль этой аминокислоты состоит в том, что с ней промежуточно связываются ионы магния, запирая на время канал. Внутренние стенки канала выложены гидрофобными аминокислотами, причем у входа в «горлышко» имеется характерный гидрофобный карман угловой формы. Мы предположили, что именно в окрестностях этого кармана и находится фенциклидиновый сайт связывания неконкурентных антагонистов NMDA рецептора (наиболее сильные из которых действительно имеют угловую форму!). Это подтверждается также и тем, что аминокислоты, которые, согласно опубликованным данным сайт-направленного мутагенеза, участвуют в связывании фенциклидина, находятся в окрестности этого кармана.

Рисунок 5. Ионный канал NMDA рецептора. Вид со стороны клетки.

Рисунок 6. Ионный канал NMDA рецептора. Вид вдоль мембраны.

Исходя из изложенных выше представлений мы произвели докинг наиболее характерных лигандов фенциклидинового сайта в полученную нами модель канала. На Рисунке 7 показан результат докинга известного в фармакологии препарата MK-801, одного из наиболее сильных блокаторов канала NMDA рецептора. Как видно из рисунка, он за счет своей угловой формы очень хорошо вписывается в гидрофобный карман, связываясь при этом через водородную связь с остатком аспарагина, находящегося у входа в «горлышко». Аспарагин, будучи вовлечен в связывание с лигандом, уже не может участвовать в дегидратации катионов, перекрывая тем самым работу ионного канала. При этом лиганды фенциклидинового сайта по своему действию имитируют природный блокатор канала - магний, но в отличие от последнего «прилипают» за счет гидрофобного взаимодействия к стенкам канала.

Рисунок 7. Фенциклидиновый сайт связывания неконкурентных антагонистов NMDA рецептора (блокаторов ионного канала).

Моделирование N-концевого домена mGluR1 рецептора

Метаботропный глутаматный рецептор mGluR1 является перспективной мишенью для дизайна нейропротекторных лекарственных препаратов. Как было уже упомянуто выше, аминокислотная последовательность его N-концевого домена гомологична последовательностям аминокислот в нескольких периплазматических бактериальных белках, и это было ранее использовано для моделирования этого домена. Мы также исходили из этих гомологий, однако, в отличие от опубликованных работ, использовали множественное выравнивание, включающее всех представителей семейства метаботропных глутаматных рецепторов, что, как нам кажется, позволило получить более корректную модель (см. Рисунок 8).

Рисунок 8. Фрагмент множественного выравнивания аминокислотных последовательностей субъединиц MGR1-8 (mGluR1-8) метаботропных глутаматных рецепторов, использованный нами при моделировании АКД mGluR1. В выравнивание также включены аминокислотные последовательности периплазматических белков LIVBP и LBP, для которых имеются данные рентгеноструктурного анализа. Верхняя строка содержит «сквозную» нумерацию аминокислот, а нижняя - консенсус-последовательность. В нумерацию и выравнивание включены также сигнальные последовательности субъединиц матеботропных глутаматных рецепторов. Градации серого цвета фона отражают меру гомологии аминокислот.

На Рисунке 9 показан общий вид построенной нами пространственной модели N-концевого домена mGluR1 рецептора, на котором выделены три аминокислоты, участвующие в связывании природного агониста - глутаминовой кислоты. Так же, как и в случае агонист(коагонист)-связывающих сайтов NMDA рецептора, домен состоит из двух глобул (хотя несколько иной формы), образованных b-слоями в окружении a-спиралей с небольшой шарнирной областью между ними. Молекулы агонистов ложатся «плашмя» на поверхность одной из глобул, что приводит вследствие гидрофобного коллапса к «схлопыванию» глобул. Это инициирует распространение сигнала внутрь клетки. Конкурентные антагонисты служат «распоркой» между двумя глобулами, препятствуя тем самым инициированию передачи сигнала. Чтобы подробно исследовать этот процесс, мы провели докинг ряда агонистов и конкурентных антагонистов к сайту связывания N-концевого домена mGluR1.

Рисунок 9. Общий вид N-концевого домена метаботропного глутаматного рецептора mGluR1.

На Рисунке 10 показано связывание природного агониста (глутаминовой кислоты) с N-концевым доменом mGluR1. Как видно, аминокислотная карбоксильная группа образует две водородные связи с серином 165 и треонином 188, которые, согласно экспериментальным данным, вовлечены в связывание агонистов, в то время как ее дистальная карбоксильная группа образует солевой мостик с аргинином 78, который является консервативным во всем семействе метаботропных глутаматных рецепторов. Кроме того, как оказалось, аминогруппа глутаминовой кислоты образует дополнительные водородные связи с кислородными атомами серина 186. Таким образом, глутаминовая кислота оказывается связанной с рецептором пятью водородными связями и солевым мостиком. Можно предположить, что большое количество молекул воды (по крайней мере 10, если считать по 2 на каждую водородную связь), высвобождаемое при связывании глутаминовой кислоты, и определяет, в конечном счете, ее высокую агонистическую активность.

Рисунок 10. Связывание природного агониста (глутаминовой кислоты) с N-концевым доменом mGluR1 рецептора.

Действительно, в отсутствии агониста две глобулы рецептора гидратированы молекулами воды, находящимися в полости между ними, так, что открытая форма оказывается более стабильной. Связывание глутаминовой кис-ло-ты или другого агониста разрушает водную оболочку, одновременно изменяя элек-т-ро-ста-ти-ческий потенциал поверхности. Положительно заряженный аргинин служит своего рода мо-лекулярным датчиком, который узнает отрицательно заряженную карбо-к-сильную груп-пу агониста. Образование прочного солевого мостика и водородной связи между ними позволяет остальной части молекулы найти наиболее выгодных партнеров среди близлежащих аминокислотных остатков ре-цеп-то-ра, что может привести к образованию прочного комплекса белок-лиганд. В этом случае обе глобулы притянутся друг к другу, что приведет к образованию закрытой формы N-концевого домена, внутри которого окажется "поймана" молекула агониста. Таким образом, согласно этой гипотезе, молекула агониста сначала связывается с рецептором в его открытой форме, а затем N-концевой домен реорганизуется в более стабильную закрытую связанную форму. Это выгодно с точки зрения энтропии, поскольку уменьшается число гидрофобных аминокислот на по-вер-хности гидратированного белка, а, следовательно, и количество молекул "струк-ту-ри-ро-ван-ной воды" с меньшим числом степеней свободы при движении. Далее можно пред-по-ло-жить, что закрытая форма N-концевого домена за счет изменения взаимодействия с трансмембранной частью рецептора влияет на ее взаимодействие с внутриклеточным G-белком, что и приводит к передаче сигнала внутрь клетки.
Кроме глутаминовой кислоты, мы провели также докинга других сильных агонистов mGluR1. На Рисунке 11 показана построенная нами модель комплекса N-концевого домена mGluR1 с сильным и селективным к первой группе метаботропных глутаматных рецепторов агонистом - дигидроксифенилглицином (ДГФГ). Так же, как и в рассмотренном выше случае с глутаминовой кислотой, ДГФГ образует водородные связи с серином 165, треонином 188 и аргинином 78, однако дополнительно связывается через водородные связи еще с глутаматом 370 и гистидином 111 (см. Рисунок 11). Таким образом, также как и глутаминовая кислота, ДГФЦ оказывается связанным с рецептором через 5 водородных связей. Следует также отметить, что в построенных нами моделях комплексов mGluR1 с селективными к первой группе лигандами (как агонистами, так и антагонистами) последние оказываются связанными через свою положительно заряженную протонированную аминогруппу с гистидином 111. Поскольку эта аминокислота присутствует только в метаботропных рецепторах первой подгруппы, то можно предположить, что возможность образовать с ней сильную водородную связь является одним из важнейших факторов, определяющих селективность лигандов к метаботропным глутаматным рецепторам первой группы.

Рисунок 11. Связывание дигидроксифенилглицина с N-концевым доменом mGluR1 рецептора.

Для выявления отличий в связывании агонистов и антагонистов mGluR1 мы провели докинг к нему нескольких наиболее характерных конкурентных антагонистов. На Рисунке 12 показана построенная нами модель связывания mGluR1 с сильным и селективным к первой группе антагонистом (RS)-1-аминоиндан-1,5-дикарбоновой кислотой (АИДК). Так же, как и в случае агонистов, антагонисты оказываются связанными водородными связями с серином 165 и треонином 188 (общими детерминантами для всех лигандов mGluR1), однако, в отличие от агонистов, их дистальная отрицательно заряженная группа оказывается связанной с лизином 341, находящимся на другой глобуле N-концевого домена рецептора. Таким образом, молекула конкурентного антагониста становится «распоркой», которая мешает двум глобулам N-концевого домена метаботропного глутаматного рецептора подойти друг к другу и, следовательно, инициировать передачу сигнала в клетку. На Рисунке 12 видно, что АИДК образует сильную водородную связь с гистидином 111, что, возможно, и определяет высокую селективность этого антагониста к метаботропным глутаматным рецепторам первой группы.

Рисунок 12. Связывание АИДК с N-концевым доменом mGluR1 рецептора.

Моделирование трансмембранного домена mGluR1 рецептора

Для mGluR рецепторов наиболее сильными и селективными антагонистами являются неконкурентные антагонисты, о которых только известно, что они препятствуют передаче сигнала между N-концевым и трансмембранным доменами mGluR рецепторов. Для выяснения этого механизма мы предприняли попытку построения пространственной модели трансмембранного домена рецептора mGluR1. В процессе этой работы мы исходили из координат атомов, составляющих основные цепи a-спиралей бактериородопсина. Вследствие отсутствия достаточной гомологии между аминокислотными последовательностями трансмембранного домена рецептора mGluR1 и бактериородопсина, для идентификации положения трансмембранных a-спиралей мы использовали различные методы прогнозирования, основанные на физико-химических свойствах аминокислот, в то же время петли моделировались с использованием принципа гомологии.

Рисунок 13. Фрагмент множественного выравнивания аминокислотных последовательностей субъединиц MGR1-8 (mGluR1-8) метаботропных глутаматных рецепторов, содержащий трансмембранный домен (предположительно аминокислоты 593-840 в нумерации MGR1). Цвет фона, на котором стоит однобуквенный символ аминокислоты, отражает ее физико-химические свойства. В частности, гидрофобные аминокислоты обозначены зеленым цветом фона, а гидрофильные - красным. Участки преобладания зеленого цвета на выравнивании соответсвуют a-спиралям, пересекающим мембрану, а участки с преобладающим красным цветом - петлям, находящимся внутри клетки либо во внеклеточном пространстве. Верхняя строка содержит «сквозную» нумерацию аминокислот, а нижняя - консенсус-последовательность.

На Рисунке 14 представлен общий вид полученной нами модели трансмембранного домена mGluR1 рецептора. На нем отмечены две аминокислоты, которые, согласно опубликованным данным экспериментов по сайт-направленному мутагенезу, участвуют в связывании неконкурентных антагонистов mGluR1 рецептора. На основании полученной модели можно сделать предположение, что N-концевой домен, находящийся над поверхностью клетки, как-то взаимодействует с большой показанной на верхней части рисунка петлей. При «схлопывании» глобул N-концевого домена меняется их взаимодействие с этой петлей, что вследствие аллостерического эффекта влияет на взаимодействие внутриклеточных петель (показаны внизу рисунка) с G-белком, что и приводит к передаче сигнала внутрь клетки. Как видно из модели, сайт связывания неконкурентных антагонистов как раз находится вне клетки между большой петлей и N-концевым доменом, который, по-видимому, расположен справа (на рисунке) от нее. Тем не менее, несмотря на относительный успех нашей модели в объяснении механизма передачи сигнала, для подробного исследования схемы связывания неконкурентных антагонистов необходимо создать объединенную модель mGluR1 рецептора, включающую как два рассмотренных выше домена, так и небольшой богатый цистеином участок белка между ними.

Рисунок 14. Трансмембранный домен mGluR1 рецептора. Вид вдоль мембраны.

Выводы

Построены трехмерные молекулярные модели глутамат- и глицин-связывающих сайтов ионотропного глутаматного NMDA рецептора (по гомологии с лейцин-изолейцин-валин-связывающим бактериальным периплазматическим белком), ионного канала NMDA рецептора, содержащего фенциклидиновый сайт связывания (на основании гомологии с трансмембранным белком, образующим управляемый электрическим потенциалом калиевый канал), N-концевого домена сопряженного с G-белком метаботропного глутаматного рецептора mGluR1 (по гомологии с лейцин-связывающим бактериальным периплазматическим белком), содержащего сайт связывания конкурентных агонистов и антагонистов, а также трансмембранного домена mGluR1 рецептора (исходя из координат атомов трансмембранных альфа-спиралей бактериородопсина), содержащего сайт связывания неконкурентных антогонистов. Построенные модели были использованы для объяснения специфичности связывания агонистов и антагонистов глутаматных рецепторов, а также механизма передачи сигнала.

Основная часть работы была выполнена на рабочей станции SGI Octane с помощью программного комплекса Sybyl6.5 (Tripos Inc.).

Авторы выражают благодарность НИИБМХ РАМН (профессору А.С.Иванову, к.б.н. В.С.Скворцову) и фирмам Tripos GmbH и Catalyst Silicon Solutions (Россия) за научную и техническую поддержку. Авторы признательны Миннауки РФ (направление «Компьютерное конструирование новых лекарственных средств») и РФФИ (проект 98-03-32955) за поддержку данной работы. Авторы также благодарны проф. Роберто Пелличари (Университет Перуджи, Италия) и его сотрудникам проф. Габриеле Костантино и д-ру Антонио Маккиаруло за ценные обсуждения и помощь в моделировании метаботропного глутаматного рецептора.

Литература

1. Patrick J. O'Hara, Paul O. Sheppard, Henning Thogersen, Domenick Venezia, Betty A. Haldeman, Vicki McGrane, Khaled M. Houamed, Christian Thomsen, Teresa L. Gilbert, and Eileen R. Mulvihill, «The Ligand-Binding Domain in Metabotropic Glutamate Receptors Is Related to Bacterial Pariplasmic Binding Proteins» Neuron 1993, 11, 41-52.
2. Yael Stern-Bach, Bernhard Bettler, Melissa Hartley, Paul O. Sheppard, Patrick J. O'Hara, and Stephen F. Heinemann, «Agonist Selectivity of Glutamate Receptors Is Specified by Two Domains Structurally Related to Bacterial Amino Acid-Binding Proteins», Neuron, 1994, 13, 1345-1357.
3. Z. Galen Wo and Robert E. Oswald, «A Topological Analysis of Goldfish Kainate Receptors Predicts Three Transmembrane Segments», J. Biol. Chem. 1995, 270(5), 2000-2009.
4. Z. Galen Wo and Robert S. Oswald «Unraveling the modular design of glutamate-gated ion channels», TINS 1995, 18(4), 161-167.
5. Masoud M. Zarei and John A. Dani, «Structural Basis for Explaining Open-Channel Blockade of the NMDA Receptor», J. Neurosci 1995, 15(2), 1446-1454.
6. Antonio V. Ferrer-Montiel, William Sun, and Mauricio Montal, «Molecular design of the N-methyl-D-aspartate receptor binding site for phencyclidine and dizolcipine» Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1995, 92, 8021-8025.
7. Michael J. Sutcliffe, Z. Galen Wo, and Robert E. Oswald, «Three-Dimensional Models of Non-NMDA Glutamate Receptors», Biophys J. 1996, 70, 1575-1589.
8. Yoav Paas, Miriam Eisenstein, Francois Medevielle, Vivian I. Teichberg, and Anne Devillers-Thiery, «Identification of the Amino Acid Subsets Accounting for the Ligand Binding Specificity of a Glutamate Receptor», Neuron 1996, 17, 979-990.
9. Gabriele Costantino and Roberto Pellicciari «Homology Modeling of Metabotropic Glutamate Receptors. (mGluRs) Structural Motifs Affecting Binding Modes and Pharmacological Profile of mGluR1 Agonists and Competitive Antagonists» J. Med. Chem. 1996, 39, 3998-4006.
10. B. Laube, H. Hirai, M. Sturgess, H. Betz, J. Kuhse, «Molecular determinants of agonist discrimination by NMDA receptor subunits: analysis of the glutamate binding site on the NR2B subunit» Neuron 1997, 18(3), 493-503.
11. Romano T. Kroemer, Eleni Koutsilieri, Peter Hecht, Klaus R. Liedl, Peter Riederer, and Johannes Kornhuber. «Quantitative Analysis of the Structural Requirments for Blockade of the N-Methyl-D-Aspartate Receptor at the Phencyclidine Binding Site», J. Med. Chem. 1998, 41, 393-400.
12. M. J. Sutcliffe, A. H. Smeeton, Z. G. Wo, and R. E. Oswald, «Three-dimensional models of glutamate receptors», Biochemical Society Transactions 1998, 26, 450-458.
13. S. Litschig, F. Gasparini, D. Rueegg, N. Stoehr, P. J. Flor, I. Vranesic, L. Prezeau, J. P. Pin, C. Thomsen, R. Kuhn, «CPCCOEt, a noncompetitive metabotropic glutamate receptor 1 antagonist, inhibits receptor signaling without affecting glutamate binding» Mol. Pharmacol. 1999, 55(3), 453-461.
14. Gabriele Costantino, Antonio Macchiarulo, and Roberto Pelliciari, «Modeling of Amino-Terminal Domains of Group I Metabotropic Glutamate Receptors: Structural Motifs Affecting Ligand Selectivity» J. Med. Chem. 1999, 42, 5390-5401.
15. Darryle D. Schoepp, David E. Jane, James A. Monn, "Pharmacological agents acting at subtypes of metabotropic glutamate receptors", Neuropharmacology 1999, 38, 1431-1476.