Conception de médicaments : accès ouvert
Libre accès
ISSN: 2169-0138
ISSN: 2169-0138
Hemant Kumar Deokar, Hilaire Playa et John K Buolamwini
Objectif : La famille des transporteurs de nucléosides est une cible émergente pour le cancer, les maladies virales et cardiovasculaires. En raison de la difficulté d'expression, d'isolement et de cristallisation des protéines membranaires, il existe un manque d'informations structurelles sur les protéines des mammifères et, d'ailleurs, sur les protéines humaines. L'objectif de cette étude était donc de construire des modèles d'homologie pour les trois transporteurs de nucléosides concentratifs clonés hCNT1, hCNT2 et hCNT3 et de les valider pour le criblage en vue de la découverte d'inhibiteurs et de sondes indispensables.
Méthodes : La structure cristalline récemment rapportée du transporteur de nucléosides concentratif de Vibrio cholerae (vcCNT) présente une similarité satisfaisante avec les autologues de CNT humains et a donc été utilisée comme modèle pour construire des modèles d'homologie des trois hCNT. La suite de modélisation Schrödinger a été utilisée pour l'exercice. La validation externe des modèles d'homologie a été réalisée en amarrant un ensemble d'inhibiteurs de la classe de nucléosides hCNT1 connus récemment rapportés au site de liaison putatif en utilisant la méthodologie d'amarrage par ajustement induit (IDF) avec le programme d'amarrage Glide. Le modèle d'homologie hCNT1 a ensuite été utilisé pour effectuer un criblage virtuel d'une bibliothèque de 360 000 composés et 172 composés ont été obtenus et évalués biologiquement pour la puissance et la sélectivité inhibitrices des hCNT 1, 2 et 3.
Résultats : Des modèles d'homologie de bonne qualité ont été obtenus pour les trois hCNT, comme l'indiquent les interrogations sur divers paramètres structurels et également validés en externe par l'arrimage d'inhibiteurs connus. Les résultats de l'arrimage IDF ont montré de bonnes corrélations entre les scores IDF et les activités inhibitrices, en particulier pour hCNT1. Parmi les 0,1 % de composés classés par criblage virtuel avec le modèle d'homologie hCNT1, les 172 composés sélectionnés et testés contre hCNT1, hCNT2 et hCNT3 ont donné 14 nouveaux inhibiteurs (hits) (soit un taux de réussite de 8 %). Le composé le plus actif a présenté une CI50 de 9,05 μM, ce qui montre une puissance 25 fois supérieure à celle de la phlorizine, l'inhibiteur standard des CNT (CI50 de 250 μM).
Conclusion : Nous avons entrepris avec succès une modélisation et une validation d'homologie pour tous les transporteurs de nucléosides concentratifs humains (hCNT 1, 2 et 3). La preuve de concept que ces modèles sont prometteurs à partir du criblage virtuel pour identifier des inhibiteurs puissants et sélectifs a également été obtenue en utilisant le modèle hCNT1. Nous avons ainsi identifié un nouvel inhibiteur puissant de hCNT1 qui est plus puissant et plus sélectif que l'inhibiteur standard phlorizine. Les autres hits hCNT1 ont également principalement montré une sélectivité. Ces modèles d'homologie devraient être utiles pour le criblage virtuel afin d'identifier de nouveaux inhibiteurs de hCNT, ainsi que pour l'optimisation des inhibiteurs de hCNT.