Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1570910.32607/actanaturae.15709Short communicationsКраткие сообщенияShort CommunicationSearch for Inhibitors of Mycobacterium tuberculosis Transketolase in a Series of Sulfo-Substituted CompoundsПоиск ингибиторов транскетолазы из Mycobacterium tuberculosis в ряду сульфозамещенных соединенийGushchinaIrina V.ГущинаИрина Владимировна
Russian Federation

Postgraduate Student, Faculty of Bioengineering and Bioinformatics

аспирант, факультет биоинженерии и биоинформатики

irinafbb@gmail.comNilovDmitriy K.НиловДмитрий Константинович
Russian Federation

Candidate of Chemical Sciences, Senior Researcher, Department of Biokinetics, A.N. Belozersky

кандидат химических наук, старший научный сотрудник отдела биокинетики, НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского

nilovdm@gmail.comShcherbakovaTatyana A.ЩербаковаТатьяна Анатольевна
Russian Federation

Candidate of Chemical Sciences, Researcher, Department of Biokinetics, Belozersky Institute of Physicochemical Biology

кандидат химических наук, научный сотрудник отдела биокинетики, НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского

selftatyana@gmail.comBaldinSemen M.БалдинСемен Михайлович
Russian Federation

Belozersky Institute of Physicochemical Biology

НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского

vytas@belozersky.msu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1664-0307SvedasVytautas K.ШвядасВитаутас Каятоно
Russian Federation

Doctor of Chemistry, Professor of the Faculty of Bioengineering and Bioinformatics, Chief Researcher of the Research Institute of Physical Chemistry named after. A.N. Belozersky, head. laboratory, Research Computing Center

доктор химических наук, профессор факультета биоинженерии и биоинформатики, главный научный сотрудник НИИ ФХБ им. А.Н.Белозерского, зав. лабораторией, Научно-исследовательский вычислительный центр

vytas@belozersky.msu.ruLomonosov Moscow State UniversityМосковский государственный университет имени М.В. Ломоносова0308202315281831802202312052023Copyright ©; 2023, Gushchina I.V., Nilov D.K., Shcherbakova T.A., Baldin S.M., Svedas V.K.Copyright ©; 2023, Гущина И.В., Нилов Д.К., Щербакова Т.А., Балдин С.М., Швядас В.К.2023Gushchina I.V., Nilov D.K., Shcherbakova T.A., Baldin S.M., Svedas V.K.Гущина И.В., Нилов Д.К., Щербакова Т.А., Балдин С.М., Швядас В.К.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/15709

As a result of the computer screening of a library of sulfo-substituted compounds, molecules capable of binding to the active site of transketolase from Mycobacterium tuberculosis were identified. An experimental verification of the inhibitory activity of the most promising compound, STK045765, against a highly purified recombinant enzyme preparation was carried out. It was shown that the STK045765 molecule competes for the binding site of the pyrophosphate group of the thiamine diphosphate cofactor and, at micromolar concentrations, is able to suppress the activity of mycobacterial transketolase. The discovered furansulfonate scaffold may serve as the basis for the creation of anti-tuberculosis drugs.

В результате компьютерного скрининга библиотеки сульфозамещенных соединений выявлены молекулы, способные связываться в активном центре транскетолазы из Mycobacterium tuberculosis. Осуществлена экспериментальная проверка ингибиторной активности наиболее перспективного соединения STK045765 в отношении высокоочищенного препарата рекомбинантного фермента. Показано, что молекула STK045765 конкурирует за участок связывания пирофосфатной группы кофактора тиаминдифосфата и в микромолярных концентрациях способна подавлять активность микобактериальной транскетолазы. Обнаруженный фурансульфонатный скаффолд может служить основой для создания противотуберкулезных препаратов.

sulfonatessulfo groupinhibitorsthiamine diphosphatetransketolasemycobacteriaсульфонатысульфогруппаингибиторытиаминдифосфаттранскетолазамикобактерииРоссийский научный фондRussian Science Foundation15-14-00069-ПCole S.T., Brosch R., Parkhill J., Garnier T., Churcher C., Harris D., Gordon S.V., Eiglmeier K., Gas S., Barry C.E. 3rd, et al. // Nature. 1998. V. 393. P. 537–544.Cole S.T., Brosch R., Parkhill J., Garnier T., Churcher C., Harris D., Gordon S.V., Eiglmeier K., Gas S., Barry C.E., 3rd, et al. // Nature. 1998. V. 393. P. 537–544.Kolly G.S., Sala C., Vocat A., Cole S.T. // FEMS Microbiol. Lett. 2014. V. 358. P. 30–35.Wolucka B.A. // FEBS J. 2008. V. 275. P. 2691–2711.Fullam E., Pojer F., Bergfors T., Jones T.A., Cole S.T. // Open Biol. 2012. V. 2. P. 110026.Case D.A., Darden T.A., Cheatham T.E., 3rd, Simmerling C.L., Wang J., Duke R.E., Luo R., Walker R.C., Zhang W., Merz K.M., et al. AMBER 12. San Francisco: University of California, 2012.Stroganov O.V., Novikov F.N., Stroylov V.S., Kulkov V., Chilov G.G. // J. Chem. Inf. Model. 2008. V. 48. P. 2371–2385.Lüdtke S., Neumann P., Erixon K.M., Leeper F., Kluger R., Ficner R., Tittmann K. // Nat. Chem. 2013. V. 5. P. 762–767.Shcherbakova T.A., Baldin S.M., Shumkov M.S., Gushchina I.V., Nilov D.K., Švedas V.K. // Acta Naturae. 2022. V. 14. № 2. P. 93–97.Щербакова Т.А., Балдин С.М., Шумков М.С., Гущина И.В., Нилов Д.К., Швядас В.К. // Acta Naturae. 2022. Т. 14. № 2. С. 93–97.Meshalkina L.E., Solovjeva O.N., Khodak Y.A., Drutsa V.L., Kochetov G.A. // Biochemistry (Moscow). 2010. V. 75. P. 873–880.Мешалкина Л.Е., Соловьева О.Н., Ходак Ю.А., Друца В.Л., Кочетов Г.А. // Биохимия. 2010. Т. 75. С. 992–1000.Kochetov G.A. // Methods Enzymol. 1982. V. 90. P. 209–223.Humphrey W., Dalke A., Schulten K. // J. Mol. Graph. 1996. V. 14. P. 33–38.