SAR-mediated Similarity Assessment of the Property Profile for New, Silicon-Based AChE/BChE Inhibitors

Zobrazit minimální záznam

dc.contributor.author Bak, Andrzej cze
dc.contributor.author Pizova, Hana cze
dc.contributor.author Kozik, Violetta cze
dc.contributor.author Vorčáková, Katarína cze
dc.contributor.author Kos, Jiri cze
dc.contributor.author Treml, Jakub cze
dc.contributor.author Odehnalova, Klara cze
dc.contributor.author Oravec, Michal cze
dc.contributor.author Imramovský, Aleš cze
dc.contributor.author Bobal, Pavel cze
dc.contributor.author Smolinski, Adam cze
dc.contributor.author Trávníček, Zdeňek cze
dc.contributor.author Jampilek, Josef cze
dc.date.accessioned 2020-03-19T12:53:30Z
dc.date.available 2020-03-19T12:53:30Z
dc.date.issued 2019 eng
dc.identifier.issn 1422-0067 eng
dc.identifier.uri https://hdl.handle.net/10195/74930
dc.description.abstract A set of 25 novel, silicon-based carbamate derivatives as potential acetyl- and butyrylcholinesterase (AChE/BChE) inhibitors was synthesized and characterized by their in vitro inhibition profiles and the selectivity indexes (SIs). The prepared compounds were also tested for their inhibition potential on photosynthetic electron transport (PET) in spinach (Spinacia oleracea L.) chloroplasts. In fact, some of the newly prepared molecules revealed comparable or even better inhibitory activities compared to the marketed drugs (rivastigmine or galanthamine) and commercially applied pesticide Diuron®, respectively. Generally, most compounds exhibited better inhibition potency towards AChE; however, a wider activity span was observed for BChE. Notably, benzyl N-[(1S)-2-[(tert-butyldimethylsilyl)oxy]-1-[(2-hydroxyphenyl)carbamoyl]ethyl]-carbamate and benzyl N-[(1S)-2-[(tert-butyldimethylsilyl)oxy]-1-[(3-hydroxyphenyl) carbamoyl]ethyl]-carbamate were characterized by fairly high selective indexes. Specifically, the first compound was prescribed with the lowest IC50 value that corresponds quite well with galanthamine inhibition activity, while the inhibitory profiles of the second molecule and benzyl-N-[(1S)-2-[(tert-butyldimethylsilyl)oxy]-1-[(4-hydroxyphenyl)carbamoyl]ethyl]-carbamate are in line with rivastigmine activity. Moreover, a structure-activity relationship (SAR)-driven similarity evaluation of the physicochemical properties for the carbamates examined appeared to have foreseen the activity cliffs using a similarity-activity landscape index for BChE inhibitory response values. The ‘indirect’ ligand-based and ‘direct’ protein-mediated in silico approaches were applied to specify electronic/steric/lipophilic factors that are potentially valid for quantitative (Q)SAR modeling of the carbamate analogues. The stochastic model validation was used to generate an ‘average’ 3D-QSAR pharmacophore pattern. Finally, the target-oriented molecular docking was employed to (re)arrange the spatial distribution of the ligand property space for BChE and photosystemII (PSII). eng
dc.format "5385-1"-"5385-29" eng
dc.language.iso eng eng
dc.publisher MDPI
dc.relation.ispartof International Journal of Molecular Sciences, volume 20, issue: 21 eng
dc.rights open access (CC BY 4.0) eng
dc.rights.uri https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subject silicon-based carbamates eng
dc.subject in vitro cholinesterase inhibition eng
dc.subject CoMSA eng
dc.subject IVE-PLS eng
dc.subject molecular docking eng
dc.subject similarity-activity landscape index eng
dc.subject Karbamáty cze
dc.subject inhibice cholinesterázy cze
dc.subject CoMSA cze
dc.subject IVE-PLS cze
dc.subject molekulární dokování cze
dc.title SAR-mediated Similarity Assessment of the Property Profile for New, Silicon-Based AChE/BChE Inhibitors eng
dc.title.alternative SAR-mediated Similarity Assessment of the Property Profile for New, Silicon-Based AChE/BChE Inhibitors cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated Soubor 25 nových karbamátových derivátů na bázi křemíku jako potenciálních inhibitorů acetyl- a butyrylcholinesterázy (AChE/BChE) byl syntetizován a charakterizován jejich inhibičními profily in vitro a indexem selektivity (SIs). Připravené sloučeniny byly také testovány na jejich inhibiční potenciál ve fotosyntetickém elektronovém transportu (PET) ve špenátových (Spinacia oleracea L.) chloroplastech. Ve skutečnosti některé nově připravené molekuly odhalily srovnatelné nebo dokonce lepší inhibiční aktivity ve srovnání s obchodovanými léčivy (rivastigmin nebo galanthamin) a komerčně aplikovaným pesticidem Diuron®. Obecně většina sloučenin vykazovala lepší inhibiční účinnost vůči AChE; bylo však pozorováno širší rozpětí aktivity u BChE. Zejména benzyl N-[(1S)-2-[(terc-butyldimethylsilyl) oxy]-1-[(2-hydroxyfenyl)karbamoyl]ethyl]-karbamát a benzyl N-[(1S)-2-[(terc-butyldimethylsilyl)oxy]-1-[(3-hydroxyfenyl)karbamoyl]ethyl]-karbamát byl charakterizován poměrně vysokými indexy selektivity. Konkrétně první sloučenina měla nejnižší hodnotou IC50, která docela dobře odpovídá inhibiční aktivitě galantaminu, zatímco inhibiční profily druhé molekuly a benzyl-N-[(1S)-2-[(terc-butyldimethylsilyl)oxy]-1-[(4-hydroxyfenyl)karbamoyl]ethyl]karbamátu jsou v souladu s rivastigminovou aktivitou. Navíc vyhodnocení podobnosti fyzikálně-chemických vlastností zkoumaných karbamátů na základě vztahu struktura-aktivita (SAR) předpovídalo jistou aktivitu pomocí indexu podobnost-aktivita pro hodnoty inhibiční odpovědi BChE. „Nepřímé“ ligandy a „přímé“ proteiny zprostředkované v silikonových přístupech byly použity ke stanovení elektronických/sterických/lipofilních faktorů, které jsou potenciálně platné pro kvantitativní (Q)SAR modelování karbamátových analogů. Validace stochastického modelu byla použita k vytvoření „průměrného“ 3D-QSAR farmakoforu. Nakonec bylo použito cílené molekulární dokování aby se změnila prostorová distribuce vlastností ligandu pro BChE a fotosystém II (PSII). cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus published version eng
dc.identifier.doi 10.3390/ijms20215385 eng
dc.relation.publisherversion https://www.mdpi.com/1422-0067/20/21/5385 eng
dc.identifier.scopus 2-s2.0-85074372752
dc.identifier.obd 39883117 eng


Tento záznam se objevuje v následujících kolekcích

Zobrazit minimální záznam

open access (CC BY 4.0) Kromě případů, kde je uvedeno jinak, licence tohoto záznamu je open access (CC BY 4.0)

Vyhledávání


Rozšířené hledání

Procházet

Můj účet