Creation and Study of the Mechanism of Action of Compounds of a New Class of Positive Modulators of AMPA Receptors – Derivatives of 3,7-Diazabicyclo[3.3.1]nonanes

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The review presents the results of consistent scientific studies of a new class of positive allosteric modulators of AMPA receptors from the class of 3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonane derivatives, starting from the theoretical prediction of the structures of compounds, their synthesis, and studying their effect on the currents of AMPA receptors as evidence of assignment them to the PAM class, studying their activity and effectiveness in behavioral experiments simulating both various acute impairments of memory and cognitive functions, and in chronic experiments simulating the pathology of Alzheimer’s disease, studying their molecular mechanism of interaction with the AMPA receptor using 3D computer modeling, radioligand studies of labeled compound 5 with fractions of synaptic membranes of the brain hippocampus in order to determine the “seats” of this PAM in the brain of rats. All of the above characterizes new compounds of this class as the most active among known PAMs in the world, having a pronounced cognitive-stimulating effect both in normal animals and in various models of pathological memory disorder, which indicates their great therapeutic potential.

About the authors

V. V. Grigoriev

Institute of Physiologically Active Compounds at Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Moscow Region, Chernogolovka

M. I. Lavrov

Department of Chemistry, Lomonosov Moscow State University

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Moscow

V. A. Palyulin

Department of Chemistry, Lomonosov Moscow State University

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Moscow

T. L. Garibova

Federal State Budgetary Scientific Institute “Scientific Research Institute of Pharmacology named after V.V. Zakusova

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Moscow

K. V. Anokhin

Federal State Budgetary Scientific Institute “Scientific Research Institute of Normal Physiology named after P.K. Anokhin”

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Moscow

S. O. Bachurin

Institute of Physiologically Active Compounds at Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian Academy of Sciences

Email: nchjournal@gmail.com
Russia, Moscow Region, Chernogolovka

References

  1. Hansen K.B., Wollmuth L.P., Bowie D., Furukawa H., Menniti F.S., Sobolevsky A.I., Swanson G.T., Swanger S.A., Greger I.H., Nakagawa T. et al. // Pharmacol. Rev. 2021. V. 73. P. 298–487. https://doi.org/10.1124/pharmrev.120.000131
  2. Palmer C.L., Cotton L., Henley J.M. // Pharmacol. Rev. 2005. V. 57. P. 253–277. https://doi.org/10.1124/pr.57.2.7
  3. Greger I.H., Esteban J.A. // Curr. Opin. Neurobiol. 2007. V. 17. P. 289–297. doi: 10. 1016/j.conb.2007.04.007
  4. Lynch G. Curr. Opin. Pharmacol // 2004. V. 4. P. 4–11. https://doi.org/10.1016/j.coph.2003.09.009
  5. Francotte P., de Tullio P., Fraikin P., Counerotte S., Goffin E., Pirotte B. // Recent Pat. CNS Drug Discov. 2006. V. 1. P. 239–246.
  6. O’Neill M.J., Dix S. // IDrugs. 2007. V. 10. P. 185–192.
  7. Григорьев В.В., Прошин А.Н., Кинзирский А.С., Бачурин С.О. // Успехи химии. 2009. Т. 78. № 5. С. 520–534.
  8. Adler L.A., Kroon R.A., Stein M., Shahid M., Tarazi F.I., Szegedi A., Schipper J., Cazorla P. // Biol. Psychiatry. 2012. V. 72. P. 971–977. https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2012.05.012
  9. O’Neill M.J., Bleakman D., Zimmerman D.M., Nisenbaum E.S. // Curr. Drug Targets CNS Neurol. Disord. 2004. V. 3. P. 181–194.
  10. Goff D.C., Leahy L., Berman I., Posever T., Herz L., Leon A.C., Johnson S.A., Lynch G. // J. Clin. Psychopharmacol. 2001. V. 21. № 5. P. 484–487.
  11. Alt A., Nisenbaum E.S., Bleakman D., Witkin J.M. // Biochem. Pharmacol. 2006. V 71. № 9. P. 1273–1288. https://doi.org/10.1016/j.bcp.2005.12.022
  12. Xiaoyu Hu, Xuebi Tian, Xiao Guo, Ying He, Haijun Chen, Jia Zhou, Zaijie Jim Wang // Neuropharmacology. 2018. V.137. P. 50–58. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2018.04.020
  13. Lauterborn J.C., Pineda E., Chen L.Y., Ramirez E.A., Lynch G., Gall C.M. // Neuroscience. 2009. V. 159. № 1. P. 283–295. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2008.12.018
  14. Lauterborn J.C., Palmer L.C., Jia Y., Pham D.T., Hou B., Wang W., Trieu B.H., Cox C.D. et al. // J. Neurosci. 2016. V. 36. № 5. P. 1636–1646.https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3157-15.2016
  15. Тихонова И.Г., Лавров М.И., Палюлин В.А., Зефиров Н.С. // ДАН. 2004. Т. 399. № 2. С. 268–270.
  16. Jin R., Clark S., Weeks A.M., Dudman J.T., Gouaux E., Partin K.M. // J. Neurosci. 2005. V. 25. P. 9027–9036.
  17. Harms J.E., Benveniste M., Maclean J.K., Partin K.M., Jamieson C. // Neuropharmacology. 2013. V. 64. P. 45–52. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2012.06.008
  18. Лавров М.И., Григорьев В.В., Бачурин С.О., Палюлин В.А., Зефиров Н.С. // Доклады Академии наук. 2015. Т. 464. № 5. С. 626–628. https://doi.org/10.7868/S0869565215290265
  19. Бачурин С.О., Григорьев В.В., Зефиров Н.С., Лавров М.И., Лаптева В.Л., Палюлин В.А. Патент РФ RU № 2333211. Опубликовано: 10.09.2008, Бюл. № 25.
  20. Лавров М.И., Лаптева В.Л., Григорьев В.В. Палюлин В.А., Бачурин С.О., Зефиров Н.С. // Хим. фарм. журн. 2012. Т. 46. № 2. С. 27–30.
  21. Кузнецов А.И., Басаргин Е.Б., Московкин А.С., Ба М.Х., Мирошниченко И.В., Ботников М.Я., Унковский Б.В. // Химия гетероциклических соединений. 1985. № 12. С. 1679–1685.
  22. Lavrov M.I., Karlov D.S., Voronina T.A., Grigoriev V.V., Ustyugov A.A., Bachurin S.O., Palyulin V.A. // Molecular Neurobiology. 2020. V. 57. P. 191–199. https://doi.org/10.1007/s12035-019-01768-6
  23. Григорьев В.В., Лавров М.И., Замойский В.Л., Гарибова Т.Л., Палюлин В.А., Бачурин С.О. // Доклады Академии наук. 2019. Т. 488. № 2. С. 217–220.
  24. Vignisse J., Steinbusch H.W., Grigoriev V., Bolkunov A., Proshin A., Bettendorff L., Bachurin S., Strekalova T. // Eur. Neuropsychopharmacol. 2014. V. 24. № 2. P. 309–320. https://doi.org/10.1016/j.euroneuro.2013.06.010
  25. Hamill O.P., Marty A., Neher E., Sakmann B., Sigworth F.J. // Pflugers Arch. 1981. V. 391. № 2. P. 85–100.
  26. Воронина Т.А., Островская Р.У., Гарибова Т.Л. // Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Ч. 1. М.: изд. ФГБУ “НЦЭМСП” Минздравсоцразвития России, 2012. С. 276–297.
  27. Анохин К.В., Бачурин С.О., Григорьев В.В., Зефиров Н.С., Комиссарова Н.В., Лавров М.И., Палюлин В.А., Тиунова А.А. Патент РФ RU № 2417082. Опубликовано: 27.04.2011. Бюл. № 12.
  28. Nagaev I.Yu., Shevchenko K.V., Shevchenko V.P., Myasoedov N.F., Grigoriev V.V., Lavrov M.I., Bondarenko E.V., Kalashnikova E.E. // Mendeleev Commun. 2018. V. 28. P. 64–65.
  29. Мясоедов Н.Ф., Нагаев И.Ю., Шевченко К.В., Шевченко В.П., Григорьев В.В., Лавров М.И. Бондаренко Е.В., Калашникова Е.Е. Патент РФ RU № 2668982. Опубликовано: 05.10.2018. Бюл. № 28.
  30. Vyunova T.V., Andreeva L.A., Shevchenko K.V., Grigoriev V.V., Palyulin V.A., Lavrov M.I., Bondarenko E.V., Kalashnikova E.E., Myasoedov. // Current Molecular Pharmacology. 2020. V. 13. P. 216–223. https://doi.org/10.2174/1874467213666200303140834

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (470KB)
3.

Download (674KB)
4.

Download (131KB)
5.

Download (46KB)
6.

Download (46KB)
7.

Download (1MB)
8.

Download (170KB)
9.

Download (150KB)

Copyright (c) 2023 В.В. Григорьев, М.И. Лавров, В.А. Палюлин, Т.Л. Гарибова, К.В. Анохин, С.О. Бачурин

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».