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Enregistrement W4403638937 · doi:10.1103/physrevx.14.041019

Computationally Driven Discovery and Characterization of SIRT3-Activating Compounds that Fully Recover Catalytic Activity under <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <mml:mrow> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mi>NAD</mml:mi> </mml:mrow> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> Depletion

2024· article· en· W4403638937 sur OpenAlexaff
Xiangying Guan, Rama Krishna Dumpati, Sudipto Munshi, Santu Chall, Rahul Bose, Ali Rahnamoun, Célina Reverdy, Gauthier Errasti, Thomas Delacroix, Anisha Ghosh, Raj Chakrabarti

Notice bibliographique

RevuePhysical Review X · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineMedicine
ThématiqueSirtuins and Resveratrol in Medicine
Établissements canadiensMcGill University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésComputer scienceCharacterization (materials science)Combinatorial chemistryChemistryMaterials scienceNanotechnology

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Many chronic, age-related disorders could be mitigated by enhancing the activity of enzymes that regulate biochemical signaling pathways, but all known modes of enzyme activation rely on allosteric binding sites, which have only been identified in less than 10% of proteins. Sirtuins (SIRT1-7) are nicotinamide adenine dinucleotide ( <a:math xmlns:a="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <a:mrow> <a:msup> <a:mrow> <a:mi>NAD</a:mi> </a:mrow> <a:mo>+</a:mo> </a:msup> </a:mrow> </a:math> )-dependent deacylases playing critical roles in lifespan and age-related diseases. The physiological importance of sirtuins and the reduction in their catalytic activity with the age-related decline in <c:math xmlns:c="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <c:mrow> <c:msup> <c:mrow> <c:mi>NAD</c:mi> </c:mrow> <c:mo>+</c:mo> </c:msup> </c:mrow> </c:math> levels have stimulated intense interest in designing sirtuin-activating compounds; however, except for substrate-specific allosteric SIRT1 activators, methodologies for rational design of sirtuin-activating compounds are lacking. Here, we introduce methods for the activation of such enzymes that do not rely on allosteric binding sites, and we demonstrate their successful application to the discovery of first-in-class activators of sirtuin enzymes. We establish how all-atom simulations of an enzyme’s active site under the potential of a small molecule modulator can be used to identify molecular properties that achieve desired changes in local enzyme conformational degrees of freedom conducive to the enhancement of catalytic activity. We apply computational high-throughput screening based on this biophysical model for activation of sirtuin enzymes to the major mitochondrial sirtuin SIRT3, which plays a critical role in age-related disorders but does not have a known allosteric site; we thereby identify first-in-class, nonallosteric activators of this enzyme. These compounds are the first reported steady-state activators of the major mitochondrial sirtuin enzyme, and they operate according to a mode of action not shared by any existing drug. Two such compounds can almost double the catalytic efficiency of SIRT3 with respect to <e:math xmlns:e="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <e:mrow> <e:msup> <e:mrow> <e:mi>NAD</e:mi> </e:mrow> <e:mo>+</e:mo> </e:msup> </e:mrow> </e:math> , thus compensating for the loss in SIRT3 activity that occurs due to the age-related decline in <g:math xmlns:g="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"> <g:mrow> <g:msup> <g:mrow> <g:mi>NAD</g:mi> </g:mrow> <g:mo>+</g:mo> </g:msup> </g:mrow> </g:math> , and they may be developed for therapeutic applications to combat multiple types of age-related disorders. These discoveries establish a foundation for the development of a new class of drugs that function through the activation of enzymes by modulation of local conformational ensembles. Published by the American Physical Society 2024

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Théorique ou conceptuel · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,938
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,001
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,001
Communication savante0,0000,001
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,022
Tête enseignante GPT0,275
Écart entre enseignants0,252 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeThéorique ou conceptuel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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