phkineticaФармакокинетика и ФармакодинамикаPharmacokinetics and Pharmacodynamics2587-78362686-8830ООО «Издательство ОКИ»10.24411/2587-7836-2018-10020.phkinetica-66Research ArticleМЕХАНИЗМ ДЕЙСТВИЯMECHANISM OF ACTIONМетаболит афобазола М-11 ингибирует хинон-редуктазу-2Afobazole metabolite M-11 inhibits quinone reductase 2КадниковИлья АндреевичKadnikovI. A.ikadnikov@gmail.comВоронинМихаил ВладимировичVoroninM. V.noemail@neicon.ruСереденинСергей БорисовичSeredeninS. B.noemail@neicon.ruФГБНУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова»РоссияFSBI «Zakusov institute of Pharmacology»Russian Federation201806102019032730Copyright © Кадников И.А., Воронин М.В., Середенин С.Б., 20192019Кадников И.А., Воронин М.В., Середенин С.Б.Kadnikov I.A., Voronin M.V., Seredenin S.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmacokinetica.ru/jour/article/view/66

Актуальность. Ингибирование хинон-редуктазы-2 (NQO2) является перспективным для достижения нейропротекторного действия. Анксиолитик афобазол (5-этокси-2-[2-(морфолино)-этилтио] бензимидазола дигидрохлорид) и его метаболит М-11 (2-[2-(3-оксоморфолин-4-ил)-этилтио]-5-этоксибензимидазола гидрохлорид) взаимодействуют с регуляторным мелатонин-зависимым сайтом NQO2. Ранее нами показано, что афобазол ингибирует фермент. Влияние М-11 на NQO2 не изучено. Цель. Изучить действие метаболита афобазола М-11 на активность NQO2. Методы. Влияние М-11 на активность человеческого рекомбинантного фермента хинон-редуктаза-2 (hNQO2) исследовали методом флуоресцентной спектроскопии. Результаты. Установлено, что М-11 ингибирует hNQO2 в концентрациях 0,5 и 1,0 мМ, снижая скорость реакции на 12 и 24 % соответственно. В этих же концентрациях соединение М-11 уступает действию афобазола. Заключение. Соединение М-11 ингибирует NQO2 и может использоваться для изучения фармакологических эффектов афобазола, обусловленных взаимодействием с регуляторным сайтом фермента.

Resume. Objective. Inhibition of quinone reductase 2 (NQO2) is a perspective target to achieve neuroprotective effect. Anxiolytic drug afobazole (5-Ethoxy-2-[2-(morpholino)-ethylthio]benzimidazole dihidrochloride) and its main metabolite M-11 (2-[2-(3-oxomorpholin-4-il)-ethylthio]-5-ethoxybenzimidazole hydrochloride) can interact with melatonin dependent regulatory site of NQO2. Previously we have figured that afobazole inhibits NQO2. However, the role of interaction between M-11 and NQO2 is unclear. Aim. To study the effect of M-11 on activity of NQO2. Methods. The influence of M-11 on activity of human recombinant NQO2 (hNQO2) was measured utilizing fluorescent spectroscopy. Results. M-11 inhibits hNQO2 in concentrations of 0.5 and 1.0 mM, decreasing enzymatic reaction velocity on 12 and 24 % respectively. In same concentrations, M-11 is inferior to afobazole. Conclusion. Compound M-11 inhibits NQO2 and can be used to study pharmacological effects of afobazole caused by interaction with regulatory site of enzyme.

метаболит афобазолахинон-редуктаза-2МТ3-рецепторafobazole metaboliteNQO2MT3 receptorReferencesIskander K., Li J., Han S., et al. NQO1 and NQO2 regulation of humoral immunity and autoimmunity. J. Biol Chem. 2006;281(41):30917-30924. DOI: 10.1074/jbc.M605809200Iskander K., Li J., Han S., et al. NQO1 and NQO2 regulation of humoral immunity and autoimmunity. J. Biol Chem. 2006;281(41):30917-30924. DOI: 10.1074/jbc.M605809200Fu Y., Buryanovskyy L., Zhang Z. Quinone reductase 2 is a catechol quinone reductase. J. Biol Chem. 2008;283(35):23829- 23835. DOI: 10.1074/ jbc.M801371200Fu Y., Buryanovskyy L., Zhang Z. Quinone reductase 2 is a catechol quinone reductase. J. Biol Chem. 2008;283(35):23829- 23835. DOI: 10.1074/ jbc.M801371200Liao S., Dulaney JT, Williams-Ashman HG. Purification and properties of a flavoprotein catalyzing the oxidation of reduced ribosyl nicotinamide. J. Biol Chem. 1962;237:2981- 2987.Liao S., Dulaney JT, Williams-Ashman HG. Purification and properties of a flavoprotein catalyzing the oxidation of reduced ribosyl nicotinamide. J. Biol Chem. 1962;237:2981- 2987.Jaiswal AK. Human NAD(P)H:quinone oxidoreductase2. Gene structure, activity, and tissue-specific expression. J. Biol. Chem. 1994;269(20):14502- 14508.Jaiswal AK. Human NAD(P)H:quinone oxidoreductase2. Gene structure, activity, and tissue-specific expression. J. Biol. Chem. 1994;269(20):14502- 14508.Tissue expression of NQO2. The Human Protein Atlas Web site. https://www.proteinatlas.org/ENSG00000124588-NQO2/tissue.Tissue expression of NQO2. The Human Protein Atlas Web site. https://www.proteinatlas.org/ENSG00000124588-NQO2/tissue.Nosjean O., Ferro M., Coge F., et al. Identification of the melatonin-binding siteMT3 as the quinone reductase 2. J. Biol. Chem. 2000;275(40):31311- 31317. DOI: 10.1074/jbc.M005141200Nosjean O., Ferro M., Coge F., et al. Identification of the melatonin-binding siteMT3 as the quinone reductase 2. J. Biol. Chem. 2000;275(40):31311- 31317. DOI: 10.1074/jbc.M005141200Mailliet F., Ferry G., Vella F., et al. Characterization of the melatoninergic MT3 binding site on the NRH: quinone oxidoreductase 2 enzyme. Biochem Pharmacol. 2005;71( 1-2):74- 88. DOI: 10.1016/j. bcp.2005.09.030Mailliet F., Ferry G., Vella F., et al. Characterization of the melatoninergic MT3 binding site on the NRH: quinone oxidoreductase 2 enzyme. Biochem Pharmacol. 2005;71( 1-2):74- 88. DOI: 10.1016/j. bcp.2005.09.030Reybier K., Perio P., Ferry G., et al. Insights into the redox cycle of human quinone reductase 2. Free Radic Res. 2011;45(10):1184- 1195. DOI: 10.3109/10715762.2011.605788Reybier K., Perio P., Ferry G., et al. Insights into the redox cycle of human quinone reductase 2. Free Radic Res. 2011;45(10):1184- 1195. DOI: 10.3109/10715762.2011.605788Hashimoto T., Nakai M. Increased hippocampal quinone reductase 2 in Alzheimer's disease. Neurosci Lett. 2011;502(1):10- 12. DOI: 10.1016/j.neulet.2011.07.008Hashimoto T., Nakai M. Increased hippocampal quinone reductase 2 in Alzheimer's disease. Neurosci Lett. 2011;502(1):10- 12. DOI: 10.1016/j.neulet.2011.07.008Wang W., Le WD, Pan T., et al. Association of NRH:quinone oxidoreductase 2 gene promoter polymorphism with higher gene expression and increased susceptibility to Parkinson's disease. The Journals of Gerontology: Series A. 2008;63(2):127- 134. DOI: 10.1093/gerona/63.2.127Wang W., Le WD, Pan T., et al. Association of NRH:quinone oxidoreductase 2 gene promoter polymorphism with higher gene expression and increased susceptibility to Parkinson's disease. The Journals of Gerontology: Series A. 2008;63(2):127- 134. DOI: 10.1093/gerona/63.2.127Benoit CE, Bastianetto S., Brouillette J., et al. Loss of quinone reductase 2 function selectively facilitates learning behaviors. J. Neurosci. 2010;30(38):12690- 12700. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2808-10.2010Benoit CE, Bastianetto S., Brouillette J., et al. Loss of quinone reductase 2 function selectively facilitates learning behaviors. J. Neurosci. 2010;30(38):12690- 12700. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2808-10.2010Janda E., Parafati M., Aprigliano S., et al. The antidote effect of quinone oxidoreductase 2 inhibitor against paraquat-induced toxicity in vitro and in vivo. Br J. Pharmacol. 2013; 168( 1):46- 59. DOI: 10.1111/j.1476- 5381.2012.01870.xJanda E., Parafati M., Aprigliano S., et al. The antidote effect of quinone oxidoreductase 2 inhibitor against paraquat-induced toxicity in vitro and in vivo. Br J. Pharmacol. 2013; 168( 1):46- 59. DOI: 10.1111/j.1476- 5381.2012.01870.xСереденин СБ, Воронин М.В. Нейропротекторные механизмы действия афобазола // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2009. - Т.72. - №1. - С.3-11. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19334502 DOI: https://doi. org/10.30906/0869-2092-2009-72-1-3-11Середенин СБ, Воронин М.В. Нейропротекторные механизмы действия афобазола // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2009. - Т.72. - №1. - С.3-11. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19334502 DOI: https://doi. org/10.30906/0869-2092-2009-72-1-3-11Kadnikov IA, Voronin MV, Seredenin SB. Effect of afobazole on activity of quinone reductase 2. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2014;47(10):514-516 DOI: 10.1007/s11094-014-0993-yKadnikov IA, Voronin MV, Seredenin SB. Effect of afobazole on activity of quinone reductase 2. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2014;47(10):514-516 DOI: 10.1007/s11094-014-0993-yFerry G., Hecht S., Berger S., et al. Old and new inhibitors of quinone reductase 2. Chem Biol Interact. 2010; 186(2): 103- 109. DOI: 10.1016/j.cbi.2010.04.006Ferry G., Hecht S., Berger S., et al. Old and new inhibitors of quinone reductase 2. Chem Biol Interact. 2010; 186(2): 103- 109. DOI: 10.1016/j.cbi.2010.04.006Wu K., Knox R., Sun XZ, et al. Catalytic properties of NAD(P) H:quinone oxidoreductase-2 (NQO2), a dihydronicotinamide riboside dependent oxidoreductase. Arch Biochem Biophys. 1997;347(2):221- 228. DOI: 10.1006/abbi.1997.0344Wu K., Knox R., Sun XZ, et al. Catalytic properties of NAD(P) H:quinone oxidoreductase-2 (NQO2), a dihydronicotinamide riboside dependent oxidoreductase. Arch Biochem Biophys. 1997;347(2):221- 228. DOI: 10.1006/abbi.1997.0344Leung KK, Shilton BH. Quinone reductase 2 is an adventitious target ofprotein kinase CK2 inhibitors TBBz (TBI) and DMAT. Biochemistry. 2015;54(1):47- 59. DOI: 10.1021/bi500959tLeung KK, Shilton BH. Quinone reductase 2 is an adventitious target ofprotein kinase CK2 inhibitors TBBz (TBI) and DMAT. Biochemistry. 2015;54(1):47- 59. DOI: 10.1021/bi500959t

The authors declare that there are no conflicts of interest present.