A strategy combining differential low-throughput screening and virtual screening (DLS-VS) accelerating the discovery of new modulators for the Orphan GPR34 receptor

Molecular Informatics

Volumn 32, Issue 2, 2013, Pages 213-229

  Diaz, Constantino ^a   Labit Le Bouteiller, Christine ^a   Yvon, Stéphane ^a   Cambon Kernëis, Aimée ^a   Roasio, Annette ^a   Jamme, Marie Françoise ^a   Aries, Amélie ^a   Feuillerat, Claude ^a   Perret, Eric ^a   Guette, Fréderique ^a   Dieu, Pierre ^a   Miloux, Brigitte ^a   Albène, Danielle ^a   Hasel, Nathalie ^a   Kaghad, Mourad ^a   Ferran, Edgardo ^a   Lupker, Jan ^a   Ferrara, Pascual ^a  

^a SANOFI   (France)

Author keywords

Differential analysis; GPCR; GPR34; Low throughput screening; Molecular modeling; Virtual screening

Indexed keywords

DYNAMIC LIGHT SCATTERING; INVERSE PROBLEMS; ITERATIVE METHODS; THROUGHPUT;

DIFFERENTIAL ANALYSIS; EXPERIMENTAL TESTING; GPCR; GPR34; INTEGRATED METHOD; LOW-THROUGHPUT SCREENING; ROTAMERS; THROUGHPUT SCREENING; VIRTUAL SCREENING; VIRTUAL SCREENING STRATEGIES;

MOLECULAR MODELING;

CHEMICAL COMPOUND; G PROTEIN COUPLED RECEPTOR; G PROTEIN COUPLED RECEPTOR 34; UNCLASSIFIED DRUG;

ANIMAL CELL; ARTICLE; DIFFERENTIAL LOW THROUGHPUT SCREENING AND VIRTUAL SCREENING; EXPERIMENTAL TEST; MOLECULAR MODEL; NONHUMAN; PRIORITY JOURNAL; SCREENING;

EID: 84874060509     PISSN: 18681743     EISSN: 18681751     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/minf.201200047     Document Type: Article

References (85)

1. M. C. Lagerström, H. B. Schiöth, Nature Rev. Drug Discov. 2008, 7, 339-357.
2. V. P. Jaakola, A. P. IJzerman, Curr. Opin. Struct. Biol. 2010, 20, 1-14.
3. K. L. Pierce, R. T. Premont, R. J. Lefkowitz, Nature Rev. Mol. Cell. Biol. 2002, 3, 639-650.
4. J. P. Overington, B. Al-Lazikani, A. L. Hopkins, Nat. Rev. Drug Discov. 2006, 5, 993-996.
5. O. Civelli, Y. Saito, Z. Wang, H. P. Nothacker, R. K. Reinscheid, Pharmacol. Therapeutics 2006, 110, 525-532.
6. A. Ozawa, I. Lindberg, B. Roth, W. K. Kroeze, AAPS J. 2010, 12, 378-384.
7. R. J. Lefkowitz, Tr. Pharmacol. Sci. 2004, 25, 413-422.
8. J. A. Harrold, J. C.G. Halford, Drugs R. D. 2007, 8, 287-299.
9. D. Lecca, M. P. Abbracchio, Neurochem. Intern. 2008, 52, 339-351.
10. S. H. Xiao, J. D. Reagan, P. H. Lee, A. Fu, R. Schwandner, X. Zhao, J. Knop, H. Beckmann, S. W. Young, Combinat. Chem. High Throughput Screen. 2008, 11, 195-215.
11. O. Civelli, Tr. Pharmacol. Sci. 2005, 26, 15-19.
12. S. Chung, T. Funakoshi, O. Civelli, Br. J. Pharmacol. 2008, 153, S 339 -S 346.
13. A. Levoye, R. Jockers, Drug Discov. Today 2008, 13, 52-58.
14. K. H. Min, J. Yoo, H. J. Park, Curr. Topics Med. Chem. 2009, 9, 539-553.
15. B. K. Kobilka, Tr. Pharmacol. Sci. 2011, 32, 213-218.
16. K. Palczewski, T. Kumasaka, T. Hori, C. A. Behnke, H. Motoshima, B. A. Fox, I. Le Trong, D. C. Teller, T. Okada, R. E. Stenkamp, M. Yamamoto, M. Miyano, Science 2000, 289, 739-745.
17. T. Okada, M. Sugihara, A. N. Bondar, M. Elstner, P. Entel, V. Buss, J. Mol. Biol. 2004, 34 2, 571- 583.
18. M. Murakami, T. Kouyama, Nature 2008, 453, 363-367.
19. T. Shimamura, K. Hiraki, N. Takahashi, T. Hori, H. Ago, K. Masuda, K. Takio, M. Ishiguro, M. Miyano, J. Biol. Chem. 2008, 283, 17753-17756.
20. V. Cherezov, D. M. Rosenbaum, M. A. Hanson, S. G.F. Rasmussen, F. S. Thian, T. S. Kobilka, H. J. Choi, P. Kuhn, W. I. Weis, B. K. Kobilka, R. C. Stevens, Science 2007, 318, 1258-1265.
21. S. G. F. Rasmussen, H. J. Choi, D. M. Rosenbaum, T. S. Kobilka, F. S. Thian, P. C. Edwards, M. Burghammer, V. R. P. Ratnala, R. Sanishvili, R. F. Fischetti, G. F. X. Schertler, W. I. Weis, B. K. Kobilka, Nature 2007, 450, 383-387.
22. D. M. Rosenbaum, V. Cherezov, M. A. Hanson, S. G.F. Rasmussen, F. S. Thian, T. S. Kobilka, H. J. Choi, X. J. Yao, W. I. Weis, R. C. Stevens, B. K. Kobilka, Science 2007, 318, 1266-1273.
23. M. A. Hanson, V. Cherezov, M. T. Griffith, C. B. Roth, V. P. Jaakola, E. Y. T. Chien, J. Velasquez, P. Kuhn, R. C. Stevens, Structure 2008, 16, 897-905.
24. T. Warne, M. J. Serrano-Vega, J. G. Baker, R. Moukhametzianov, P. C. Edwards, R. Henderson, A. G. W. Leslie, C. G. Tate, G. F.X. Schertler, Nature 2008, 454, 486-491.
25. V. P. Jaakola, M. T. Griffith, M. A. Hanson, V. Cherezov, E. Y. T. Chien, J. R. Lane, A. P. Ijzerman, R. C. Stevens, Science 2008, 322, 1211-1217.
26. A. S. Doré, N. Robertson, J. C. Errey, I. Ng, K. Hollenstein, B. Tehan, E. Hurrell, K. Bennett, M. Congreve, F. Magnani, C. G. Tate, M. Weir, F. H. Marshall, Structure 2011, 19, 1283-1293.
27. B. Wu, E. Y.T. Chien, C. D. Mol, G. Fenalti, W. Liu, V. Katritch, R. Abagyan, A. Brooun, P. Wells, F. C. Bi, D. J. Hamel, P. Kuhn, T. M. Handel, V. Cherezov, R. C. Stevens, Science 2010, 330, 1066-1071.
28. E. Y.T. Chien, W. Liu, Q. Zhao, V. Katritch, G. W. Han, M. A. Hanson, L. Shi, A. H. Newman, J. A. Javitch, V. Cherezov, R. C. Stevens, Science 2010, 330, 1091-1095
29. T. Shimamura, M. Shiroishi, S. Weyand, H. Tsujimoto, G. Winter, V. Katritch, R. Abagyan, V. Cherezov. W. Liu, G. W. Han, T. Kobayashi, R. C. Stevens, S. Iwata, Nature 2011, 475, 65-72.
30. K. Haga, A. C. Kruse, H. Asada, T. Yurugi-Kobayashi, M. Shiroishi, C. Zhang, W. I. Weiss, T. Okada, B. K. Kobilka, T. Haga, T. Kobayashi, Nature 2012, 482, 547-551.
31. A. C. Kruse, J. Hu, A. C. Pan, D. H. Arlow, D. M. Rosenbaum, E. Rosemond, H. F. Green, T. Liu, P. S. Chae, R. O. Dror, D. E. Shaw, W. I. Weis, J. Wess, B. K. Kobilka, Nature 2012, 482, 552-556.
32. H. Wu, D. Wacker, M. Mileni, V. Katritch, G. W. Han, E. Vardy, W Liu, A. A. Thompson, X. P. Huang, F. I. Carroll. S. W. Mascarella, R. B. Westkaemper, P. D. Mosier, B. L. Roth, V. Cherezov, R. C. Stevens, Nature, 2012, 485, 327-332.
33. A. Manglik, A. C. Kruse, T. S. Kobilka, F. S. Thian, J. M. Mathiesen, R. K. Sunahara, L. Pardo, W. I. Weis, B. K. Kobilka, S. Granier, Nature 2012, 485, 321-326.
34. P. Kolb, D. M. Rosenbaum, J. J. Irwin, J. J. Fung, B. K. Kobilka, B. K. Shoichet, PNAS 2009, 106, 6843-6848.
35. V. Katritch, V-P. Jaakola, J. R. Lane, J. Lin, A. P. IJzerman, M. Yeager, I. Kufareva, R. C. Stevens, R. Abagyan, J. Med. Chem. 2010, 53, 1799-1809.
36. J. Carlsson, L. Yoo, Z-G. Gao, J. J. Irwin, B. K. Shoichet, K. A. Jacobson, J. Med. Chem. 2010, 53, 3748-3755.
37. M. M. Mysinger, D. R. Weiss, J. J. Ziarek, S. Gravel, A. K. Doak, J. Karpiak, N. Heveker, B. K. Shoichet, B. F. Volkman, PNAS 2012, 109, 5517-5522.
38. C. de Graaf, A. J. Kooistra, H. F. Vischer, V. Katritch, M. Kuijer, M. Shiroishi, S. Iwata, T. Shimamura, R. C. Stevens, I. J. P. de Esch, R. Leurs, J. Med. Chem, 2011, 54, 8195-8206.
39. A. Evers, T. Klabunde, J. Med. Chem. 2005, 48, 1088-1097.
40. C. J. Langmead, S. P. Andrews, M. Congreve, J. C. Errey, E. Hurrell, F. H. Marshall, J. S. Mason, C. M. Richardson, N. Robertson, A. Zhukov, M. Weir, J. Med. Chem. 2012, 55, 1904- 1909.
41. J. Varady, X. Wu, X. Fang, J. Min, Z. Hu, B. Levant, S. Wang, J. Med. Chem. 2003, 46, 4377-4392.
42. J. Carlsson, R. G. Coleman, V. Setola, J. J. Irwin, H. Fan, A. Schlessinger, A. Sali, B. L. Roth, B. K. Shoichet, Nature Chem. Biol. 2011, 7, 769-778.
43. C. Bissantz, P. Bernard, M. Hibert, D. Rognan, Proteins: Struct. Funct. Genetics 2003, 50, 5-25.
44. S. Vilar, G Ferino, S. S. Phatak, B. Berk, C. N. Cavasotto, S. Costanzi, J. Mol. Graph Model. 2011, 29, 614-623.
45. P. R. Gouldson, N. J. Kidley, R. P. Bywater, G. Psaroudakis, H. D. Brooks, C. Diaz, D. Shire, C. A. Reynolds, Proteins: Struct. Funct. Bioinform. 2004, 56, 67-84.
46. J. Wess, S. J. Han, S. K. Kim, K. A. Jacobson, J. H. Li, Tr. Pharmacol. Sci. 2008, 29, 616-625.
47. P. Scheerer, J. H. Park, P. W. Hildebrand, Y. J. Kim, N. Krauss, H. W. Choe, K. P. Hofmann, O. P. Ernst, Nature 2008, 455, 497-502.
48. J. H. Park, P. Scheerer, K. P. Hofmann, H. W. Choe, O. P. Ernst, Nature 2008, 454, 183-188.
49. H. W. Choe, Y. J. Kim, J. H. Park, T. Morizumi, E. F. Pai, N. Krauss, K. P. Hofmann, P. Scheerer, O. P. Ernst, Nature 2011, 471, 651-655.
50. J. Standfuss, P. C. Edwards, A. D'Antona, M. Fransen, G. Xie, D. D. Oprian, G. F. X. Schertler, Nature 2011, 471, 656-660.
51. T. Warne, R. Moukhametzianov, J. G. Baker, R. Nehmé, P. C. Edwards, A. G. W. Leslie, G. F. X. Schertler, C. G. Tate, Nature 2011, 469, 241-245.
52. S. G. F. Rasmussen, H. J. Choi. J. J. Fung, E. Pardon, P. Casarosa, P. S. Chae, B. T. DeVree, D. M. Rosenbaum, F. S. Thian, T. S. Kobilka, A. Schnapp, I. Konetzki, R. K. Sunahara, S. H. Gellman, A. Pautsch, J. Steyaert, W. I. Weis, B. K. Kobilka, Nature 2011, 469, 175-181.
53. S. G. F. Rasmussen, B. T. DeVree, Y. Zou, A. C. Kruse, K. Y. Chung, T. S. Kobilka, F. S. Thian, P. S. Chae, E. Pardon, D. Calinski, J. M. Mathiesen, S. T. A. Shah, J. A. Lyons, M. Caffrey, S. H. Gellman, J. Steyaert, G. Skiniotis, W. I. Weis, R. K. Sunahara, B. K. Kobilka, Nature 2011, 477, 549-557.
54. D. M. Rosenbaum, C. Zhang, J. A. Lyons, R. Holl, D. Aragao, D. H. Arlow, S. G.F. Rasmussen, H. J. Choi, B. T. DeVree, R. K. Sunahara, P. S. Chae, S. H. Gellman, R. O. Dror, D. E. Shaw, W. I. Weis, M. Caffrey, P. Gmeiner, B. K. Kobilka, Nature 2011, 469, 236-242.
55. F. Xu, H. Wu, V. Katritch, G. W. Han, K. A. Jacobson, Z. G. Gao, V. Cherezov, R. C. Stevens, Science 2011, 332, 322-327.
56. G. Lebon, T. Warne, P. C. Edwards, K. Bennett, C. J. Langmead, A. G.W. Leslie, C. G. Tate, Nature 2011, 474, 521-526.
57. C. Diaz, P. Leplatois, P. Angelloz-Nicoud, M. Lecomte, A. Josse, M. Delpech, F. Pecceu, G. Loison, D. Shire, M. Pascal, P. Ferrara, E. Ferran, Mol. Inf. 2011, 30, 345-358.
58. S. Bhatnagar, S. Mishra, R. Pathak, J. Recept. Signal. Transduct. 2011, 31, 75-84.
59. A. Marchese, M. Sawzdargo, T. Nguyen, R. Cheng, H. H. Heng, T. Nowak, D. S. Im, K. R. Lynch, S. R. George, B. F. O'Dowd, Genomics 1999, 56, 12-21.
60. A. Schulz, T. Schöneberg, J. Biol. Chem. 2003, 278, 35531-35541.
61. A. Bédard, P. Tremblay, A. Chernomoretz, L. Vallières, Glia 2007, 55, 777-789.
62. E. Engemaier, H. Römpler, T. Schöneberg, A. Schulz, Genomics 2006, 87, 254-264.
63. I. Wlodarska, T. Tousseyn, L. De Leval, J. Ferreiro, H. Urbankova, L. Michaux, D. Dierickx, P. Wolter, P. Vandenberghe, P. Marynen, C. De Wolf-Peeters, M. Baens, Haematologica 2009, 94, 271-272.
64. M. Baens, J. Finalet Ferreiro, T. Tousseyn, H. Urbankova, L. Michaux, L. de Leval, D. Dierickx, P. Wolter, X. Sagaert, P. Vandenberghe, C. De Wolf-Peeters, I. Wlodarska, Haematologica 2012, 97, 184-188.
65. P. Ciana, M. Fumagalli, M. L. Trincavelli, C. Verderio, P. Rosa, D. Lecca, S. Ferrario, C. Parravicini, V. Capra, P. Gelosa, U. Guerrini, S. Belcredito, M. Cimino, L. Sironi, E. Tremoli, G. E. Rovati, C. Martini, M. P. Abbracchio, EMBO J. 2006, 25, 4615-4627.
66. T. Sugo, H. Tachimoto, T. Chikatsu, Y. Murakami, Y. Kikukawa, S. Sato, K. Kikuchi, T. Nagi, M. Harada, K. Ogi, M. Ebisawa, M. Mori, Biochem. Biophys. Res. Commun. 2006, 341, 1078-1087.
67. M. Iwashita, K. Makide, T. Nonomura, Y. Misumi, Y. Otani, M. Ishida, R. Taguchi, M. Tsujimoto, J. Aoki, O. H. Arai, T. Ohwada, J. Med. Chem. 2009, 52, 5837-5863.
68. I. Liebscher, U. Müller, D. Teupser, E. Engemaier, K. M. Y. Engel, L. Ritscher, D. Thor, K. Sangkuhl, A. Ricken, A. Wurm, D. Piehler, S. Schmutzler, H. Fuhrmann, F. W. Albert, A. Reichenbach, J. Thiery, T. Schöneberg, A. Schulz, J. Biol. Chem. 2011, 286, 2101-2110.
69. C. R. Soares, L. Morganti, B. Miloux, J. H. Lupker, P. Ferrara, P. Bartolini, Biotechnol. Appl. Biochem. 2000, Pt 2, 127-135.
70. M. Bouaboula, S. Perrachon, L. Milligan, X. Canat, M. Rinaldi-Carmona, M. Portier, F. Barth, B. Calandra, F. Pecceu, J. Lupker, J-P. Maffrand, G. Le Fur, P. Casellas, J. Biol. Chem. 1997, 272, 22330-22339.
71. T. Kenakin, FASEB J. 2001, 15, 598-611.
72. J. A. Ballesteros, H. Weinstein, Meth. Neurosci. 1995, 25, 366-428.
73. C. M. Venkatachalam, X. Jiang, T. Oldfield, M. Waldman, J. Mol. Graph. Mod. 2003, 21, 289-307.
74. M. Montes, M. A. Miteva, B. O. Villoutreix, Proteins, 2007, 68, 712-725.
75. R. Fredriksson, M. C. Lagerström, L. G. Lundin, H. B. Schiöth, Mol. Pharmacol. 2003, 63, 1256-1272.
76. A. Rayan, J. Mol. Model. 2010, 16, 183-191.
77. V. Katritch, V. Cherezov, R. C. Stevens, Tr. Pharmacol. Sci. 2011, 33, 17-27
78. T. Schöneberg, T. Hermsdorf, E. Engemaier, K. Engel, I. Liebscher, D. Thor, K. Zierau, H. Römpler, A. Schulz, Purinergic Signal. 2007, 3, 255-268.
79. S. Ishii, K. Noguchi, K. Yanagida, Prostaglandins, Lipid Mediators 2009, 89, 57-65.
80. J. D. Thompson, D. G. Higgins, T. J. Gibson, Nucleic Acids Res. 1994, 22, 4673-4680.
81. J. M. Baldwin, G. F.X. Schertler, V. M. Unger, J. Mol. Biol. 1997, 272, 144-164.
82. I. Kufareva, M. Rueda, V. Katritch, GPCR Dock 2010 participants
83. R. C. Stevens, R. Abagyan, Structure 2011, 19, 1108-1126.
84. F. Itoh, E. Kimura, Y. Imai, M. Mori, Y. Aramaki, Y. Kohara, T. Sugo, Y. Hayase, H. Kobayashi, K. Ogi, Patent US 2010/0130737 A1, 27 May 2010.
85. C. A. Lipinski, F. Lombardo, B. W. Dominy, P. J. Feeney, Adv. Drug Deliv. Rev. 1997, 23, 3-25.