Синтетические активаторы аутофагии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Аутофагия является центральным процессом для деградации внутриклеточных компонентов, работающих с нарушениями. Молекулярные механизмы, лежащие в основе этого процесса, крайне сложны для изучения, так как в них задействовано большое число участников. Основная задача аутофагии – это перераспределение клеточных ресурсов в ответ на изменение окружающей среды, например голодание. Исследования последних лет показывают, что регуляция аутофагии может стать ключом к достижению здорового долголения, а также позволит создать терапевтические средства для лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Паркинсона и Альцгеймера. В связи с этим разработка активаторов аутофагии с детально описанным механизмом действия является важнейшим направлением для исследований. Ряд коммерческих компаний на данный момент находится на разных этапах разработки таких молекул, а некоторые уже используют активаторы аутофагии на практике.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. А. Гусева

Сколковского института науки и технологий; НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: eguseva98@mail.ru

Центр наук о жизни, химический факультет

Россия, 143025 Сколково; 119991 Москва; 119991 Москва

Ю. А. Павлова

Сколковского института науки и технологий; НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: eguseva98@mail.ru

Центр наук о жизни, химический факультет

Россия, 143025 Сколково; 119991 Москва; 119991 Москва

О. А. Донцова

Сколковскогй институт науки и технологий; НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Email: eguseva98@mail.ru

Центр наук о жизни, химический факультет

Россия, 143025 Сколково; 119991 Москва; 119991 Москва; 117997 Москва

П. В. Сергиев

Сколковский институт науки и технологий; НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: petya@genebee.msu.ru

Центр наук о жизни, химический факультет, Институт функциональной геномики

Россия, 143025 Сколково; 119991 Москва; 117997 Moscow;

Список литературы

  1. Pierzynowska, K., Gaffke, L., Cyske, Z., Puchalski, M., Rintz, E., Bartkowski, M., et al. (2018) Autophagy stimulation as a promising approach in treatment of neurodegenerative diseases, Metab. Brain. Dis., 33, 989-1008, doi: 10.1007/s11011-018-0214-6.
  2. Liang, X. H., Jackson, S., Seaman, M., Brown, K., Kempkes, B., Hibshoosh, H., et al. (1999) Induction of autophagy and inhibition of tumorigenesis by beclin 1, Nature, 402, 672-676, doi: 10.1038/45257.
  3. Marinković, M., Šprung, M., Buljubašić, M., and Novak, I. (2018) Autophagy modulation in cancer: current knowledge on action and therapy, Oxid. Med. Cell Longev., 2018, 8023821, doi: 10.1155/2018/8023821.
  4. Campbell, G. R., and Spector, S. A. (2012) Vitamin D inhibits human immunodeficiency virus type 1 and Mycobacterium tuberculosis infection in macrophages through the induction of autophagy, PLoS Pathog., 8, e1002689, doi: 10.1371/journal.ppat.1002689.
  5. Xie, Z., Lau, K., Eby, B., Lozano, P., He, C., Pennington, B., et al. (2011) Improvement of cardiac functions by chronic metformin treatment is associated with enhanced cardiac autophagy in diabetic OVE26 mice, Diabetes, 60, 1770-1778, doi: 10.2337/db10-0351.
  6. Wang, B., Yang, Q., Sun, Y., Xing, Y., Wang, Y., Lu, X., et al. (2014) Resveratrol-enhanced autophagic flux ameliorates myocardial oxidative stress injury in diabetic mice, J. Cell Mol. Med., 18, 1599-1611, doi: 10.1111/jcmm.12312.
  7. Georgakopoulos, N. D., Wells, G., and Campanella, M. (2017) The pharmacological regulation of cellular mitophagy, Nat. Chem. Biol., 13, 136-146, doi: 10.1038/nchembio.2287.
  8. Bravo-San Pedro, J. M., Kroemer, G., and Galluzzi, L. (2017) Autophagy and mitophagy in cardiovascular disease, Circ. Res., 120, 1812-1824, doi: 10.1161/CIRCRESAHA.117.311082.
  9. ВОЗ (2020) 10 ведущих причин смерти в мире, Всемирная организация здравоохранения, URL: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death.
  10. Павлова Ю. А., Гусева Е. А., Донцова О. А., Сергиев П. В. (2024) Природные активаторы аутофагии, Биохимия, 1, 5-32, doi: 10.31857/S0320972524010018.
  11. Levine, B., Packer, M., and Codogno, P. (2015) Development of autophagy inducers in clinical medicine, J. Clin. Invest., 125, 14-24, doi: 10.1172/JCI73938.
  12. Russo, M., and Russo, G. L. (2018) Autophagy inducers in cancer, Biochem. Pharmacol., 153, 51-61, doi: 10.1016/ j.bcp.2018.02.007.
  13. Handschin, C., and Spiegelman, B. M. (2008) The role of exercise and PGC1alpha in inflammation and chronic disease, Nature, 454, 463-469, doi: 10.1038/nature07206.
  14. Varady, K. A., and Hellerstein, M. K. (2007) Alternate-day fasting and chronic disease prevention: a review of human and animal trials, Am. J. Clin. Nutr., 86, 7-13, doi: 10.1093/ajcn/86.1.7.
  15. Werner, E. A., and Bell, J. (1922) CCXIV. – The preparation of methylguanidine, and of ββ-dimethylguanidine by the interaction of dicyanodiamide, and methylammonium and dimethylammonium chlorides respectively, J. Chem. Soc. Trans., 121, 1790-1794, doi: 10.1039/CT9222101790.
  16. Cerezo, M., Tichet, M., Abbe, P., Ohanna, M., Lehraiki, A., Rouaud, F., et al. (2013) Metformin blocks melanoma invasion and metastasis development in AMPK/p53-dependent manner, Mol. Cancer. Ther., 12, 1605-1615, doi: 10.1158/ 1535-7163.MCT-12-1226-T.
  17. Hur, K. Y., and Lee, M.-S. (2015) New mechanisms of metformin action: focusing on mitochondria and the gut, J. Diabetes Invest., 6, 600-609, doi: 10.1111/jdi.12328.
  18. Viollet, B., Guigas, B., Sanz Garcia, N., Leclerc, J., Foretz, M., and Andreelli, F. (2012) Cellular and molecular mechanisms of metformin: an overview, Clin. Sci. (Lond)., 122, 253-270, doi: 10.1042/CS20110386.
  19. Diamanti-Kandarakis, E., Economou, F., Palimeri, S., and Christakou, C. (2010) Metformin in polycystic ovary syndrome, Ann. N. Y. Acad. Sci., 1205, 192-198, doi: 10.1111/j.1749-6632.2010.05679.x.
  20. Tomic, T., Botton, T., Cerezo, M., Robert, G., Luciano, F., Puissant, A., et al. (2011) Metformin inhibits melanoma development through autophagy and apoptosis mechanisms, Cell Death Dis., 2, e199, doi: 10.1038/ cddis.2011.86.
  21. Zhang, G., Liu, H., Xue, T., Kong, X., Tian, D., Luo, L., et al. (2023) Ribavirin extends the lifespan of Caenorhabditis elegans through AMPK-TOR signaling, Eur. J. Pharmacol., 946, 175548, doi: 10.1016/j.ejphar.2023.175548.
  22. Jhou, A.-J., Chang, H.-C., Hung, C.-C., Lin, H.-C., Lee, Y.-C., Liu, W., et al. (2021) Chlorpromazine, an antipsychotic agent, induces G2/ M phase arrest and apoptosis via regulation of the PI3K/AKT/mTOR-mediated autophagy pathways in human oral cancer, Biochem. Pharmacol., 184, 114403, doi: 10.1016/j.bcp.2020.114403.
  23. Zhao, C., Yang, Z., Zhang, J., Li, O., Liu, S., Cai, C., et al. (2022) Inhibition of XPO1 with KPT-330 induces autophagy-dependent apoptosis in gallbladder cancer by activating the p53/mTOR pathway, J. Transl. Med., 20, 434, doi: 10.1186/s12967-022-03635-w.
  24. Wang, J., Sha, J., Strong, E., Chopra, A. K., and Lee, S. (2022) FDA-approved amoxapine effectively promotes macrophage control of mycobacteria by inducing autophagy, Microbiol. Spectr., 10, e02509-22, doi: 10.1128/ spectrum.02509-22.
  25. Takla, M., Keshri, S., and Rubinsztein, D. C. (2023) The post-translational regulation of transcription factor EB (TFEB) in health and disease, EMBO Rep., 24, e57574, doi: 10.15252/embr.202357574.
  26. Chauhan, S., Ahmed, Z., Bradfute, S. B., Arko-Mensah, J., Mandell, M. A., Won Choi, S., et al. (2015) Pharmaceutical screen identifies novel target processes for activation of autophagy with a broad translational potential, Nat. Commun., 6, 8620, doi: 10.1038/ncomms9620.
  27. Gu, Y., Chen, T., Li, G., Xu, C., Xu, Z., Zhang, J., et al. (2017) Lower Beclin 1 downregulates HER2 expression to enhance tamoxifen sensitivity and predicts a favorable outcome for ER positive breast cancer, Oncotarget, 8, 52156-52177, doi: 10.18632/oncotarget.11044.
  28. Wu, Q., and Sharma, D. (2023) Autophagy and breast cancer: connected in growth, progression, and therapy, Cells, 12, 1156, doi: 10.3390/cells12081156.
  29. Shen, P.-W., Chou, Y.-M., Li, C.-L., Liao, E.-C., Huang, H.-S., Yin, C.-H., et al. (2021) Itraconazole improves survival outcomes in patients with colon cancer by inducing autophagic cell death and inhibiting transketolase expression, Oncol. Lett., 22, 768, doi: 10.3892/ol.2021.13029.
  30. Park, H.-W., and Lee, J. H. (2014) Calcium channel blockers as potential therapeutics for obesity-associated autophagy defects and fatty liver pathologies, Autophagy, 10, 2385-2386, doi: 10.4161/15548627.2014.984268.
  31. Kalonia, H., Kumar, P., and Kumar, A. (2011) Attenuation of proinflammatory cytokines and apoptotic process by verapamil and diltiazem against quinolinic acid induced Huntington like alterations in rats, Brain Res., 1372, 115-126, doi: 10.1016/j.brainres.2010.11.060.
  32. Miller, R. G., Smith, S. A., Murphy, J. R., Brinkmann, J. R., Graves, J., Mendoza, M., et al. (1996) A clinical trial of verapamil in amyotrophic lateral sclerosis, Muscle Nerve, 19, 511-515, doi: 10.1002/mus.880190405.
  33. Sarkar, S., Floto, R. A., Berger, Z., Imarisio, S., Cordenier, A., Pasco, M., et al. (2005) Lithium induces autophagy by inhibiting inositol monophosphatase, J. Cell Biol., 170, 1101-1111, doi: 10.1083/jcb.200504035.
  34. Fu, J., Shao, C.-J., Chen, F.-R., Ng, H.-K., and Chen, Z.-P. (2010) Autophagy induced by valproic acid is associated with oxidative stress in glioma cell lines, Neuro. Oncol., 12, 328-340, doi: 10.1093/neuonc/nop005.
  35. Xia, Q., Zheng, Y., Jiang, W., Huang, Z., Wang, M., Rodriguez, R., et al. (2016) Valproic acid induces autophagy by suppressing the Akt/mTOR pathway in human prostate cancer cells, Oncol. Lett., 12, 1826-1832, doi: 10.3892/ ol.2016.4880.
  36. Sarkar, S., Krishna, G., Imarisio, S., Saiki, S., O’Kane, C. J., and Rubinsztein, D. C. (2008) A rational mechanism for combination treatment of Huntington’ s disease using lithium and rapamycin, Hum. Mol. Genet., 17, 170-178, doi: 10.1093/hmg/ddm294.
  37. Murphy, R., and Freedman, J. E. (2001) Morphine and clonidine activate different K+ channels on rat amygdala neurons, Eur. J. Pharmacol., 415, R1-R3, doi: 10.1016/s0014-2999(01)00797-x.
  38. Lopez, A., Lee, S. E., Wojta, K., Ramos, E. M., Klein, E., Chen, J., et al. (2017) A152T tau allele causes neurodegeneration that can be ameliorated in a zebrafish model by autophagy induction, Brain, 140, 1128-1146, doi: 10.1093/ brain/awx005.
  39. Jung, H.-J., Seo, I., Jha, B. K., Suh, S.-I., and Baek, W.-K. (2021) Miconazole induces autophagic death in glioblastoma cells via reactive oxygen species-mediated endoplasmic reticulum stress, Oncol. Lett., 21, 335, doi: 10.3892/ol.2021.12596.
  40. Prajapat, S. K., Subramani, C., Sharma, P., Vrati, S., and Kalia, M. (2022) Avobenzone, Guaiazulene and Tioxolone identified as potent autophagy inducers in a high-throughput image based screen for autophagy flux, Autophagy Rep., 1, 523-536, doi: 10.1080/27694127.2022.2132075.
  41. Yang, C., Lim, W., Bazer, F. W., and Song, G. (2018) Avobenzone suppresses proliferative activity of human trophoblast cells and induces apoptosis mediated by mitochondrial disruption, Reproductive Toxicol., 81, 50-57, doi: 10.1016/ j.reprotox.2018.07.003.
  42. Staatz, C. E., and Tett, S. E. (2004) Clinical pharmacokinetics and pharmacodynamics of tacrolimus in solid organ transplantation, Clin. Pharmacokinetics, 43, 623-653, doi: 10.2165/00003088-200443100-00001.
  43. Nakagaki, T., Satoh, K., Ishibashi, D., Fuse, T., Sano, K., Kamatari, Y. O., et al. (2013) FK506 reduces abnormal prion protein through the activation of autolysosomal degradation and prolongs survival in prion-infected mice, Autophagy, 9, 1386-1394, doi: 10.4161/auto.25381.
  44. Park, K., Sonn, S. K., Seo, S., Kim, J., Hur, K. Y., Oh, G. T., et al. (2023) Impaired TFEB activation and mitophagy as a cause of PPP3/calcineurin inhibitor-induced pancreatic β-cell dysfunction, Autophagy, 19, 1444-1458, doi: 10.1080/15548627.2022.2132686.
  45. Motawi, T. K., Al-Kady, R. H., Senousy, M. A., and Abdelraouf, S. M. (2023) Repaglinide elicits a neuroprotective effect in rotenone-induced Parkinson’ s disease in rats: emphasis on targeting the DREAM-ER stress BiP/ATF6/CHOP trajectory and activation of mitophagy, ACS Chem. Neurosci., 14, 180-194, doi: 10.1021/acschemneuro.2c00656.
  46. Iacano, A. J., Lewis, H., Hazen, J. E., Andro, H., Smith, J. D., and Gulshan, K. (2019) Miltefosine increases macrophage cholesterol release and inhibits NLRP3-inflammasome assembly and IL-1β release, Sci. Rep., 9, 11128, doi: 10.1038/s41598-019-47610-w.
  47. Moskal, N., and McQuibban, G. A. (2023) From jeopardy champion to drug discovery; semantic similarity artificial intelligence, Autophagy, doi: 10.1080/15548627.2023.2210995.
  48. Moskal, N., Visanji, N. P., Gorbenko, O., Narasimhan, V., Tyrrell, H., Nash, J., et al. (2023) An AI-guided screen identifies probucol as an enhancer of mitophagy through modulation of lipid droplets, PLoS Biol., 21, e3001977, doi: 10.1371/journal.pbio.3001977.
  49. Chen, C., and Paw, B. H. (2012) Cellular and mitochondrial iron homeostasis in vertebrates, Biochim. Biophys. Acta, 1823, 1459-1467, doi: 10.1016/j.bbamcr.2012.01.003.
  50. Allen, G. F. G., Toth, R., James, J., and Ganley, I. G. (2013) Loss of iron triggers PINK1/Parkin-independent mitophagy, EMBO Rep., 14, 1127-1135, doi: 10.1038/embor.2013.168.
  51. McWilliams, T. G., Prescott, A. R., Montava-Garriga, L., Ball, G., Singh, F., Barini, E., et al. (2018) Basal mitophagy occurs independently of PINK1 in mouse tissues of high metabolic demand, Cell Metab., 27, 439-449.e5, doi: 10.1016/ j.cmet.2017.12.008.
  52. Nagi, M., Tanabe, K., Nakayama, H., Ueno, K., Yamagoe, S., Umeyama, T., et al. (2016) Iron-depletion promotes mitophagy to maintain mitochondrial integrity in pathogenic yeast Candida glabrata, Autophagy, 12, 1259-1271, doi: 10.1080/15548627.2016.1183080.
  53. Schiavi, A., Maglioni, S., Palikaras, K., Shaik, A., Strappazzon, F., Brinkmann, V., et al. (2015) Iron-starvation-induced mitophagy mediates lifespan extension upon mitochondrial stress in C. elegans, Curr. Biol., 25, 1810-1822, doi: 10.1016/j.cub.2015.05.059.
  54. Hara, Y., Yanatori, I., Tanaka, A., Kishi, F., Lemasters, J. J., Nishina, S., Sasaki, K., and Hino, K. (2020) Iron loss triggers mitophagy through induction of mitochondrial ferritin, EMBO Rep., 21, e50202, doi: 10.15252/ embr.202050202.
  55. Kondapalli, C., Kazlauskaite, A., Zhang, N., Woodroof, H. I., Campbell, D. G., Gourlay, R., et al. (2012) PINK1 is activated by mitochondrial membrane potential depolarization and stimulates Parkin E3 ligase activity by phosphorylating Serine 65, Open Biol., 2, 120080, doi: 10.1098/rsob.120080.
  56. Savulescu, J. (2004) Thalassaemia major: the murky story of deferiprone, BMJ, 328, 358-359, doi: 10.1136/bmj.328.7436.358.
  57. Lyamzaev, K. G., Tokarchuk, A. V., Panteleeva, A. A., Mulkidjanian, A. Y., Skulachev, V. P., and Chernyak, B. V. (2018) Induction of autophagy by depolarization of mitochondria, Autophagy, 14, 921-924, doi: 10.1080/ 15548627.2018.1436937.
  58. Benjamin, D., Colombi, M., Moroni, C., and Hall, M. N. (2011) Rapamycin passes the torch: a new generation of mTOR inhibitors, Nat. Rev. Drug Discov., 10, 868-880, doi: 10.1038/nrd3531.
  59. Huang, S., Yang, Z. J., Yu, C., and Sinicrope, F. A. (2011) Inhibition of mTOR kinase by AZD8055 can antagonize chemotherapy-induced cell death through autophagy induction and down-regulation of p62/sequestosome 1, J. Biol. Chem., 286, 40002-40012, doi: 10.1074/jbc.M111.297432.
  60. Li, X., Li, Z., Song, Y., Liu, W., and Liu, Z. (2018) The mTOR kinase inhibitor CZ415 inhibits human papillary thyroid carcinoma cell growth, Cell Physiol. Biochem., 46, 579-590, doi: 10.1159/000488625.
  61. Xie, J., Li, Q., Ding, X., and Gao, Y. (2018) Targeting mTOR by CZ415 Inhibits Head and Neck Squamous Cell Carcinoma Cells, Cell. Physiol. Biochem., 46, 676-686, doi: 10.1159/000488724.
  62. Thoreen, C. C., Kang, S. A., Chang, J. W., Liu, Q., Zhang, J., Gao, Y., et al. (2009) An ATP-competitive mammalian target of rapamycin inhibitor reveals rapamycin-resistant functions of mTORC1, J. Biol. Chem., 284, 8023-8032, doi: 10.1074/jbc.M900301200.
  63. Feldman, M. E., Apsel, B., Uotila, A., Loewith, R., Knight, Z. A., Ruggero, D., et al. (2009) Active-site inhibitors of mTOR target rapamycin-resistant outputs of mTORC1 and mTORC2, PLoS Biol., 7, e38, doi: 10.1371/journal.pbio.1000038.
  64. Klionsky, D. J., Abdalla, F. C., Abeliovich, H., Abraham, R. T., Acevedo-Arozena, A., Adeli, K., et al. (2012) Guidelines for the use and interpretation of assays for monitoring autophagy, Autophagy, 8, 445-544, doi: 10.4161/auto.19496.
  65. Chung, C. Y.-S., Shin, H. R., Berdan, C. A., Ford, B., Ward, C. C., Olzmann, J. A., et al. (2019) Covalent targeting of the vacuolar H+-ATPase activates autophagy via mTORC1 inhibition, Nat. Chem. Biol., 15, 776-785, doi: 10.1038/ s41589-019-0308-4.
  66. Floto, R. A., Sarkar, S., Perlstein, E. O., Kampmann, B., Schreiber, S. L., and Rubinsztein, D. C. (2007) Small molecule enhancers of rapamycin-induced TOR inhibition promote autophagy, reduce toxicity in Huntington’ s disease models and enhance killing of mycobacteria by macrophages, Autophagy, 3, 620-622, doi: 10.4161/auto.4898.
  67. Seidel, K., Siswanto, S., Fredrich, M., Bouzrou, M., Brunt, E. R., van Leeuwen, F. W., et al. (2016) Polyglutamine aggregation in Huntington’ s disease and spinocerebellar ataxia type 3: similar mechanisms in aggregate formation, Neuropathol. Appl. Neurobiol., 42, 153-166, doi: 10.1111/nan.12253.
  68. Kovács, T., Billes, V., Komlós, M., Hotzi, B., Manzéger, A., Tarnóci, A., et al. (2017) The small molecule AUTEN-99 (autophagy enhancer-99) prevents the progression of neurodegenerative symptoms, Sci. Rep., 7, 42014, doi: 10.1038/srep42014.
  69. Long, J., Luo, X., Fang, D., Song, H., Fang, W., Shan, H., et al. (2022) Discovery of an autophagy inducer J3 to lower mutant huntingtin and alleviate Huntington’ s disease-related phenotype, Cell Biosci., 12, 167, doi: 10.1186/s13578-022-00906-3.
  70. Yu, M., Zeng, M., Pan, Z., Wu, F., Guo, L., and He, G. (2020) Discovery of novel akt1 inhibitor induces autophagy associated death in hepatocellular carcinoma cells, Eur. J. Med. Chem., 189, 112076, doi: 10.1016/j.ejmech.2020.112076.
  71. Du, Y., Wang, H. L., Zhao, S.-Hu., and Zhang, X.-J. (2022) Discovery a novel hybrid with resveratrol and hans ester derivatives as activators induce autophagic cell death in tumoral NCI-H460 cells through production of ROS, Res. Sq., doi: 10.21203/rs.3.rs-1329819/v1.
  72. Hafez, H. N., Abbas, H.-A. S., and El-Gazzar, A.-R. B. A. (2008) Synthesis and evaluation of analgesic, anti-inflammatory and ulcerogenic activities of some triazolo- and 2-pyrazolyl-pyrido[2,3-d]-pyrimidines, Acta Pharm., 58, 359-378, doi: 10.2478/v10007-008-0024-1.
  73. Sayed, H. H., Morsy, E. M. H., and Flefel, E. M. (2010) Synthesis and reactions of some novel Nicotinonitrile, Thiazolotriazole, and Imidazolotriazole derivatives for antioxidant evaluation, Synthetic Commun., 40, 1360-1370, doi: 10.1080/00397910903079631.
  74. Hsieh, C.-Y., Li, L.-H., Lam, Y., Fang, Z., Gan, C. H., Rao, Y. K., et al. (2020) Synthetic 4-hydroxy Auxarconjugatin B, a novel autophagy inducer, attenuates gouty inflammation by inhibiting the NLRP3 inflammasome, Cells, 9, E279, doi: 10.3390/cells9020279.
  75. Luo, G., Jian, Z., Zhu, Y., Zhu, Y., Chen, B., Ma, R., et al. (2019) Sirt1 promotes autophagy and inhibits apoptosis to protect cardiomyocytes from hypoxic stress, Int. J. Mol. Med., 43, 2033-2043, doi: 10.3892/ijmm.2019.4125.
  76. Sun, T., Hu, Y., He, W., Shang, Y., Yang, X., Gong, L., et al. (2020) SRT2183 impairs ovarian cancer by facilitating autophagy, Aging (Albany NY), 12, 24208-24218, doi: 10.18632/aging.104126.
  77. Kim, M. J., Kang, Y. J., Sung, B., Jang, J. Y., Ahn, Y. R., Oh, H. J., et al. (2020) Novel SIRT inhibitor, MHY2256, induces cell cycle arrest, apoptosis, and autophagic cell death in HCT116 human colorectal cancer cells, Biomol. Ther. (Seoul), 28, 561-568, doi: 10.4062/biomolther.2020.153.
  78. Viana, R., Aguado, C., Esteban, I., Moreno, D., Viollet, B., Knecht, E., et al. (2008) Role of AMP-activated protein kinase in autophagy and proteasome function, Biochem. Biophys. Res. Commun., 369, 964-968, doi: 10.1016/j.bbrc.2008.02.126.
  79. Jaune, E., Cavazza, E., Ronco, C., Grytsai, O., Abbe, P., Tekaya, N., et al. (2021) Discovery of a new molecule inducing melanoma cell death: dual AMPK/MELK targeting for novel melanoma therapies, Cell Death Dis., 12, 64, doi: 10.1038/s41419-020-03344-6.
  80. Pasquier, B. (2015) SAR405, a PIK3C3/Vps34 inhibitor that prevents autophagy and synergizes with MTOR inhibition in tumor cells, Autophagy, 11, 725-726, doi: 10.1080/15548627.2015.1033601.
  81. Zhang, L., Fu, L., Zhang, S., Zhang, J., Zhao, Y., Zheng, Y., et al. (2017) Discovery of a small molecule targeting ULK1-modulated cell death of triple negative breast cancer in vitro and in vivo, Chem. Sci., 8, 2687-2701, doi: 10.1039/c6sc05368h.
  82. Zhu, Z., Liu, L.-F., Su, C.-F., Liu, J., Tong, B. C.-K., Iyaswamy, A., et al. (2022) Corynoxine B derivative CB6 prevents Parkinsonian toxicity in mice by inducing PIK3C3 complex-dependent autophagy, Acta Pharmacol. Sin., 43, 2511-2526, doi: 10.1038/s41401-022-00871-0.
  83. Qiao, C.-M., Sun, M.-F., Jia, X.-B., Shi, Y., Zhang, B.-P., Zhou, Z.-L., et al. (2020) Sodium butyrate causes α-synuclein degradation by an Atg5-dependent and PI3K/Akt/mTOR-related autophagy pathway, Exp. Cell Res., 387, 111772, doi: 10.1016/j.yexcr.2019.111772.
  84. Tang, Y., Chen, Y., Jiang, H., and Nie, D. (2011) Short-chain fatty acids induced autophagy serves as an adaptive strategy for retarding mitochondria-mediated apoptotic cell death, Cell Death Differ., 18, 602-618, doi: 10.1038/cdd.2010.117.
  85. Zhang, J., Yi, M., Zha, L., Chen, S., Li, Z., Li, C., et al. (2016) Sodium butyrate induces endoplasmic reticulum stress and autophagy in colorectal cells: implications for apoptosis, PLoS One, 11, e0147218, doi: 10.1371/journal. pone.0147218.
  86. Pant, K., Saraya, A., and Venugopal, S. K. (2017) Oxidative stress plays a key role in butyrate-mediated autophagy via Akt/mTOR pathway in hepatoma cells, Chem. Biol. Interact., 273, 99-106, doi: 10.1016/j.cbi.2017.06.001.
  87. Zhou, C., Li, L., Li, T., Sun, L., Yin, J., Guan, H., et al. (2020) SCFAs induce autophagy in intestinal epithelial cells and relieve colitis by stabilizing HIF-1α, J. Mol. Med. (Berl), 98, 1189-1202, doi: 10.1007/s00109-020-01947-2.
  88. Engevik, M. A., Luk, B., Chang-Graham, A. L., Hall, A., Herrmann, B., Ruan, W., et al. (2019) Bifidobacterium dentium fortifies the intestinal mucus layer via autophagy and calcium signaling pathways, mBio, 10, e01087-19, doi: 10.1128/mBio.01087-19.
  89. Schulthess, J., Pandey, S., Capitani, M., Rue-Albrecht, K. C., Arnold, I., Franchini, F., et al. (2019) The short chain fatty acid butyrate imprints an antimicrobial program in macrophages, Immunity, 50, 432-445.e7, doi: 10.1016/ j.immuni.2018.12.018.
  90. Levine, B., Sinha, S. C., and Kroemer, G. (2008) Bcl-2 family members: Dual regulators of apoptosis and autophagy, Autophagy, 4, 600-606, doi: 10.4161/auto.6260.
  91. Maiuri, M. C., Le Toumelin, G., Criollo, A., Rain, J.-C., Gautier, F., Juin, P., et al. (2007) Functional and physical interaction between Bcl-X(L) and a BH3-like domain in Beclin-1, EMBO J., 26, 2527-2539, doi: 10.1038/sj.emboj.7601689.
  92. Escariba Ruiz, P. V., Busquetes Xaubet, X., Teres Jimenez, S., Barcelo Coblijn, G., Llado Canellas, V., Marcilla Etxenike, A., et al. (2010) Patent: Use of derevatives of polyunsaturated fatty acids as medicaments, WO2010106211, 23.09.2010.
  93. Erazo, T., Lorente, M., López-Plana, A., Muñoz-Guardiola, P., Fernández-Nogueira, P., García-Martínez, J. A., et al. (2016) The new antitumor drug ABTL0812 inhibits the Akt/mTORC1 axis by upregulating Tribbles-3 pseudokinase, Clin. Cancer Res., 22, 2508-2519, doi: 10.1158/1078-0432.CCR-15-1808.
  94. Bhagat, V., and Verchere, C. B. (2023) A small molecule improves diabetes in mice expressing human islet amyloid polypeptide, Islets, 15, 12-15, doi: 10.1080/19382014.2022.2163829.
  95. Kataura, T., Tashiro, E., Nishikawa, S., Shibahara, K., Muraoka, Y., Miura, M., et al. (2021) A chemical genomics-aggrephagy integrated method studying functional analysis of autophagy inducers, Autophagy, 17, 1856-1872, doi: 10.1080/15548627.2020.1794590.
  96. Han, S. and Lee, J.-H. (2020) Novel catechol derivatives or salt thereof, processes for preparing the same, and pharmaceutical compositions comprising the same. Patent: WO2020017878A1, 23.01.2020.
  97. Suresh, S. N., Chavalmane, A. K., Pillai, M., Ammanathan, V., Vidyadhara, D. J., Yarreiphang, H., et al. (2018) Modulation of autophagy by a small molecule inverse agonist of ERRα is neuroprotective, Front. Mol. Neurosci., 11, 109, doi: 10.3389/fnmol.2018.00109.
  98. Ganesher, A., Chaturvedi, P., Sahai, R., Meena, S., Mitra, K., Datta, D., et al. (2020) New Spisulosine Derivative promotes robust autophagic response to cancer cells, Eur. J. Med. Chem., 188, 112011, doi: 10.1016/j.ejmech.2019.112011.
  99. Kim, S.-J., Devgan, A., Miller, B., Lee, S. M., Kumagai, H., Wilson, K. A., et al. (2022) Humanin-induced autophagy plays important roles in skeletal muscle function and lifespan extension, Biochim. Biophys. Acta Gen. Subj., 1866, 130017, doi: 10.1016/j.bbagen.2021.130017.
  100. Maestro, I., de la Ballina, L. R., Simonsen, A., Boya, P., and Martinez, A. (2021) Phenotypic assay leads to discovery of mitophagy inducers with therapeutic potential for Parkinson’ s disease, ACS Chem. Neurosci., 12, 4512-4523, doi: 10.1021/acschemneuro.1c00529.
  101. Palomo, V., Perez, D. I., Roca, C., Anderson, C., Rodríguez-Muela, N., Perez, C., et al. (2017) Subtly modulating glycogen synthase kinase 3 β: allosteric inhibitor development and their potential for the treatment of chronic diseases, J. Med. Chem., 60, 4983-5001, doi: 10.1021/acs.jmedchem.7b00395.
  102. Mehellou, Y. (2023) Parkinson’ s disease: Are PINK1 activators inching closer to the clinic?, ACS Med. Chem. Lett., 14, 870-874, doi: 10.1021/acsmedchemlett.3c00070.
  103. Chin, R. M., Rakhit, R., Ditsworth, D., Wang, C., Bartholomeus, J., Liu, S., et al. (2023) Pharmacological PINK1 activation ameliorates pathology in Parkinson’s disease models, bioRxiv, doi: 10.1101/2023.02.14.528378.
  104. Cen, X., Xu, X., and Xia, H. (2021) Targeting MCL1 to induce mitophagy is a potential therapeutic strategy for Alzheimer disease, Autophagy, 17, 818-819, doi: 10.1080/15548627.2020.1860542.
  105. Gatliff, J., East, D., Crosby, J., Abeti, R., Harvey, R., Craigen, W., et al. (2014) TSPO interacts with VDAC1 and triggers a ROS-mediated inhibition of mitochondrial quality control, Autophagy, 10, 2279-2296, doi: 10.4161/15548627. 2014.991665.
  106. Narendra, D., Tanaka, A., Suen, D.-F., and Youle, R. J. (2008) Parkin is recruited selectively to impaired mitochondria and promotes their autophagy, J. Cell. Biol., 183, 795-803, doi: 10.1083/jcb.200809125.
  107. Narendra, D., Kane, L. A., Hauser, D. N., Fearnley, I. M., and Youle, R. J. (2010) p62/SQSTM1 is required for Parkin-induced mitochondrial clustering but not mitophagy; VDAC1 is dispensable for both, Autophagy, 6, 1090-1106, doi: 10.4161/auto.6.8.13426.
  108. Wang, Y., Nartiss, Y., Steipe, B., McQuibban, G. A., and Kim, P. K. (2012) ROS-induced mitochondrial depolarization initiates PARK2/PARKIN-dependent mitochondrial degradation by autophagy, Autophagy, 8, 1462-1476, doi: 10.4161/auto.21211.
  109. Kenwood, B. M., Weaver, J. L., Bajwa, A., Poon, I. K., Byrne, F. L., Murrow, B. A., et al. (2014) Identification of a novel mitochondrial uncoupler that does not depolarize the plasma membrane, Mol. Metab., 3, 114-123, doi: 10.1016/ j.molmet.2013.11.005.
  110. Chu, C. T., Ji, J., Dagda, R. K., Jiang, J. F., Tyurina, Y. Y., Kapralov, A. A., et al. (2013) Cardiolipin externalization to the outer mitochondrial membrane acts as an elimination signal for mitophagy in neuronal cells, Nat. Cell. Biol., 15, 1197-1205, doi: 10.1038/ncb2837.
  111. Dagda, R. K., Zhu, J., Kulich, S. M., and Chu, C. T. (2008) Mitochondrially localized ERK2 regulates mitophagy and autophagic cell stress: implications for Parkinson’ s disease, Autophagy, 4, 770-782, doi: 10.4161/auto.6458.
  112. Palikaras, K., Lionaki, E., and Tavernarakis, N. (2015) Coordination of mitophagy and mitochondrial biogenesis during ageing in C. elegans, Nature, 521, 525-528, doi: 10.1038/nature14300.
  113. Zhu, J. H., Gusdon, A. M., Cimen, H., Van Houten, B., Koc, E., and Chu, C. T. (2012) Impaired mitochondrial biogenesis contributes to depletion of functional mitochondria in chronic MPP+ toxicity: dual roles for ERK1/2, Cell Death Dis., 3, e312, doi: 10.1038/cddis.2012.46.
  114. Hoshino, A., Ariyoshi, M., Okawa, Y., Kaimoto, S., Uchihashi, M., Fukai, K., et al. (2014) Inhibition of p53 preserves Parkin-mediated mitophagy and pancreatic β-cell function in diabetes, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 111, 3116-3121, doi: 10.1073/pnas.1318951111.
  115. Hoshino, A., Mita, Y., Okawa, Y., Ariyoshi, M., Iwai-Kanai, E., Ueyama, T., et al. (2013) Cytosolic p53 inhibits Parkin-mediated mitophagy and promotes mitochondrial dysfunction in the mouse heart, Nat. Commun., 4, 2308, doi: 10.1038/ncomms3308.
  116. Bensaad, K., Cheung, E. C., and Vousden, K. H. (2009) Modulation of intracellular ROS levels by TIGAR controls autophagy, EMBO J., 28, 3015-3026, doi: 10.1038/emboj.2009.242.
  117. East, D. A., Fagiani, F., Crosby, J., Georgakopoulos, N. D., Bertrand, H., Schaap, M., et al. (2014) PMI: a ΔΨm independent pharmacological regulator of mitophagy, Chem. Biol., 21, 1585-1596, doi: 10.1016/j.chembiol.2014.09.019.
  118. Zhu, S., Hu, X., Bennett, S., Xu, J., and Mai, Y. (2022) The molecular structure and role of humanin in neural and skeletal diseases, and in tissue regeneration, Front. Cell Dev. Biol., 10, 823354, doi: 10.3389/fcell.2022.823354.
  119. Bosch-Barrera, J., Moran, T., Estévez-García, P., Martín-Martorell, P., Sabatier, R., Nadal, E., et al. (2023) Phase 2 clinical trial of the proautophagic drug ABTL0812 combined with paclitaxel and carboplatin in first-line patients with advanced squamous non-small cell lung carcinoma, JCO, 41, 9059-9059, doi: 10.1200/ JCO.2023.41.16_suppl.9059.
  120. Ji, C. H., Kim, H. Y., Lee, M. J., Heo, A. J., Park, D. Y., Lim, S., et al. (2022) The AUTOTAC chemical biology platform for targeted protein degradation via the autophagy-lysosome system, Nat. Commun., 13, 904, doi: 10.1038/ s41467-022-28520-4.
  121. Li, Z., Zhu, C., Ding, Y., Fei, Y., and Lu, B. (2020) ATTEC: a potential new approach to target proteinopathies, Autophagy, 16, 185-187, doi: 10.1080/15548627.2019.1688556.
  122. Korolenko, T. A., Ovsyukova, M. V., Bgatova, N. P., Ivanov, I. D., Makarova, S. I., Vavilin, V. A., et al. (2022) Trehalose activates hepatic and myocardial autophagy and has anti-inflammatory effects in db/db diabetic mice, Life (Basel), 12, 442, doi: 10.3390/life12030442.
  123. Korolenko, T. A., Dubrovina, N. I., Ovsyukova, M. V., Bgatova, N. P., Tenditnik, M. V., Pupyshev, A. B., et al. (2021) Treatment with autophagy inducer trehalose alleviates memory and behavioral impairments and neuroinflammatory brain processes in db/db mice, Cells, 10, 2557, doi: 10.3390/cells10102557.
  124. Lipatova, A., Krasnov, G., Vorobyov, P., Melnikov, P., Alekseeva, O., Vershinina, Y., et al. (2021) Effects of Siberian fir terpenes extract Abisil on antioxidant activity, autophagy, transcriptome and proteome of human fibroblasts, Aging (Albany NY), 13, 20050-20080, doi: 10.18632/aging.203448.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Механизм действия синтетических веществ, активирующих аутофагию по mTOR-зависимому и mTOR-независимому путям. Ub – убиквитинирование, Р – фосфорилирование (красным показано ингибирующее фосфорилирование, зеленым – активирующее), черные стрелки указывают на мишени действия активаторов аутофагии; в каскаде активации аутофагии зелеными стрелками показано активирующее действие белков, красными – подавляющее

Скачать (292KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Механизм действия синтетических веществ, активирующих митофагию. Ub – убиквитинирование, Р – фосфорилирование, черные стрелки указывают на мишени действия активаторов аутофагии; в каскаде активации аутофагии зелеными стрелками показано активирующее действие белков, красными – подавляющее

Скачать (296KB)
Метаданные
4. Метформин

Скачать (19KB)
Метаданные
5. Рибоверин

Скачать (26KB)
Метаданные
6. Хлорпромазин

Скачать (21KB)
Метаданные
7. Селинексор

Скачать (27KB)
Метаданные
8. Милтефозин

Скачать (18KB)
Метаданные
9. Амоксапин

Скачать (21KB)
Метаданные
10. Флубендазол

Скачать (28KB)
Метаданные
11. Тамоксифен

Скачать (26KB)
Метаданные
12. Итраконазол

Скачать (61KB)
Метаданные
13. Верапамил

Скачать (26KB)
Метаданные
14. Амиодарон

Скачать (32KB)
Метаданные
15. Пимозид

Скачать (30KB)
Метаданные
16. Карбамазепин

Скачать (17KB)
Метаданные
17. Вальпроевая кислота

Скачать (16KB)
Метаданные
18. Клонидин

Скачать (19KB)
Метаданные
19. Рилменидин

Скачать (18KB)
Метаданные
20. Миконазол

Скачать (32KB)
Метаданные
21. Авобензол

Скачать (28KB)
Метаданные
22. Тиоксолон

Скачать (14KB)
Метаданные
23. Такролимус

Скачать (47KB)
Метаданные
24. Репаглинид

Скачать (37KB)
Метаданные
25. Олапариб

Скачать (32KB)
Метаданные
26. Пробукол

Скачать (57KB)
Метаданные
27. Деферипрон

Скачать (16KB)
Метаданные
28. MitoQ

Скачать (46KB)
Метаданные
29. AZD8055

Скачать (33KB)
Метаданные
30. CZ415

Скачать (32KB)
Метаданные
31. Торин 1

Скачать (37KB)
Метаданные
32. PP242

Скачать (26KB)
Метаданные
33. KU-0063794

Скачать (32KB)
Метаданные
34. PtdIns-103

Скачать (27KB)
Метаданные
35. NVP-BEZ235

Скачать (34KB)
Метаданные
36. EN6

Скачать (25KB)
Метаданные
37. SMERs

Скачать (51KB)
Метаданные
38. AUTEN-99

Скачать (21KB)
Метаданные
39. J3

Скачать (28KB)
Метаданные
40. Бутират натрия

Скачать (12KB)
Метаданные
41. 9f

Скачать (35KB)
Метаданные
42. ReHа-2

Скачать (34KB)
Метаданные
43. 4-HAB

Скачать (32KB)
Метаданные
44. SRT1720

Скачать (38KB)
Метаданные
45. SRT2183

Скачать (33KB)
Метаданные
46. AICAR

Скачать (24KB)
Метаданные
47. CRO15

Скачать (30KB)
Метаданные
48. LYN-1604

Скачать (38KB)
Метаданные
49. CB6

Скачать (36KB)
Метаданные
50. ABT737

Скачать (61KB)
Метаданные
51. ABTL0812

Скачать (27KB)
Метаданные
52. MSL-7

Скачать (31KB)
Метаданные
53. SMK-17

Скачать (31KB)
Метаданные
54. Производное катехола, соединение 6

Скачать (34KB)
Метаданные
55. XCT-790

Скачать (28KB)
Метаданные
56. 26b

Скачать (17KB)
Метаданные
57. Гуманин [118]

Скачать (25KB)
Метаданные
58. VP07

Скачать (28KB)
Метаданные
59. JAR1.39

Скачать (27KB)
Метаданные
60. Пифитрин-α

Скачать (21KB)
Метаданные
61. UMI-77

Скачать (27KB)
Метаданные
62. Кинетин

Скачать (21KB)
Метаданные
63. MTK458

Скачать (23KB)
Метаданные
64. FCCP

Скачать (17KB)
Метаданные
65. СССР

Скачать (18KB)
Метаданные
66. DNP

Скачать (19KB)
Метаданные
67. BAM15

Скачать (30KB)
Метаданные
68. Паракват

Скачать (25KB)
Метаданные
69. Дикват

Скачать (21KB)
Метаданные
70. Селенит натрия

Скачать (15KB)
Метаданные
71. MPTP

Скачать (18KB)
Метаданные
72. PMI

Скачать (27KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024