3-Chlorotyramine acting as ligand of the D2 dopamine receptor. Molecular modeling, synthesis and D2 receptor affinity

• Autores: Angelina, Emilio Luis; Andujar, Sebastian Antonio; Moreno, Laura; Garibotto, Francisco; Párraga, Javier; Peruchena, Nelida; Cabedo, Nuria; Villecco, Margarita; Cortes, Diego; Enriz, Ricardo Daniel
• Año de publicación: 2015
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: Molecular Informatics, 2015, vol. 34, no. 1, p. 28-43.
• Materia: 3-chlorotyramine; MD simulations; QTAIM análisis; D2 dopamine receptor
• Institución: Universidad Nacional del Nordeste

Fil: Angelina, Emilio Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina.
Fil: Angelina, Emilio Luis. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Andujar, Sebastian Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina.
Fil: Andujar, Sebastian Antonio. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina.
Fil: Moreno, Laura. Universidad de Valencia. Facultad de Farmacia; España.
Fil: Garibotto, Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina.
Fil: Garibotto, Francisco. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina.
Fil: Párraga, Javier. Universidad de Valencia. Facultad de Farmacia; España.
Fil: Peruchena, Nelida. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Cabedo, Nuria. Universidad Politécnica de Valencia. Instituto Agroforestal Mediterráneo; España.
Fil: Villecco, Margarita. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Química Orgánica, Facultad de Bioquímica Química y Farmacia; Argentina.
Fil: Cortes, Diego. Universidad de Valencia. Facultad de Farmacia; España.
Fil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentina.
Fil: Enriz, Ricardo Daniel. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia; Argentina.
We synthesized and tested 3-chlorotyramine as a ligand of the D2 dopamine receptor. This compound displayed a similar affinity by this receptor to that previously reported for dopamine. In order to understand further the experimental results we performed a molecular modeling study of 3-chlorotyramine and structurally related compounds. By combining molecular dynamics simulations with semiempirical (PM6), ab initio and density functional theory calculations, a simple and generally applicable procedure to evaluate the binding energies of these ligands interacting with the D2 dopamine receptors is reported here. These results provided a clear picture of the binding interactions of these compounds from both structural and energetic view points. A reduced model for the binding pocket was used. This approach allowed us to perform more accurate quantum mechanical calculations as well as to obtain a detailed electronic analysis using the Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) technique. Molecular aspects of the binding interactions between ligands and the D2 dopamine receptor are discussed in detail. A good correlation between the relative binding energies obtained from theoretical calculations and experimental IC50 values was obtained. These results allowed us to predict that 3-chlorotyramine possesses a significant affinity by the D2-DR. Our theoretical predictions were experimentally corroborated when we synthesized and tested 3-chlorotyramine which displayed a similar affinity by the D2-DR to that reported for DA.