Fitonutrientes de la orientación de la proteasa principal del SARS-CoV-2: perfiles químicos, acoplamiento molecular y simulaciones de dinámica molecular
Autores: Dutta, Mycal; Tareq, Abu Montakim; Rakib, Ahmed; Mahmud, Shafi; Sami, Saad Ahmed; Mallick, Jewel; Islam, Mohammad Nazmul; Majumder, Mohuya; Uddin, Md. Zia; Alsubaie, Abdullah; Almalki, Abdulraheem S. A.; Khandaker, Mayeen Uddin; Bradley, D.A.; Rana, Md. Sohel; Emran, Talha Bin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Fitonutrientes de la orientación de la proteasa principal del SARS-CoV-2: perfiles químicos, acoplamiento molecular y simulaciones de dinámica molecular
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Virus
Inhibidores
Compuestos
Acoplamiento
Dinámica molecular
Interacciones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2), un coronavirus contemporáneo, ha impactado la actividad económica global y tiene una alta tasa de transmisión. Como resultado de los graves efectos médicos del virus, desarrollar vacunas efectivas es vital. Se han descubierto metabolitos derivados de plantas como posibles inhibidores del SARS-CoV-2. La proteasa principal del SARS-CoV-2 (M) es un objetivo para la investigación terapéutica debido a su secuencia de proteínas altamente conservada. Se utilizaron cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) y acoplamiento molecular para evaluar 34 compuestos identificados por su posible actividad inhibitoria contra la M del SARS-CoV-2. Además, se utilizó mecánica molecular de primer orden-área de superficie generalizada de Born (MM-GBSA) para evaluar el conjunto de compuestos utilizando una simulación de dinámica molecular. A partir del análisis de acoplamiento molecular, 26 compuestos fueron capaces de interactuar con la M del SARS-CoV-2, mientras que tres compuestos, a saber, 11-oxa-dispiro[4.0.4.1]undecan-1-ol (-5.755 kcal/mol), azetidin-2-ona 3,3-dimetil-4-(1-aminoetilo) (-5.39 kcal/mol) y lorazepam, derivado 2TMS (-5.246 kcal/mol), exhibieron los puntajes de acoplamiento más altos. Estos tres ligandos fueron evaluados por MM-GBSA, que reveló que se unen con los aminoácidos M necesarios en la hendidura catalítica para causar inhibición de proteínas, incluyendo Ser144, Cys145 y His41. La simulación de dinámica molecular confirmó la rigidez y estabilidad del complejo de ligando-M acoplado basado en el análisis de variaciones radicales medias, fluctuaciones cuadráticas medias, área de superficie accesible al solvente, radio de giro y formación de enlaces de hidrógeno. El estudio de la confirmación post-dinámica molecular también confirmó que lorazepam, 11-oxa-dispiro[4.0.4.1]undecan-1-ol y azetidin-2-ona-3, 3-dimetil-4-(1-aminoetilo) interactúan con bolsillos de unión M similares. Los resultados de nuestro enfoque de diseño de fármacos por computadora pueden ayudar en la lucha contra el SARS-CoV-2.
Descripción
El síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2), un coronavirus contemporáneo, ha impactado la actividad económica global y tiene una alta tasa de transmisión. Como resultado de los graves efectos médicos del virus, desarrollar vacunas efectivas es vital. Se han descubierto metabolitos derivados de plantas como posibles inhibidores del SARS-CoV-2. La proteasa principal del SARS-CoV-2 (M) es un objetivo para la investigación terapéutica debido a su secuencia de proteínas altamente conservada. Se utilizaron cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) y acoplamiento molecular para evaluar 34 compuestos identificados por su posible actividad inhibitoria contra la M del SARS-CoV-2. Además, se utilizó mecánica molecular de primer orden-área de superficie generalizada de Born (MM-GBSA) para evaluar el conjunto de compuestos utilizando una simulación de dinámica molecular. A partir del análisis de acoplamiento molecular, 26 compuestos fueron capaces de interactuar con la M del SARS-CoV-2, mientras que tres compuestos, a saber, 11-oxa-dispiro[4.0.4.1]undecan-1-ol (-5.755 kcal/mol), azetidin-2-ona 3,3-dimetil-4-(1-aminoetilo) (-5.39 kcal/mol) y lorazepam, derivado 2TMS (-5.246 kcal/mol), exhibieron los puntajes de acoplamiento más altos. Estos tres ligandos fueron evaluados por MM-GBSA, que reveló que se unen con los aminoácidos M necesarios en la hendidura catalítica para causar inhibición de proteínas, incluyendo Ser144, Cys145 y His41. La simulación de dinámica molecular confirmó la rigidez y estabilidad del complejo de ligando-M acoplado basado en el análisis de variaciones radicales medias, fluctuaciones cuadráticas medias, área de superficie accesible al solvente, radio de giro y formación de enlaces de hidrógeno. El estudio de la confirmación post-dinámica molecular también confirmó que lorazepam, 11-oxa-dispiro[4.0.4.1]undecan-1-ol y azetidin-2-ona-3, 3-dimetil-4-(1-aminoetilo) interactúan con bolsillos de unión M similares. Los resultados de nuestro enfoque de diseño de fármacos por computadora pueden ayudar en la lucha contra el SARS-CoV-2.