Enfoque integrado de genómica sustractiva basado en bioinformática para descifrar el objetivo terapéutico de medicamentos y su posible intervención contra la brucelosis
Autores: Khan, Kanwal; Alhar, Munirah Sulaiman Othman; Abbas, Muhammad Naseer; Abbas, Syed Qamar; Kazi, Mohsin; Khan, Saeed Ahmad; Sadiq, Abdul; Hassan, Syed Shams ul; Bungau, Simona; Jalal, Khurshid
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Enfoque integrado de genómica sustractiva basado en bioinformática para descifrar el objetivo terapéutico de medicamentos y su posible intervención contra la brucelosis
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Brucella
Proteínas
Blancos terapéuticos
Isocitrate liasa
Vías metabólicas
Proteómica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 46
Citaciones: Sin citaciones
, Uno de los agentes causantes de la brucelosis, es una bacteria intracelular Gram-negativa que puede encontrarse en todo el mundo y es un patógeno zoonótico facultativo significativo que se encuentra en el ganado. Puede adaptarse a un entorno fagocítico, reproducirse y desarrollar resistencia a entornos dañinos dentro de las células huésped, lo cual es una parte crucial del ciclo de vida de Brucella que lo convierte en una amenaza mundial. Los fundamentos moleculares de la patogenicidad de Brucella se han elucidado sustancialmente debido a métodos exhaustivos como la proteómica. Por lo tanto, nuestro objetivo es explorar el proteoma completo para priorizar las nuevas proteínas como blancos farmacológicos a través de un análisis proteogenómico sustractivo, un esfuerzo para conjeturar la existencia de vías distintas en el desarrollo de la brucelosis. En consecuencia, se observaron 38 vías metabólicas únicas con 503 proteínas, y entre estas 503 proteínas, se recuperaron las proteínas no homólogas (n = 421), esenciales (n = 350), similares a fármacos (n = 114), de virulencia (n = 45), de resistencia (n = 42) y únicas para las proteínas patógenas. La subsiguiente selección jerárquica resultó en una proteína, es decir, la isocitrato liasa, que podría actuar como blanco farmacológico potencial, lo cual se finalizó después de una extensa revisión de literatura. Los socios interactivos de estos blancos farmacológicos seleccionados se identificaron a través de la base de datos STRING. Además, se realizaron estudios basados en la estructura de la isocitrato liasa para analizar aún más su función. Con ese propósito, se examinaron ~18,000 compuestos ZINC para identificar nuevos candidatos a fármacos potentes contra la isocitrato liasa para la brucelosis. Esto resultó en la selección de seis compuestos, es decir, ZINC95543764, ZINC02688148, ZINC20115475, ZINC04232055, ZINC04231816 y ZINC04259566 que potencialmente inhiben la isocitrato liasa. Sin embargo, el perfil ADMET mostró que todos los compuestos cumplen con las propiedades ADMET excepto ZINC20115475 que mostró actividad Ames positiva; mientras que ZINC02688148, ZINC04259566, ZINC04232055 y ZINC04231816 mostraron hepatotoxicidad, aunque se observó que todos los compuestos no tienen sensibilización cutánea. A la luz de estos parámetros, recomendamos el compuesto ZINC95543764 para futuros estudios experimentales. Según la presente investigación, que utiliza la genómica sustractiva, se han reducido las proteínas que podrían servir como blancos terapéuticos y opciones líderes potenciales para erradicar la brucelosis.
Descripción
, Uno de los agentes causantes de la brucelosis, es una bacteria intracelular Gram-negativa que puede encontrarse en todo el mundo y es un patógeno zoonótico facultativo significativo que se encuentra en el ganado. Puede adaptarse a un entorno fagocítico, reproducirse y desarrollar resistencia a entornos dañinos dentro de las células huésped, lo cual es una parte crucial del ciclo de vida de Brucella que lo convierte en una amenaza mundial. Los fundamentos moleculares de la patogenicidad de Brucella se han elucidado sustancialmente debido a métodos exhaustivos como la proteómica. Por lo tanto, nuestro objetivo es explorar el proteoma completo para priorizar las nuevas proteínas como blancos farmacológicos a través de un análisis proteogenómico sustractivo, un esfuerzo para conjeturar la existencia de vías distintas en el desarrollo de la brucelosis. En consecuencia, se observaron 38 vías metabólicas únicas con 503 proteínas, y entre estas 503 proteínas, se recuperaron las proteínas no homólogas (n = 421), esenciales (n = 350), similares a fármacos (n = 114), de virulencia (n = 45), de resistencia (n = 42) y únicas para las proteínas patógenas. La subsiguiente selección jerárquica resultó en una proteína, es decir, la isocitrato liasa, que podría actuar como blanco farmacológico potencial, lo cual se finalizó después de una extensa revisión de literatura. Los socios interactivos de estos blancos farmacológicos seleccionados se identificaron a través de la base de datos STRING. Además, se realizaron estudios basados en la estructura de la isocitrato liasa para analizar aún más su función. Con ese propósito, se examinaron ~18,000 compuestos ZINC para identificar nuevos candidatos a fármacos potentes contra la isocitrato liasa para la brucelosis. Esto resultó en la selección de seis compuestos, es decir, ZINC95543764, ZINC02688148, ZINC20115475, ZINC04232055, ZINC04231816 y ZINC04259566 que potencialmente inhiben la isocitrato liasa. Sin embargo, el perfil ADMET mostró que todos los compuestos cumplen con las propiedades ADMET excepto ZINC20115475 que mostró actividad Ames positiva; mientras que ZINC02688148, ZINC04259566, ZINC04232055 y ZINC04231816 mostraron hepatotoxicidad, aunque se observó que todos los compuestos no tienen sensibilización cutánea. A la luz de estos parámetros, recomendamos el compuesto ZINC95543764 para futuros estudios experimentales. Según la presente investigación, que utiliza la genómica sustractiva, se han reducido las proteínas que podrían servir como blancos terapéuticos y opciones líderes potenciales para erradicar la brucelosis.