Armaghane Danesh

fa داکینگ مولکولی ترکیبات زیستی گیاه آویشن باغی (L. Thymus vulgaris) با آسپارتیل پروتئاز ترشحی‌ـ5 مخمر Candida albicans برای یافتن ترکیبات مهاری احتمالی Molecular Docking of Thymus Vulgaris Biochemical Against Candida Albicans Secreted Aspartyl Protease 5 to Find Possible Inhibitory Compounds انگل شناسی Parasitology پژوهشي Research زمینه و هدف: کاندیدا آلبیکنس علی‌رغم این که به عنوان یک مخمر همسفره با انسان در نظر گرفته می‌شود، در شرایط خاص می‌تواند به یک عامل مهاجم تبدیل شده و باعث انواع مختلفی از عفونت‌های حاد یا مزمن شود. استفاده از داروهای ضد قارچی موجود علیه این مخمر، به دلیل اثرات جانبی این داروها و نیز مقاومت این مخمر نسبت به آنها با محدودیت همراه است. بنابراین، هدف از این مطالعه تعیین و بررسی داکینگ مولکولی ترکیبات زیستی گیاه آویشن باغی (L. Thymus vulgaris) با آسپارتیل پروتئاز ترشحی‌ـ5 مخمر Candida albicans برای یافتن ترکیبات مهاری احتمالی بود. روش بررسی: در این مطالعه داکینگ مولکولی  که در سال 1403انجام شد، مواد مؤثره گیاهی آویشن باغی از پایگاه داده LOTUS و NPASS به دست آمد و ساختار پروتئین SAP5 با جستجو در بانک داده RCSB PDB  جمع‌ّوری شد. داکینگ مولکولی لیگاندها با آنزیم SAP5 با استفاده از نرم‌افزار AutoDock Vina در بسته نرم افزاری PyRx 0.8 برای محاسبه انرژی اتصال و تعیین موقعیت اتصال هر ترکیب در برهمکنش با SAP5 استفاده شد. ترکیباتی که بهترین انرژی اتصال را با پروتئین هدف داشتند، از نظر خصوصیات فارماکوکینتیک و سمیت مورد بررسی قرار گرفتند و در انتها لیگاندهای منتخب با استفاده از BIOVIA Discovery Studio تصویرسازی شدند. داده‌های جمع‌آوری شده با استفاده از نرم‌افزارهای مختلف و مقایسه با نتایج مقالات قبل در این زمینه تجزیه و تحلیل شدند. یافته‌ها: انرژی اتصال ترکیبات گیاه آویش به جایگاه فعال آنزیم SAP5  از 9/9- تا 4/3- متغیر بود. بیشترین تمایل اتصال به جایگاه فعال این آنزیم مربوط به سه ترکیب <a name="_Hlk154837984"></a><a name="_Hlk179130146">Eriodictin</a>، (-)-Taxifolin و  Ellagic Acidبود. این ترکیبات از نظر ویژگی‌های فارماکوکینتیک و سمیت مطلوب بودند. پژوهش‌های فارماکوکینتیک سه ترکیب منتخب با استفاده از سرور آنلاین SwissADME نشاند دهنده خواص دارویی امیدوار کننده این ترکیبات بود. با وجود این، بررسی سمیت این ترکیبات با استفاده از سرورهای ADMETlab و ProTox-II نشان دهنده سمیت اریودیکتین بود. نتیجه‌گیری: نتایج پژوهش‌های داکینگ نشان داد که  برخی ترکیبات موجود در گیاه آویشن توانایی مهار آسپارتیل پروتئاز ترشحی‌-5 را دارند. بنابر این، احتمالاً یکی از مکانیسم‌های دخیل در اثرات ضد گاندیدایی آویشن باغی بر مخمر کاندیدا آلبیکنز از طریق مهار این پروتئین می‌باشد.   Background & aim: Despite being considered a common yeast among humans, Candida albicans can become an invasive agent under certain conditions and cause various types of acute or chronic infections. The use of existing antifungal drugs is limited due to their side effects and the resistance of this yeast to them. Previous in vitro studies have demonstrated that thyme plant possesses antifungal properties and its metabolites have the ability to kill the candida strains resistant to azole antifungal drugs. Secreted aspartyl protease 5 (SAP5) plays a crucial role in the pathogenicity of this yeast. Therefore, the aim of the present study was to determine and investigate the molecular docking of biological compounds of garden thyme (L. Thymus vulgaris) with secreted aspartyl protease-5 of Candida albicans yeast to find possible inhibitory compounds. Methods: In the present molecular docking study conducted in 2024, the active phytochemical compounds of the Thymus vulgaris plant were obtained from the LOTUS and NPASS databases. The structure of the SAP5 protein was retrieved from the RCSB PDB database. Molecular docking of ligands with the SAP5 enzyme was performed using AutoDock Vina in the PyRx 0.8 software package to calculate binding energies and determine the docking position of each compound in its interaction with SAP5. The compounds with the best binding energy to the target protein were further evaluated for pharmacokinetic properties and toxicity, and the selected ligands were visualized using BIOVIA Discovery Studio. The collected data were analyzed using different software and compared with the results of previous articles in this field. Results: The binding energies of Thymus vulgaris compounds to the active site of the SAP5 enzyme ranged from -9.9 to -3.4 kcal/mol. The highest binding affinities to the active site were observed for the compounds Eriodictin, (-)-Taxifolin, and Ellagic Acid. These compounds also demonstrated favorable pharmacokinetic and toxicity profiles. Pharmacokinetic studies of three selected compounds using the SwissADME online server showed their promising medicinal properties. Despite this, investigating their toxicity using ADMETlab and ProTox-II servers showed the toxicity of eriodictin. Conclusion: The results of the present study indicated that some compounds in thyme plant may inhibit SAP5. Therefore, probably one of the mechanisms involved in the anti-candidal effects of garden thyme on Candida albicans yeast is through the inhibition of this protein.   گیاه آویشن باغی, کاندیدا آلبیکنس, فارماکوکینتیک, داکینگ مولکولی Thymus plant, Candida albicans, Pharmacokinetics, Molecular docking 610 627 http://armaghanj.yums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2952-1&slc_lang=fa&sid=1 M Zare میلاد زارع Se.parvizpour@gmail.com 100319475328460030493 0009-0003-0210-5025 No Master of Microbial Biotechnology, University of Maragheh, Maragheh, Iran کارشناسی ارشد بیوتکنولوژی میکروبی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران J Razmara جعفر رزم آرا Razmaraj@gmail.com 100319475328460030494 100319475328460030494 No Department of Computer Science, University of Tabriz, Tabriz گروه علوم کامپیوتر، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران S Parvizpour سپیده پرویزپور miladzare@yandex.com 100319475328460030495 100319475328460030495 No Research Center for Pharmaceutical Nanotechnology, Biomedical Research Institute, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran مرکز تحقیقات نانوتکنولوژی دارویی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران AM Barzegari امیر عباس برزگری Barzegaridoctora@gmail.com 0070662754 100319475328460030496 Yes Department of Biology, University of Maragheh, Maragheh, Iran گروه زیست‌شناسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران