داکینگ مولکولی و پیش‌بینی ADMET ترکیبات فعال در عسل توالنگ علیه گلوبولین متصل به هورمون جنسی (SHBG) به منظور درمان ناباروری در مردان
محورهای موضوعی : بیوانفورماتیک
حامد شهریارپور
1
,
مصطفی قادری زفره‌ای
2
1 - کارشناسی ارشد بیوفیزیک، گروه بیوفیزیک، دانشکده علوم زیستی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 - دانشیار، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، ایران
کلید واژه: ناباروری, داکینگ مولکولی, پروتئین SHBG, عسل توالنگ, پیش‌بینی ADMET,
چکیده مقاله :
مقدمه: گلوبولین متصل به هورمون جنسی (SHBG) پروتئینی است که توسط سلول‌های کبدی سنتز می‌شود و به هورمون‌های جنسی برای تنظیم سطح و فراهمی زیستی آن‌ها متصل می‌شود. اتصال آن به تستوسترون باعث کاهش تستوسترون زیستی در دسترس می‌شود و باعث بیماری‌های دستگاه تناسلی مردان مانند ناباروری، اختلال نعوظ و سرطان پروستات می‌شود. هدف: در این پژوهش به صورت in silico، پتانسیل چندین ترکیب موجود در عسل توالنگ علیه پروتئین SHBG به منظور درمان ناباروری بررسی شده است. مواد و روش‌ها: شش ترکیب موجود در عسل توالنگ که شامل کاتچین، اتیل اولئیت، فیستین، هسپرتین، کائمفرول و لوتئولین از پژوهش‌ها پیشین و پایگاه داده دارویی PubChem به دست آمدند. با استفاده از داکینگ مولکولی اتصال این ترکیبات به پروتئین SHBG از لحاظ انرژی اتصال و نوع میان‌کنش‌های پروتئین-لیگاند بررسی شد. از نرم‌افزار AutoDock Vina نسخه 1.1.2 برای انجام داکینگ مولکولی و از نرم‌افزار Discovery Studio نسخه 21.1.0.289 برای تجزیه و تحلیل نتایج داکینگ مولکولی استفاده شد. سپس از وب سرورهای SwissADME و admetSAR 2.0 برای ارزیابی خواص فارماکوکینتیک این ترکیبات از طریق پیش‌بینی‌های ADMET استفاده شد. نتایج: انرژی اتصال به دست آمده از داکینگ مولکولی نشان داد که ترکیب لوتئولین با امتیاز 10- کیلوکالری بر مول به پروتئین SHBG متصل می‌شود، و میان‌کنش‌های هیدروژنی و آب‌گریز بیشتری نسبت به سایر ترکیبات مورد بررسی و همچنین ترکیباتی که در مقالات اخیر روی آن‌ها کار شده، دارد. ترکیبات کاتچین و فیستین نیز نتیجه قابل قبولی نشان دادند. بررسی ADMET و رادار فراهمی زیستی نشان داد، اگرچه این ترکیبات خواص فیزیکی و شیمیایی برای استفاده به عنوان دارو دارند، اما پتانسیل مهار بعضی از سیتوکروم‌ها و سمیت برای بعضی از ارگان‌های بدن و DNA یا سایر موارد ژنتیکی در بدن را دارند که در استفاده از این ترکیبات به عنوان دارو باید مد نظر قرار گرفته شوند. بحث و نتیجه‌گیری: با استفاده از این مطالعه in silico، چند مولکول مناسب با منشاء طبیعی علیه پروتئین SHBG شناسایی شد که توانایی بالقوه‌ای برای درمان ناباروری در مردان از خود نشان دادند.
Introduction: Sex hormone-binding globulin (SHBG) is a protein that is synthesized by liver cells and binds to sex hormones to regulate their levels and bioavailability. Its binding to testosterone reduces bioavailable testosterone and causes diseases of the male reproductive tract such as infertility, erectile dysfunction and prostate cancer. Objective: In this in Silico study, the potential of several compounds present in Tulang honey against SHBG protein for the treatment of infertility has been investigated. Materials and methods: The six compounds in Tualang honey, Catechin, Ethyl oleate, Fisetin, Hesperetin, Kaempferol and Luteolin were obtained from previous studies and the PubChem pharmaceutical database. The binding energy and type of protein-ligand interactions were investigated by molecular docking of these compounds to SHBG protein. AutoDock Vina version 1.1.2 software was used to perform molecular docking and Discovery Studio v21.1.0.289 software was used to analyze molecular docking results. Then SwissADME and admetSAR 2.0 web servers were used to evaluate the pharmacokinetic properties of these compounds through ADMET predictions. Results: The binding energy obtained from molecular docking showed that Luteolin with a score of -10 kcal/mol binds to SHBG protein, and has more hydrogen-hydrophobic interactions than other studied compounds as well as compounds that have been worked on in recent papers. Catechin and Fisetin also showed an acceptable result. The study of ADMET and bioavailability radar showed that although these compounds have physicochemical properties for use as drugs, they have the potential to inhibit some cytochromes and toxicity for certain organs and DNA or other genetic material in the body that should be considered in the use of these compounds as drugs. Discussion and conclusion: Using this in silico study, several suitable molecules of natural origin against the SHBG protein were identified, which showed potential for the treatment of male infertility.
_||_