scholarly journals Antibody humanization by molecular dynamics simulations— in‐silico guided selection of critical backmutations

2016 ◽  
Vol 29 (6) ◽  
pp. 266-275 ◽  
Author(s):  
Christian Margreitter ◽  
Patrick Mayrhofer ◽  
Renate Kunert ◽  
Chris Oostenbrink
2020 ◽  
Vol 16 (6) ◽  
pp. 784-795
Author(s):  
Krisnna M.A. Alves ◽  
Fábio José Bonfim Cardoso ◽  
Kathia M. Honorio ◽  
Fábio A. de Molfetta

Background:: Leishmaniosis is a neglected tropical disease and glyceraldehyde 3- phosphate dehydrogenase (GAPDH) is a key enzyme in the design of new drugs to fight this disease. Objective:: The present study aimed to evaluate potential inhibitors of GAPDH enzyme found in Leishmania mexicana (L. mexicana). Methods: A search for novel antileishmanial molecules was carried out based on similarities from the pharmacophoric point of view related to the binding site of the crystallographic enzyme using the ZINCPharmer server. The molecules selected in this screening were subjected to molecular docking and molecular dynamics simulations. Results:: Consensual analysis of the docking energy values was performed, resulting in the selection of ten compounds. These ligand-receptor complexes were visually inspected in order to analyze the main interactions and subjected to toxicophoric evaluation, culminating in the selection of three compounds, which were subsequently submitted to molecular dynamics simulations. The docking results showed that the selected compounds interacted with GAPDH from L. mexicana, especially by hydrogen bonds with Cys166, Arg249, His194, Thr167, and Thr226. From the results obtained from molecular dynamics, it was observed that one of the loop regions, corresponding to the residues 195-222, can be related to the fitting of the substrate at the binding site, assisting in the positioning and the molecular recognition via residues responsible for the catalytic activity. Conclusion:: he use of molecular modeling techniques enabled the identification of promising compounds as inhibitors of the GAPDH enzyme from L. mexicana, and the results obtained here can serve as a starting point to design new and more effective compounds than those currently available.


2020 ◽  
Author(s):  
Md. Chayan Ali ◽  
Yeasmin Akter Munni ◽  
Raju Das ◽  
Marium sultana ◽  
Nasrin Akter ◽  
...  

AbstractCurcuma amada or Mango ginger, a member of the Zingiberaceae family, has been revealed as a beneficiary medicinal plant having diverse pharmacological activities against a wide range of diseases. Due to having neuromodulation properties of this plant, the present study characterized the secondary metabolites of Curcuma amada for their drug-likeness properties, identified potent hits by targeting Acetylcholinesterase (AChE) and revealed neuromodulatory potentiality by network pharmacology approaches. Here in silico ADMET analysis was performed for chemical profiling, and molecular docking and molecular dynamics simulations were used to hit selection and binding characterizations. Accordingly, ADMET prediction showed that around 87.59% of compounds processed drug-likeness activity, where four compounds have been screened out by molecular docking. Guided from induced-fit docking, molecular dynamics simulations revealed phytosterol and curcumin derivatives as the most favorable AChE inhibitors with the highest binding energy, as resulted from MM-PBSA analysis. Furthermore, all of the four hits were appeared to modulate several signaling molecules and intrinsic cellular pathways in network pharmacology analysis, which are associated with neuronal growth survival, inflammation, and immune response, supporting their capacity to revert the condition of neuro-pathobiology. Together, the present in silico based characterization and system pharmacology based findings demonstrate Curcuma amada, as a great source of neuromodulating compounds, which brings about new development for complementary and alternative medicine for the prevention and treatment of neurodegenerative disorders.


2017 ◽  
Author(s):  
Ευτυχία Κρίτση

Στην παρούσα διατριβή πραγματοποιήθηκε εκτενής μελέτη για την αναζήτηση πρόδρομων βιοδραστικών ενώσεων (hits) από χημικές βιβλιοθήκες για τρείς βιολογικούς στόχους, μέσω της εφαρμογής εμπορικά διαθέσιμων in silico τεχνικών και μεθοδολογιών.Οι στόχοι που επιλέχθηκαν ανήκουν σε διαφορετικές κατηγορίες πρωτεϊνών με μεγάλο φαρμακευτικό ενδιαφέρον, που όμως παρουσιάζουν διαφορετικό επίπεδο ωριμότητας όσον αφορά την εφαρμογή υπολογιστικών εργαλείωνγια την ανακάλυψη νέων φαρμακευτικών ενώσεων. Συγκεριμένα, οι στόχοι που μελετήθηκαν είναι οι ακόλουθοι:•το ένζυμο της 14-α διμεθυλάσης της λανοστερόλης (CYP51) για την αναζήτηση νέων πρόδρομων βιοδραστικών ενώσεων με αντιμικροβιακές ιδιότητες,•το ένζυμο της HIV τύπου 1 πρωτεάσης (HIV-1 PR) για την αναζήτηση νέων πρόδρομων βιοδραστικών ενώσεων με αντι-HIV δράση,•ο διαμεμβρανικός υποδοχέας της Αγγειοτασίνης ΙΙ (ΑΤ1) για την αναζήτηση νέων πρόδρομων βιοδραστικών με αντιυπερτασική δράσηΟι κυριότερες τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν για την αναζήτηση πρόδρομων βιοδραστικών ενώσεων περιλαμβάνουν την Εικονική Σάρωση (Virtual Screening) με χρήση Φαρμακοφόρων Μοντέλων (Pharmacophore modeling), τη Μοριακή Πρόσδεση (Molecular Docking), την πρόβλεψη μοριακών ιδιοτήτων καθώς και Προσομοιώσεις Μοριακής Δυναμικής (Molecular Dynamics Simulations). Η στρατηγική που ακολουθήθηκε διαφέρει σημαντικά ανά στόχο όσον αφορά τη μεθοδολογική προσέγγιση και την επιλογή των υπολογιστικών εργαλείων-αλγορίθμων, δίνοντας έμφαση στη συμπληρωματικότητα των αποτελεσμάτων τους. Για την ανάδειξη των πρόδρομων βιοδραστικών ενώσεων, πραγματοποιήθηκαν in vitro βιολογικές δοκιμές των ενώσεων που προτάθηκαν μέσω των υπολογιστικών τεχνικών. Οι ενώσεις που επιλέχθηκαν παρουσίασαν ανασταλτική δράση (ή συγγένεια πρόσδεσης) σε ικανοποιητικό εύρος τιμών 102 nM–μΜ για να χαρακτηριστούν πρόδρομες βιοδραστικές. Μείζονος σημασίας είναι και το γεγονός ότι οι δομικοί σκελετοί των προτεινόμενων ενώσεων για κάθε στόχο, είναι διαφορετικοί τόσο μεταξύ τους όσο και συγκρινόμενοι με τα υφιστάμενα φαρμακευτικά μόρια. Ως εκ τούτου, μπορούν να αποτελέσουν κατάλληλα "υποστρώματα" για το επόμενο στάδιο που αφορά τη βελτιστοποίησή τους προς ενώσεις-οδηγούς (hit to lead optimization) και δυνητικά προς νέα φαρμακευτικά προϊόντα.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document