Pharmacophore model-based virtual screening, docking, biological evaluation and molecular dynamics simulations for inhibitors discovery against α-tryptophan synthase from Mycobacterium tuberculosis

Author(s):  
Sadia Naz ◽  
Umar Farooq ◽  
Sara Khan ◽  
Rizwana Sarwar ◽  
Yahia Nasser Mabkhot ◽  
...  
2021 ◽  
Author(s):  
Satyajit Beura ◽  
Prabhakar Chetti

To design a new therapeutic agent for Hematopoietic Prostaglandin D2 synthase (hPGDS), a set of 60 molecules with different molecular scaffolds were (range of pIC50 values are from 8.301 to 3.932) considered to create a pharmacophore model. Further, identification of potential hPGDS inhibitors were carried out by using virtual screening with different databases (from 15,74,182 molecules). The Molecular screening was performed using different sequential methods right from Pharmacophore based virtual screening, molecular docking, MM-GBSAstudies, ADME property analysis and molecular dynamics simulations using Maestro11.9 software. Based on the best pharmacophore model (ADRR_1), the resultant set of 18,492 molecules were screened. The preliminarily screened molecules were subjected to molecular docking (PDB_ID: 2CVD) methods. A set of 27 molecules was screened from the resultant molecular docking outcomes (360 molecules) based on binding free energy (ΔGbind) and Lipinskis rule of five. Out of 27 molecules, 4 were selected visual data analysis and further subjected to molecular dynamics (MD) simulation study. Outcomes of the present study conclude with three new proposed molecules (SP1, SP2 and SP10) which show a good range of interaction with human hPGDS enzyme in comparison to the marketed compounds i.e., HQL-79, TFC-007, HPGDS inhibitor I and TAS-204.


2015 ◽  
Vol 7 (17) ◽  
pp. 2317-2331 ◽  
Author(s):  
Gautier Moroy ◽  
Olivier Sperandio ◽  
Shakti Rielland ◽  
Saurabh Khemka ◽  
Karen Druart ◽  
...  

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