Molecular docking, ADMET and molecular dynamics simulation revealed metralindole as a multitargeted inhibitor for division kinases / Ancoragem molecular, ADMET e simulação de dinâmica molecular revelaram o metralindol como inibidor multialvo para divisão quinases

Lung cancer is the most common type of cancer in the world, and alone, in 2020, almost 2.21 million new cases were diagnosed, with 1.80 million deaths, and are increasing daily. Non-small cell lung (NSCLC) is the primary type of lung cancer, predominantly forms around 80% of cases compared to small cell carcinoma, and about 75% of patients are already in an advanced state when diagnosed. Despite notable advances in early diagnosis and treatment, the five-year survival rate for NSCLC is not encouraging. Therefore, it is crucial to investigate the molecular causes of non-small cell lung cancer to create more efficient therapeutic approaches. Lung cancer showed a more significant and persistent binding affinity and energy landscape with the target CDK2 staurosporine and FGF receptor-1. In this study, we have picked two essential target proteins, human cyclin-dependent kinase-2 and Human Protein Kinase CK2 Holoenzyme and screened the entire prepared DrugBank prepared library of 1,55,888 compounds and identified 2-(2-methyl-5-nitroimidazole-1-yl) ethanol (Metralindole) as a major inhibitor. Metralindole has displayed high docking scores of -5.159 Kcal/mol and -5.99 Kcal/mol with good hydrogen bonding and other bonding topologies such as van der Waals force, and ADMET results shown excellent bioavailability, outstanding solubility, no side effects, and toxicity. The molecular dynamics simulation for 100ns in a water medium confirmed the compound's stability and interaction pattern with the lowest deviation and fluctuations. Our in-silico study suggests Metralindole, an experimental compound, can effectively cure lung cancer. Further, the experimental validation of the compound is a must before any prescription.

O câncer de pulmão é o tipo de câncer mais comum no mundo, e, apenas em 2020, foram diagnosticados quase 2,21 milhões de novos casos, com 1,8 milhão de óbitos, e isso vem aumentando diariamente. O câncer de pulmão de células não pequenas (CPCNP) é o tipo primário de câncer de pulmão, forma que predomina em cerca de 80% dos casos em comparação com o carcinoma de pequenas células, e cerca de 75% dos pacientes já estão em estado avançado quando diagnosticados. Apesar dos avanços notáveis no diagnóstico e tratamento precoces, a taxa de sobrevida em cinco anos para CPCNP não é animadora. Portanto, é crucial investigar as causas moleculares do CPCNP para criar abordagens terapêuticas mais eficientes. O câncer de pulmão mostrou uma afinidade de ligação e perfil energético mais significativos e persistentes com a estaurosporina CDK2 alvo e o receptor-1 de FGF. Neste estudo, escolhemos duas proteínas-alvo essenciais, a quinase dependente de ciclina humana-2 e a holoenzima CK2 da proteína quinase humana, examinamos toda a biblioteca preparada pelo DrugBank de 1,55,888 compostos e identificamos 2-(2-metil-5-nitroimidazol-1-il) etanol (metralindol) como inibidor principal. O metralindol apresentou altas pontuações de ancoragem de -5,159 Kcal/mol e -5,99 Kcal/mol, com boas ligações de hidrogênio e outras topologias de ligação, como a força de Van der Waals, e os resultados do ADMET mostraram excelente biodisponibilidade e solubilidade, sem efeitos colaterais e toxicidade. A simulação de dinâmica molecular para 100ns em meio aquoso confirmou a estabilidade e o padrão de interação do composto com os menores desvios e flutuações. Nosso estudo in silico sugere que o metralindol, um composto experimental, pode efetivamente curar o câncer de pulmão. Além disso, a validação experimental do composto é obrigatória antes de qualquer prescrição.

A threefold approach including quantum chemical, molecular docking and molecular dynamic studies to explore the natural compounds from Centaurea jacea as the potential inhibitors for COVID-19 / Uma abordagem tríplice incluindo química quântica, docking molecular e estudos dinâmicos moleculares para explorar os compostos naturais de Centaurea jacea como inibidores potenciais para Covid-19

In the current report, we studied the possible inhibitors of COVID-19 from bioactive constituents of Centaurea jacea using a threefold approach consisting of quantum chemical, molecular docking and molecular dynamic techniques. Centaurea jacea is a perennial herb often used in folk medicines of dermatological complaints and fever. Moreover, anticancer, antioxidant, antibacterial and antiviral properties of its bioactive compounds are also reported. The Mpro (Main proteases) was docked with different compounds of Centaurea jacea through molecular docking. All the studied compounds including apigenin, axillarin, Centaureidin, Cirsiliol, Eupatorin and Isokaempferide, show suitable binding affinities to the binding site of SARS-CoV-2 main protease with their binding energies -6.7 kcal/mol, -7.4 kcal/mol, -7.0 kcal/mol, -5.8 kcal/mol, -6.2 kcal/mol and -6.8 kcal/mol, respectively. Among all studied compounds, axillarin was found to have maximum inhibitor efficiency followed by Centaureidin, Isokaempferide, Apigenin, Eupatorin and Cirsiliol. Our results suggested that axillarin binds with the most crucial catalytic residues CYS145 and HIS41 of the Mpro, moreover axillarin shows 5 hydrogen bond interactions and 5 hydrophobic interactions with various residues of Mpro. Furthermore, the molecular dynamic calculations over 60 ns (6×106 femtosecond) time scale also shown significant insights into the binding effects of axillarin with Mpro of SARS-CoV-2 by imitating protein like aqueous environment. From molecular dynamic calculations, the RMSD and RMSF computations indicate the stability and dynamics of the best docked complex in aqueous environment. The ADME properties and toxicity prediction analysis of axillarin also recommended it as safe drug candidate. Further, in vivo and in [...].

No presente relatório, estudamos os possíveis inibidores de Covid-19 de constituintes bioativos de Centaurea jacea usando uma abordagem tripla que consiste em técnicas de química quântica, docking molecular e dinâmica molecular. Centaurea jacea é uma erva perene frequentemente usada em remédios populares de doenças dermatológicas e febre. Além disso, as propriedades anticâncer, antioxidante, antibacteriana e antiviral de seus compostos bioativos também são relatadas. A Mpro (proteases principais) foi acoplada a diferentes compostos de Centaurea jacea por meio de docking molecular. Todos os compostos estudados, incluindo apigenina, axilarina, Centaureidina, Cirsiliol, Eupatorina e Isokaempferide, mostram afinidades de ligação adequadas ao sítio de ligação da protease principal SARS-CoV-2 com suas energias de ligação -6,7 kcal / mol, -7,4 kcal / mol, - 7,0 kcal / mol, -5,8 kcal / mol, -6,2 kcal / mol e -6,8 kcal / mol, respectivamente. Dentre todos os compostos estudados, a axilarina apresentou eficiência máxima de inibidor, seguida pela Centaureidina, Isokaempferida, Apigenina, Eupatorina e Cirsiliol. Nossos resultados sugeriram que a axilarina se liga aos resíduos catalíticos mais cruciais CYS145 e HIS41 do Mpro, além disso a axilarina mostra 5 interações de ligações de hidrogênio e 5 interações hidrofóbicas com vários resíduos de Mpro. Além disso, os cálculos de dinâmica molecular em uma escala de tempo de 60 ns (6 × 106 femtossegundos) também mostraram percepções significativas sobre os efeitos de ligação da axilarina com Mpro de SARS-CoV-2 por imitação de proteínas como o ambiente aquoso. A partir de cálculos de dinâmica molecular, os cálculos RMSD e RMSF indicam a estabilidade e dinâmica do melhor complexo ancorado em ambiente [...].

A threefold approach including quantum chemical, molecular docking and molecular dynamic studies to explore the natural compounds from Centaurea jacea as the potential inhibitors for COVID-19

Abstract In the current report, we studied the possible inhibitors of COVID-19 from bioactive constituents of Centaurea jacea using a threefold approach consisting of quantum chemical, molecular docking and molecular dynamic techniques. Centaurea jacea is a perennial herb often used in folk medicines of dermatological complaints and fever. Moreover, anticancer, antioxidant, antibacterial and antiviral properties of its bioactive compounds are also reported. The Mpro (Main proteases) was docked with different compounds of Centaurea jacea through molecular docking. All the studied compounds including apigenin, axillarin, Centaureidin, Cirsiliol, Eupatorin and Isokaempferide, show suitable binding affinities to the binding site of SARS-CoV-2 main protease with their binding energies -6.7 kcal/mol, -7.4 kcal/mol, -7.0 kcal/mol, -5.8 kcal/mol, -6.2 kcal/mol and -6.8 kcal/mol, respectively. Among all studied compounds, axillarin was found to have maximum inhibitor efficiency followed by Centaureidin, Isokaempferide, Apigenin, Eupatorin and Cirsiliol. Our results suggested that axillarin binds with the most crucial catalytic residues CYS145 and HIS41 of the Mpro, moreover axillarin shows 5 hydrogen bond interactions and 5 hydrophobic interactions with various residues of Mpro. Furthermore, the molecular dynamic calculations over 60 ns (6×106 femtosecond) time scale also shown significant insights into the binding effects of axillarin with Mpro of SARS-CoV-2 by imitating protein like aqueous environment. From molecular dynamic calculations, the RMSD and RMSF computations indicate the stability and dynamics of the best docked complex in aqueous environment. The ADME properties and toxicity prediction analysis of axillarin also recommended it as safe drug candidate. Further, in vivo and in vitro investigations are essential to ensure the anti SARS-CoV-2 activity of all bioactive compounds particularly axillarin to encourage preventive use of Centaurea jacea against COVID-19 infections.

Resumo No presente relatório, estudamos os possíveis inibidores de Covid-19 de constituintes bioativos de Centaurea jacea usando uma abordagem tripla que consiste em técnicas de química quântica, docking molecular e dinâmica molecular. Centaurea jacea é uma erva perene frequentemente usada em remédios populares de doenças dermatológicas e febre. Além disso, as propriedades anticâncer, antioxidante, antibacteriana e antiviral de seus compostos bioativos também são relatadas. A Mpro (proteases principais) foi acoplada a diferentes compostos de Centaurea jacea por meio de docking molecular. Todos os compostos estudados, incluindo apigenina, axilarina, Centaureidina, Cirsiliol, Eupatorina e Isokaempferide, mostram afinidades de ligação adequadas ao sítio de ligação da protease principal SARS-CoV-2 com suas energias de ligação -6,7 kcal / mol, -7,4 kcal / mol, - 7,0 kcal / mol, -5,8 kcal / mol, -6,2 kcal / mol e -6,8 kcal / mol, respectivamente. Dentre todos os compostos estudados, a axilarina apresentou eficiência máxima de inibidor, seguida pela Centaureidina, Isokaempferida, Apigenina, Eupatorina e Cirsiliol. Nossos resultados sugeriram que a axilarina se liga aos resíduos catalíticos mais cruciais CYS145 e HIS41 do Mpro, além disso a axilarina mostra 5 interações de ligações de hidrogênio e 5 interações hidrofóbicas com vários resíduos de Mpro. Além disso, os cálculos de dinâmica molecular em uma escala de tempo de 60 ns (6 × 106 femtossegundos) também mostraram percepções significativas sobre os efeitos de ligação da axilarina com Mpro de SARS-CoV-2 por imitação de proteínas como o ambiente aquoso. A partir de cálculos de dinâmica molecular, os cálculos RMSD e RMSF indicam a estabilidade e dinâmica do melhor complexo ancorado em ambiente aquoso. As propriedades ADME e a análise de previsão de toxicidade da axilarina também a recomendaram como um candidato a medicamento seguro. Além disso, as investigações in vivo e in vitro são essenciais para garantir a atividade anti-SARS-CoV-2 de todos os compostos bioativos, particularmente a axilarina, para encorajar o uso preventivo de Centaurea jacea contra infecções por Covid-19.

A threefold approach including quantum chemical, molecular docking and molecular dynamic studies to explore the natural compounds from Centaurea jacea as the potential inhibitors for COVID-19 / Uma abordagem tríplice incluindo química quântica, docking molecular e estudos dinâmicos moleculares para explorar os compostos naturais de Centaurea jacea como inibidores potenciais para Covid-19

Abstract In the current report, we studied the possible inhibitors of COVID-19 from bioactive constituents of Centaurea jacea using a threefold approach consisting of quantum chemical, molecular docking and molecular dynamic techniques. Centaurea jacea is a perennial herb often used in folk medicines of dermatological complaints and fever. Moreover, anticancer, antioxidant, antibacterial and antiviral properties of its bioactive compounds are also reported. The Mpro (Main proteases) was docked with different compounds of Centaurea jacea through molecular docking. All the studied compounds including apigenin, axillarin, Centaureidin, Cirsiliol, Eupatorin and Isokaempferide, show suitable binding affinities to the binding site of SARS-CoV-2 main protease with their binding energies -6.7 kcal/mol, -7.4 kcal/mol, -7.0 kcal/mol, -5.8 kcal/mol, -6.2 kcal/mol and -6.8 kcal/mol, respectively. Among all studied compounds, axillarin was found to have maximum inhibitor efficiency followed by Centaureidin, Isokaempferide, Apigenin, Eupatorin and Cirsiliol. Our results suggested that axillarin binds with the most crucial catalytic residues CYS145 and HIS41 of the Mpro, moreover axillarin shows 5 hydrogen bond interactions and 5 hydrophobic interactions with various residues of Mpro. Furthermore, the molecular dynamic calculations over 60 ns (6×106 femtosecond) time scale also shown significant insights into the binding effects of axillarin with Mpro of SARS-CoV-2 by imitating protein like aqueous environment. From molecular dynamic calculations, the RMSD and RMSF computations indicate the stability and dynamics of the best docked complex in aqueous environment. The ADME properties and toxicity prediction analysis of axillarin also recommended it as safe drug candidate. Further, in vivo and in vitro investigations are essential to ensure the anti SARS-CoV-2 activity of all bioactive compounds particularly axillarin to encourage preventive use of Centaurea jacea against COVID-19 infections.

Resumo No presente relatório, estudamos os possíveis inibidores de Covid-19 de constituintes bioativos de Centaurea jacea usando uma abordagem tripla que consiste em técnicas de química quântica, docking molecular e dinâmica molecular. Centaurea jacea é uma erva perene frequentemente usada em remédios populares de doenças dermatológicas e febre. Além disso, as propriedades anticâncer, antioxidante, antibacteriana e antiviral de seus compostos bioativos também são relatadas. A Mpro (proteases principais) foi acoplada a diferentes compostos de Centaurea jacea por meio de docking molecular. Todos os compostos estudados, incluindo apigenina, axilarina, Centaureidina, Cirsiliol, Eupatorina e Isokaempferide, mostram afinidades de ligação adequadas ao sítio de ligação da protease principal SARS-CoV-2 com suas energias de ligação -6,7 kcal / mol, -7,4 kcal / mol, - 7,0 kcal / mol, -5,8 kcal / mol, -6,2 kcal / mol e -6,8 kcal / mol, respectivamente. Dentre todos os compostos estudados, a axilarina apresentou eficiência máxima de inibidor, seguida pela Centaureidina, Isokaempferida, Apigenina, Eupatorina e Cirsiliol. Nossos resultados sugeriram que a axilarina se liga aos resíduos catalíticos mais cruciais CYS145 e HIS41 do Mpro, além disso a axilarina mostra 5 interações de ligações de hidrogênio e 5 interações hidrofóbicas com vários resíduos de Mpro. Além disso, os cálculos de dinâmica molecular em uma escala de tempo de 60 ns (6 × 106 femtossegundos) também mostraram percepções significativas sobre os efeitos de ligação da axilarina com Mpro de SARS-CoV-2 por imitação de proteínas como o ambiente aquoso. A partir de cálculos de dinâmica molecular, os cálculos RMSD e RMSF indicam a estabilidade e dinâmica do melhor complexo ancorado em ambiente aquoso. As propriedades ADME e a análise de previsão de toxicidade da axilarina também a recomendaram como um candidato a medicamento seguro. Além disso, as investigações in vivo e in vitro são essenciais para garantir a atividade anti-SARS-CoV-2 de todos os compostos bioativos, particularmente a axilarina, para encorajar o uso preventivo de Centaurea jacea contra infecções por Covid-19.

A threefold approach including quantum chemical, molecular docking and molecular dynamic studies to explore the natural compounds from Centaurea jacea as the potential inhibitors for COVID-19 / Uma abordagem tríplice incluindo química quântica, docking molecular e estudos dinâmicos moleculares para explorar os compostos naturais de Centaurea jacea como inibidores potenciais para Covid-19

In the current report, we studied the possible inhibitors of COVID-19 from bioactive constituents of Centaurea jacea using a threefold approach consisting of quantum chemical, molecular docking and molecular dynamic techniques. Centaurea jacea is a perennial herb often used in folk medicines of dermatological complaints and fever. Moreover, anticancer, antioxidant, antibacterial and antiviral properties of its bioactive compounds are also reported. The Mpro (Main proteases) was docked with different compounds of Centaurea jacea through molecular docking. All the studied compounds including apigenin, axillarin, Centaureidin, Cirsiliol, Eupatorin and Isokaempferide, show suitable binding affinities to the binding site of SARS-CoV-2 main protease with their binding energies -6.7 kcal/mol, -7.4 kcal/mol, -7.0 kcal/mol, -5.8 kcal/mol, -6.2 kcal/mol and -6.8 kcal/mol, respectively. Among all studied compounds, axillarin was found to have maximum inhibitor efficiency followed by Centaureidin, Isokaempferide, Apigenin, Eupatorin and Cirsiliol. Our results suggested that axillarin binds with the most crucial catalytic residues CYS145 and HIS41 of the Mpro, moreover axillarin shows 5 hydrogen bond interactions and 5 hydrophobic interactions with various residues of Mpro. Furthermore, the molecular dynamic calculations over 60 ns (6×106 femtosecond) time scale also shown significant insights into the binding effects of axillarin with Mpro of SARS-CoV-2 by imitating protein like aqueous environment. From molecular dynamic calculations, the RMSD and RMSF computations indicate the stability and dynamics of the best docked complex in aqueous environment. The ADME properties and toxicity prediction analysis of axillarin also recommended it as safe drug candidate. Further, in vivo and in [...].(AU)

No presente relatório, estudamos os possíveis inibidores de Covid-19 de constituintes bioativos de Centaurea jacea usando uma abordagem tripla que consiste em técnicas de química quântica, docking molecular e dinâmica molecular. Centaurea jacea é uma erva perene frequentemente usada em remédios populares de doenças dermatológicas e febre. Além disso, as propriedades anticâncer, antioxidante, antibacteriana e antiviral de seus compostos bioativos também são relatadas. A Mpro (proteases principais) foi acoplada a diferentes compostos de Centaurea jacea por meio de docking molecular. Todos os compostos estudados, incluindo apigenina, axilarina, Centaureidina, Cirsiliol, Eupatorina e Isokaempferide, mostram afinidades de ligação adequadas ao sítio de ligação da protease principal SARS-CoV-2 com suas energias de ligação -6,7 kcal / mol, -7,4 kcal / mol, - 7,0 kcal / mol, -5,8 kcal / mol, -6,2 kcal / mol e -6,8 kcal / mol, respectivamente. Dentre todos os compostos estudados, a axilarina apresentou eficiência máxima de inibidor, seguida pela Centaureidina, Isokaempferida, Apigenina, Eupatorina e Cirsiliol. Nossos resultados sugeriram que a axilarina se liga aos resíduos catalíticos mais cruciais CYS145 e HIS41 do Mpro, além disso a axilarina mostra 5 interações de ligações de hidrogênio e 5 interações hidrofóbicas com vários resíduos de Mpro. Além disso, os cálculos de dinâmica molecular em uma escala de tempo de 60 ns (6 × 106 femtossegundos) também mostraram percepções significativas sobre os efeitos de ligação da axilarina com Mpro de SARS-CoV-2 por imitação de proteínas como o ambiente aquoso. A partir de cálculos de dinâmica molecular, os cálculos RMSD e RMSF indicam a estabilidade e dinâmica do melhor complexo ancorado em ambiente [...].(AU)

Molecular docking studies and evaluation of the antiretroviral activity and cytotoxicity of the species Lafoensia pacari Saint-Hilaire / Estudos de docking molecular e avaliação da atividade antirretroviral e citotoxicidade da espécie Lafoensia pacari Saint-Hilaire

Interest in antiviral plant species has grown exponentially and some have been reported to have anti-HIV properties. This research aims to perform the bio-guided phytochemical fractionation by antiretroviral activity of Lafoensia pacari stem barks. This in vitro experimental study involved the preparation of plant material, obtention of ethanolic extract, fractionation, purification, identification and quantification of fractions, acid-base extraction, nuclear magnetic resonance, HIV-1 RT inhibition test and molecular docking studies. From the bio-guided fractionation by the antiretroviral activity there was a higher activity in the acetanolic subfractions, highlighting the acetate subfraction - neutrals with 60.98% of RT inhibition and ellagic acid with 88.61% of RT inhibition and absence of cytotoxicity. The macrophage lineage cytotoxicity assay showed that the chloroform fraction was more toxic than the acetate fraction. The analysis of the J-resolved spectrum in the aromatic region showed a singlet at 7.48 and 6.93 ppm which was identified as ellagic acid and gallic acid, respectively. The 5TIQ enzyme obtained better affinity parameter with the ellagic acid ligand, which was confirmed by the HSQC-1H-13C spectra. Gallic acid was also favorable to form interaction with the 5TIQ enzyme, being confirmed through the HSQC-1H-13C spectrum. From the PreADMET evaluation it was found that ellagic acid is a promising molecule for its RT inhibition activity and pharmacokinetic and toxicity parameters.

O interesse por espécies vegetais com ação antiviral tem crescido exponencialmente e algumas tem sido relatadas como possuídoras de propriedades anti-HIV. Essa pesquisa tem como objetivo realizar o fracionamento fitoquímico biodirecionado pela atividade antirretroviral das cascas do caule da espécie Lafoensia pacari. Trata-se de um estudo experimental in vitro e a metodologia envolve preparo do material vegetal, obtenção do extrato etanólico, fracionamento, purificação, identificação e quantificação das frações, extração ácido-base, ressonância magnética nuclear, teste de inibição da TR do HIV-1 e estudos de docking molecular. A partir do fracionamento biodirecionado pela atividade antirretroviral verificou-se uma maior atividade nas subfrações acetanólica. Com destaque para a subfração acetanólica neutros com 60,98% de inibição de TR e o ácido elágico com 88,61% de inibição de TR e ausência de citotoxicidade. Verificou-se com o teste de citotoxicidade em linhagem de macrófagos que a fração clorofórmica foi mais tóxica que a fração acetanólica. A análise do espectro J-resolvido na região aromática apresentou um simpleto em 7.48 e 6.93 ppm que foram identificados como ácido elágico e ácido gálico respectivamente. A enzima 5TIQ obteve melhor parâmetro de afinidade com o ligante ácido elágico que foi confirmado pelos espectros HSQC-1H-13C. O ácido gálico mostrou-se também favorável a formar interação com a enzima 5TIQ, sendo confirmado através do espectro HSQC-1H-13C. Através da avaliação do PreADMET verificou-se que o ácido elágico é uma molécula promissora pela sua atividade de inibição da TR e parâmetros farmacocinéticos e de toxicidade.

Anti-tick effect and cholinesterase inhibition caused by Prosopis juliflora alkaloids: in vitro and in silico studies / Efeito carrapaticida e inibição da acetilcolinesterase por alcaloides de Prosopis juliflora: estudos in vitro e in silico

We investigated the in vitro acaricide activity of the methanolic extract (ME) and alkaloid-rich fraction (AF) of Prosopis juliflora on Rhipicephalus microplus and correlated this effect with acetylcholinesterase (AChE) inhibition. The acaricide activity was evaluated using adult and larval immersion tests. Also, we studied the possible interaction mechanism of the major alkaloids present in this fraction via molecular docking at the active site of R. microplus AChE1 (RmAChE1). Higher reproductive inhibitory activity of the AF was recorded, with effective concentration (EC50) four times lower than that of the ME (31.6 versus 121 mg/mL). The AF caused mortality of tick larvae, with lethal concentration 50% (LC50) of 13.8 mg/mL. Both ME and AF were seen to have anticholinesterase activity on AChE of R. microplus larvae, while AF was more active with half-maximal inhibitory concentration (IC50) of 0.041 mg/mL. The LC-MS/MS analyses on the AF led to identification of three alkaloids: prosopine (1), juliprosinine (2) and juliprosopine (3). The molecular docking studies revealed that these alkaloids had interactions at the active site of the RmAChE1, mainly relating to hydrogen bonds and cation-pi interactions. We concluded that the alkaloids of P. juliflora showed acaricide activity on R. microplus and acted through an anticholinesterase mechanism.(AU)

A atividade carrapaticida in vitro do extrato metanólico (EM) e da fração de alcaloides (FA) de Prosopis juliflora foi investigada, frente ao Rhipicephalus microplus, e relacionada com a inibição da enzima acetilcolinesterase (AChE). A predição in silico das interações de alcaloides dessa fração com a AChE1 de R. microplus (RmAChE1) foi realizada por acoplamento molecular. A atividade carrapaticida foi avaliada, utilizando-se os ensaios de imersão de adultos e larvas. Maior efeito sobre parâmetros reprodutivos de teleóginas foi verificado para a FA, com valor de Concentração Efetiva 50% (CE50) (31.6 mg/mL), quatro vezes menor do que o valor do EM (121 mg/mL). A FA induziu mortalidade de larvas (Concentração Letal de 50% - CL50 = 13,8 mg/mL). A inibição da atividade da AChE de larvas do carrapato foi observada para EM e FA, sendo a FA mais ativa (Concentração Inibitória 50%- CI50 de 0,041mg/mL). As análises químicas da FA permitiram a identificação dos alcaloides prosopina (1), juliprosinina (2) e juliprosopina (3). No ensaio in silico, observou-se que esses alcaloides podem interagir com o sítio ativo da RmAChE1, principalmente por ligações de hidrogênio e interações cátion-pi. Os alcaloides de P. juliflora têm atividade carrapaticida contra R. microplus, atuando através do mecanismo anticolinesterásico.(AU)

Analysing the antidepressant and drug efflux competence of Clitoria ternateaL. as P-glycoprotein inhibitor to facilitate blood brain barrier

Clitoria ternateaL. is a vital ayurvedic herbfeatured with a wide spectrum of mental health benefits. The present study investigates the competence of the plant against depression and to inhibit the membrane efflux protein P-glycoprotein (P-gp) that can regulate and restrict drug permeation into the brain. Antidepressant competence of the aqueous plant extract was assessed by animal despair studies on depression induced female mice models. The P-glycoprotein inhibitory potential of active phytocompounds was evaluated by molecular docking assay and substantiated by a cell line study. The in vivostudies exhibited a significant difference in the immobility time thereby establishing antidepressant activity. The histopathological sections from cortex region of treated brain showed decreased degenerative changes. Ten imperative phytocompounds facilitated docking complexes against P-glycoprotein among which Kaempferol 3-O-(2״,6״-di-O-rhamnopyranosyl) glucopyranoside exhibited a finest docking score of -12.569 kcal mol-1. Conversely it was attested by the rhodamine transport assay that demonstrated the inhibitory potential to surpass blood brain barrier. The outcome of the study endorses the efficacy of Clitoria ternateaL. as an idyllic brain drug and facilitates brain permeability.

Design de antivirais contra raiva utilizando docagem molecular e modelagem de proteínas

A raiva é uma doença zoonótica que afeta principalmente a população pobre de países em desenvolvimento. Embora exista uma vacina eficiente contra o vírus, muitas das pessoas nas áreas mais afetadas pela doença podem não ter conhecimento da vacina e de sua necessidade, não conseguem chegar a uma área onde as vacinas estão prontamente disponíveis, ou não podem pagar pelo alto custo da vacinação e da imunoglobulina. Este projeto teve como objetivo encontrar um tratamento potencial para a doença quando ela já atingiu seus estágios mais avançados, de modo que aqueles que não têm acesso à vacinação ainda tenham uma chance de sobreviver à esta doença letal. Este projeto teve como foco a capacidade da bioinformática de encontrar potenciais ligantes que pudessem inativar ou bloquear todas as cinco proteínas ou raiva, de modo que fossem incapazes de se ligar aos receptores do hospedeiro, ou de danificar o sistema imunológico dos pacientes. Todas as cinco proteínas da raiva de dezenove cepas diferentes (noventa e cinco proteínas) foram modeladas por meio de modelagem de homologia, e vinte e seis ligantes que passaram pela regra de cinco de Lipinski foram escolhidos. A primeira etapa de docagem foi docar todas as 95 proteínas por meio de uma docagem cega com cada um dos 26 ligantes para reduzir o número de ligantes e analisar potenciais sítios ativos. Após a conclusão de todos as docagens cegas, foram escolhidos dezessete ligantes para a docagem ativa, que considerou resíduos específicos (encontrados na literatura, ferramentas de bioinformática e análise da docagem cega) como potenciais sítios ativos de cada proteína. Os resultados da docagem cega também foram visualizados e analisados quanto às energias de ligação, bem como a localização das conexões. O número de vezes que cada um dos resíduos dos potenciais sítios ativos foi acessado também foi analisado. Os ligantes que tiveram os melhores resultados gerais foram reduzidos a quatro e tiveram suas estruturas e farmacologia analisadas no contexto da infecção por raiva. Os sítios ativos potenciais também foram analisados e limitados aos sítios ativos mais prováveis para cada proteína.

Rabies is a zoonotic disease that mainly affects poor population in developing countries. While there is an efficient vaccine for it, many of those in the areas most affected by the disease can be unaware of the vaccine and their need for it, may be unable to reach an area where the vaccines are readily available, or may be unable to pay for the high cost of vaccination and immunoglobulin. This project aimed to find a potential treatment for the disease when it has already reached its later stages, so those who cant access vaccination still have a chance of surviving this lethal disease. This project focused on the bioinformatics capability of finding potential ligands that could inactivate or block all five proteins or rabies, so that they would be unable to bind to host receptors, or to damage the immune system of patients. All five proteins of rabies from nineteen different strains (ninety-five proteins) were modeled through homology modeling, and twenty-six drug-like ligands that passed Lipinskis rule of five were chosen. The first docking step was to put all ninety-five proteins through a blind docking with each of the twenty-six ligands to narrow down the number of ligands and analyze potential active sites. After all the blind dockings were concluded, seventeen ligands were chosen for the active site docking, which also considered specific residues (found from literature, bioinformatic tools, and analysis of blind docking) as potential active sites of each protein. The blind docking results were also visualized and analyzed for both the binding energies of each binding as well as the location of the connections. The number of times each of the residues from the potential active sites were accessed were also analyzed. The ligands that had the best results overall were narrowed down to four and analyzed both for their structure and pharmacology in the context of rabies infection. Potential active sites were also analyzed and narrowed down to the most likely active sites for each protein.