زیست فناوری

چکیده مطالعات اخیر نشان داده است که کروناویروس سندرم حاد تنفسی-2 چرخه زندگی خود را با اتصال به گیرنده آنزیم مبدل آنژیوتانسین-2 برای ورود به سلول های میزبان آغاز می کند. کروناویروس سندرم حاد تنفسی‌-2 با کمک پروتئین اسپایک که روی غشای ویروس جای دارد به آنزیم مبدل آنژیوتانسین-2 متصل شده و وارد سلول های میزبان در ریه‌ی انسان می‌شود. از اینرو با مهار آنزیم مبدل آنژیوتانسین-2 می توان جلوی ورود ویروس به سلول میزبان و در نتیجه جلوی بیماری زایی و گسترش بیماری کروناویروس ۲۰۱۹ (کووید- ۱۹) را گرفت. در این تحقیق یک استراتژی ترکیبی شامل غربالگری مجازی بر پایه مدل فارماکوفوری، مطالعات داکینگ مولکولی، و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی برای شناسایی مهار کننده های جدید آنزیم مبدل آنژیوتانسین-2 ، جهت مقابله با کووید-19 بکار گرفته شد. به این منظور ابتدا مدل فارماکوفوری مناسب تهیه و از آن به عنوان فیلتر برای غربالگری مجازی در پایگاه داده ZINC استفاده شد. اتصال ترکیبات حاصل از غربالگری مجازی با جایگاه فعال آنزیم با مطالعات داکینگ مولکولی بررسی و در نهایت، 6 لیگاند با انرژی های آزاد اتصال کمتر از 11- کیلوکالری بر مول و داشتن جهت گیری مناسب در جایگاه فعال به‌عنوان مهار کننده های جدید آنزیم مبدل آنژیوتانسین-2 انتخاب شدند. شبیه سازی دینامیک مولکولی روی ترکیب ZINC39880968 انجام و نتایج بدست آمده تایید کننده مطالعات داکینگ مولکولی بود.

چکیده همه‌گیری کووید-19 یک بحران بهداشتی جهانی ایجاد کرده است و توسعه درمان‌های موثر برای جلوگیری از شیوع این بیماری و نجات جان میلیون‌ها نفر ضروری است. یکی از پروتئین‌های کلیدی درگیر در چرخه تکثیر SARS-CoV-2، ویروسی که باعث کووید-19 می‌شود، آنزیم پروتئاز اصلی، 3CL^pro است. این آنزیم به دلیل اهمیت بالایی که دارد، موضوع تحقیقات مولکولی، ساختاری و بالینی است و تلاش‌هایی برای تولید داروهایی که می‌توانند فعالیت آن را مهار کنند، صورت گرفته است. یکی از این داروها ترکیب شیمیایی N3 است که اثر مهاری بالایی در برابر 3CL^pro دارد. هرچند، از دیدگاه طب سنتی، کمتر به این موضوع پرداخته شده است. در این پژوهش، مطالعات شبیه‌سازی میان‌کنش مولکولی داکینگ و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی تمام اتم (MD)، برای بررسی قابلیت 21 ترکیب بالقوه گیاهی بر مهار آنزیم 3CL^pro صورت گرفت. سه ترکیب با بالاترین احتمال مهارکنندگی از نتایج داکینگ مولکولی انتخاب شدند و تحت ns100 شبیه‌سازی MD قرار گرفتند تا پایداری و ویژگی‌های ساختاری-دینامیکی-انرژی آن‌ها بررسی شود. علاوه بر پایداری کمپلکس‌ها، نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان داد که هر سه ترکیب انتخابی ما ویژگی‌های ساختاری-دینامیکی قابل مقایسه‌ با N3 را به 3CL^pro القا می‌کنند و بنابراین، انتظار می‌رود که توانایی مهارکنندگی مشابهی در برابر این آنزیم داشته باشند. ترکیب شماره 5 دارای مطلوب‌ترین انرژی اتصال بود و به عنوان بهترین جایگزین گیاهی برای N3 پیشنهاد شد. نتایج پژوهش ما می‌تواند به‌طور مستقیم برای طراحی مطالعات تجربی با هدف مهار آنزیم 3CL^pro مورد استفاده قرار گیرد و در نتیجه، هزینه زمانی-مالی چنین مطالعاتی را کاهش دهد.

چکیده چکیده
اهداف: باکتری باسیلوس آنتراسیس، عامل ایجاد کننده سیاه زخم می باشد که به دلیل تولید اسپور بسیار مقاوم، مستعد تهیه سلاح بیولوژیک بوده، از اینرو یک عامل بیوتروریستی خطرناک به شمار می آید. هدف از انجام این پژوهش، پیش بینی یک مهار کننده موثر برای گیرنده سم سیاه زخم بر روی سلول های انسانی، با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیکی است.
روش ها: برهمکنش گیرنده سم سیاه زخم با 57 ترکیب گیاهی مختلف، با استفاده از وب سرور Swissdock مورد بررسی قرار گرفت. سپس اسید آمینه های دخیل در برهم کنش های قوی و موثر، با استفاده از نرم افزار UCSF Chimera به دست آمد.
یافته ها: با توجه به نتایج به دست آمده از این مطالعه، از بین ترکیبات بررسی شده، ده ترکیب آسارون، بیسابولول، کلروژنیک اسید، ژرانیول، هارمین، هارمالین، سولفورافان، فلوفنازین، L و D- کاتچین، قابلیت مهار گیرنده سم سیاه زخم را دارا می باشند، که از بین آنها احتمالا سولفورافان بهترین و موثرترین مهارکننده می باشد.
نتیجه گیری: نتایج حاصل از آنالیزهای صورت گرفته، پیشنهاد پژوهش های آزمایشگاهی جهت تولید داروئی موثر برای مقابله با سم سیاه زخم، از ترکیبات به دست آمده را ارائه می نماید.