SARS-CoV-2 حاوی چهار پروتئین ساختاری اصلی به نام‌های اسپایک (S)، نوکلئوکپسید (N)، غشاء (M) و پوشش (E) است. همچنین حاوی پروتئین های غیر ساختاری مانند پروتئازها و RNA پلیمرازهای وابسته به RNA است. دانشمندان گزارش دادند که پروتئین S که به صورت یک سنبله تاج مانند در سطح خارجی ویروس وجود دارد، شروع کننده عفونت ویروسی در انسان است. محل اتصال گیرنده (RBD) از پروتئین S به گیرنده 2 آنزیم تبدیل کننده آنژیوتانسین انسانی (hACE2-R) متصل می شود تا فرآیند پاتوژنز را آغاز کند. محققان نشان دادند که افزایش حدت SARS-CoV-2 نسبت به SARS-CoV به دلیل تمایل بیشتر به hACE2 است که به دلیل جهش در توالی اسید آمینه S-RBD ایجاد می شود.
CON-I تعامل بین S-RBD و hACE2-R توسط 4-Dehydrowithaferin A، که با اندازه گیری افزایش انرژی اتصال (BE) استنباط شد، بی ثبات کرد. محققان افزایش BE را از 1028.5- کیلوژول بر مول (شاهد) به 896.12- کیلوژول بر مول مشاهده کردند. آنها گزارش کردند که 4-دهیدروویتافرین A یک برهمکنش قوی با S-RBD GLY496 با اشغال پیوند هیدروژنی (HBO) 37.33٪ از خود نشان داد.
چندین استراتژی برای مهار یا کاهش میل ترکیبی بین S-RBD و ACE2 با استفاده از مولکول های کوچک، پپتیدها، آنتی بادی های پلی کلونال/مونوکلونال و غیره فرموله شده است. برخی از این استراتژی ها به دلیل جهش مداوم در پروتئین S SARS- موفقیت کمتری داشته اند. CoV-2. همه واکسن‌ها و درمان‌های موجود بیماری کروناویروس ۲۰۱۹ (COVID-19) بر اساس پروتئین S سویه اصلی SARS-CoV-2 ساخته شده‌اند. از این رو، این رویکردهای دارویی اثربخشی کمتری را در برابر برخی از VOCs SARS-CoV-2 نشان داده‌اند.
در این مطالعه، محققان از مکانیک مولکولی Poisson-Boltzmann Surface Area (MMPBSA) برای تجزیه و تحلیل خود استفاده کرده اند. یک مقدار MMPBSA کمتر، یک تعامل پایدار و پرانرژی سودمند را استنباط می‌کند، در حالی که مقدار بالاتر چندان سودمند نیست. در مطالعه حاضر، محققان از این رویکرد برای انتخاب SL استفاده کردند که می تواند به طور موثر تعامل S-RBD و hACE2-R را مختل کند.
یافته های کلیدی
دانشمندان بیان کردند که روش‌های محاسباتی، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین ابزارهای مهمی برای کشف داروهای جدید هستند. زیرا این روش‌ها انتخاب مولکول‌های درمانی قوی را از طریق غربالگری با کارایی بالا تسریع کرده‌اند و به طور موثر هزینه آزمایش‌ها را کاهش داده‌اند.
در این مطالعه، دانشمندان گزارش دادند که تحت CON-II، Withalongolide A به طور موثر همه انواع تعامل پروتئین-پروتئین (PPI) S-RBD SARS-CoV-2 و hACE2-R را مختل کرده است. این نتیجه گیری بر اساس افزایش BE از -913 کیلوژول / مول (شاهد) به -133.69 کیلوژول / مول بود. علاوه بر این، دانشمندان افزایش فاصله (بیش از 3.55 نانومتر) بین ترکیبات انتخاب شده بررسی پس از اقدام (AAR) S-RBD و hACE2-R را گزارش کردند. نویسندگان نشان دادند که Withalongolide A یک پیوند هیدروژنی با TYR453 S-RBD (97٪ HBO) ایجاد کرد.
نتیجه
گیاهان منبع بالقوه ای از متابولیت های ثانویه متنوع هستند که برای فرمولاسیون دارو استفاده می شوند. مطالعات قبلی نشان داده است که بسیاری از گیاهان دارای خواص ضد ویروسی هستند و کمترین عوارض جانبی را نشان می دهند. این مطالعات همچنین گزارش داده اند که چندین داروی چینی و گیاهی به طور قابل توجهی علائم بالینی را کاهش داده و میزان مرگ و میر ناشی از COVID-19 را کاهش داده اند. این داروهای طبیعی همچنین می توانند علائم خفیف آنفولانزا را بهبود بخشند.
در این مطالعه، نویسندگان نشان دادند که مولکول‌های SL می‌توانند به طور مؤثری برهمکنش S-RBD و hACE2-R را مختل کنند و از شناسایی سلول‌های میزبان SARS-CoV-2 جلوگیری کنند. دانشمندان اظهار داشتند که این مولکول‌ها می‌توانند در طراحی درمان‌های جدید COVID-19 کمک کنند.
