دراسة نظرية حاسوبية لتأثير المركبات الطبيعية على إنزيم 14-ألفا-ديميثيلاز كاستراتيجية علاجية ضد داء الفطار المخاطي
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.21788863الكلمات المفتاحية:
النمذجة الجزيئية، الفطر الأسود، المركبات الطبيعية، 14-alpha demethylaseالملخص
الهدف: دراسة لصياغة مكتبة من المركبات الطبيعية بهدف استقصاء تأثيرها نظرياً على انزيم alpha demethylase -14 لعلاج داء الفطار الغشاء المخاطي باستخدام أساليب النمذجة الجزيئية.
مواد البحث والطرائق: تم إجراء دراسة لمركبات طبيعية تمثل الزمر الكيميائية الموجودة في النبات، حيث تم تصميم مكتبة تضم 188 مركبًا من خلال مواقع PubChem وZinc Database، ثم تم تحميلها بامتداد mol2 حتى يتم التعرف عليها في برامج النمذجة ودراستها على الإنزيم الهدف وهو 14-Alpha Demethylase ، الذي تم تحميله وفقًا للرمز التالي 5FSA، من موقع Protein Data Bank PDB، وكانت الركيزة المرتبطة معه هي Posaconazole، رمزها X2N، ثم تم إجراء الدراسة الحاسوبية النظرية باستخدام برنامج iGemdock بهدف إجراء المسح الشامل للمكتبة لتحديد المركبات الطبيعية الأكثر فعالية، ثم تم إجراء النمذجة الجزيئية بشكل دقيق ومحدد باستخدام برنامج ArgusLab.
النتائج: أظهرت نتائج المسح أن المركبات الطبيعية كانت ذات قيم طاقات ارتباط تراوحت بين (KJ/mol 155.97– لBetanidin و-50.56 لpinen )، وقد حقق 12 مركب منها طاقة ارتباط أعلى من طاقة ارتباط المركب العياري posaconazol الذي بلغت قيمة طاقة ارتباطه -135.25Kj/mol. ثم تم إجراء نمذجة جزيئية دقيقة باستخدام برنامج ArgusLab لدراسة الارتباط بين المركبات والإنزيم بشكل دقيق ولاستخراج صور ثلاثية الأبعاد.
الخلاصة: سلطت هذه الدراسة النظرية الضوء على امكانية العودة لاستخدام المركبات الطبيعية في علاج الأمراض الفطرية وخاصة مرض فطار الغشاء المخاطي، حيث أظهرت المركبات الطبيعية تأثيرًا واضحًا على إنزيم 14-alpha demethylase، أو يمكن استخدامها بشكل تآزري مع المركبات الصنعية لزيادة مجال الفعالية الدوائية.
التنزيلات
المراجع
[1] A. K. Singh et al., “Mucormycosis in COVID-19: A systematic review of cases reported worldwide and in India,” Diabetes & Metabolic Syndrome: Clinical Research & Reviews, vol. 15, no. 4, Art. no. 102146, Jul. 2021, doi: 10.1016/j.dsx.2021.05.019.
[2] K. J. Kwon-Chung, “Taxonomy of fungi causing mucormycosis and entomophthoramycosis (zygomycosis) and nomenclature of the disease: Molecular mycologic perspectives,” Clinical Infectious Diseases, vol. 54, suppl. 1, pp. S8–S15, Feb. 2012, doi: 10.1093/cid/cir864.
[3] S. Nagalli and N. S. Kikkeri, “Mucormycosis in COVID-19: A systematic review of literature,” Le Infezioni in Medicina, vol. 29, no. 4, pp. 504–512, Dec. 2021, doi: 10.53854/liim-2904-2.
[4] A. S. Ibrahim et al., “Pathogenesis of mucormycosis,” Clinical Infectious Diseases, vol. 54, suppl. 1, pp. S16–S22, Feb. 2012, doi: 10.1093/cid/cir865.
[5] N. V. Sipsas et al., “Therapy of mucormycosis,” Journal of Fungi, vol. 4, no. 3, Art. no. 90, Jul. 2018, doi: 10.3390/jof4030090.
[6] K. Brunet and B. Rammaert, “Mucormycosis treatment: Recommendations, latest advances, and perspectives,” Journal de Mycologie Médicale, vol. 30, no. 3, Art. no. 101007, Sep. 2020, doi: 10.1016/j.mycmed.2020.101007.
[7] M. O. Gessner, “Ergosterol as a measure of fungal biomass,” in Methods to Study Litter Decomposition: A Practical Guide, 2nd ed., F. Bärlocher, Switzerland: Springer, 2020, pp. 247–255, doi: 10.1007/978-3-030-30515-4_27.
[8] L. B. Tulloch et al., “Sterol 14-alpha demethylase (CYP51) activity in Leishmania donovani is likely dependent upon cytochrome P450 reductase 1,” PLoS Pathogens, vol. 20, no. 7, Art. no. e1012382, Jul. 2024, doi: 10.1371/journal.ppat.1012382.
[9] J. A. Como and W. E. Dismukes, “Oral azole drugs as systemic antifungal therapy,” The New England Journal of Medicine, vol. 330, no. 4, pp. 263–272, Jan. 1994, doi: 10.1056/NEJM199401273300407.
[10] T. I. Adelusi et al., “Molecular modeling in drug discovery,” Informatics in Medicine Unlocked, vol. 29, Art. no. 100880, 2022, doi: 10.1016/j.imu.2022.100880.
[11] R. Di Santo, “Natural products as antifungal agents against clinically relevant pathogens,” Natural Product Reports, vol. 27, no. 7, pp. 1084–1098, 2010, doi: 10.1039/B914961A.
[12] S. Abbaszadeh et al., “Antifungal efficacy of thymol, carvacrol, eugenol, and menthol as alternative agents to control the growth of food-relevant fungi,” Journal de Mycologie Médicale, vol. 24, no. 2, pp. e51–e56, Jun. 2014, doi: 10.1016/j.mycmed.2014.01.063.
[13] S. Vengurlekar, R. Sharma, and P. Trivedi, “Efficacy of some natural compounds as antifungal agents,” Pharmacognosy Reviews, vol. 6, no. 12, pp. 91–98, Jul. 2012, doi: 10.4103/0973-7847.99942.
[14] B. C. Monk et al., “Fungal lanosterol 14α-demethylase: A target for next-generation antifungal design,” Biochimica et Biophysica Acta—Proteins and Proteomics, vol. 1868, no. 3, Art. no. 140206, Mar. 2020, doi: 10.1016/j.bbapap.2019.02.008.
[15] Deepika and P. K. Maurya, “Health benefits of quercetin in age-related diseases,” Molecules, vol. 27, no. 8, Art. no. 2498, 2022, doi: 10.3390/molecules27082498.
[16] M. M. Khamis, D. J. Adamko, and A. El-Aneed, “Mass spectrometric based approaches in urine metabolomics and biomarker discovery,” Mass Spectrometry Reviews, vol. 36, no. 2, pp. 115–134, 2017, doi: 10.1002/mas.21455.
[17] S. R. M. Ibrahim, G. A. Mohamed, A. I. M. Khedr, M. F. Zayed, and M. F. El-Khadragy, “Natural tamarixetin: Biological activities and potential therapeutic applications,” Molecules, vol. 27, no. 3, Art. no. 745, 2022.
[18] D. Strack, T. Vogt, and W. Schliemann, “Recent advances in betalain research,” Phytochemistry, vol. 62, no. 3, pp. 247–269, 2003, doi: 10.1016/S0031-9422(02)00564-2.
[19] M. Zhao, X. Li, Y. Shao, H. Chen, Y. Zhou, et al., “Anticancer potential of vinca alkaloids and related compounds: A review,” Phytomedicine, vol. 90, Art. no. 153660, 2021.
[20] Y. Wang, Y. Sun, D. Li, M. Zhang, J. Wang, Z. Ma, et al., “Pharmacological properties of leonurine: Targeting cardiovascular diseases,” Frontiers in Pharmacology, vol. 12, Art. no. 811880, 2022, doi: 10.3389/fphar.2021.811880.
[21] National Center for Biotechnology Information, “PubChem Compound Summary for CID 137199997, Charine,” PubChem, National Library of Medicine, Bethesda, MD, USA, accessed Aug. 2, 2026.
[22] L. Tesoriere, C. Gentile, F. Angileri, A. Attanzio, M. Tutone, M. Allegra, et al., “Trans-epithelial transport and antioxidant activity of indicaxanthin in intestinal Caco-2 cell monolayers,” Food & Function, vol. 10, no. 7, pp. 4036–4046, 2019, doi: 10.1039/C9FO00459F.
[23] E. Petrussa, E. Braidot, M. Zancani, C. Peresson, A. Bertolini, S. Patui, et al., “Plant flavonoids—Biosynthesis, transport and involvement in stress responses,” International Journal of Molecular Sciences, vol. 14, no. 7, pp. 14950–14973, 2013, doi: 10.3390/ijms140714950.
[24] K. C. Hsu et al., “iGEMDOCK: A graphical environment of enhancing GEMDOCK using pharmacological interactions and post-screening analysis,” BMC Bioinformatics, vol. 12, suppl. 1, Art. no. S33, Feb. 2011, doi: 10.1186/1471-2105-12-S1-S33.
[25] G. Bitencourt-Ferreira et al., “Molecular docking simulations with ArgusLab,” in Docking Screens for Drug Discovery, vol. 2053, W. F. de Azevedo, Jr., Ed. New York, NY, USA: Humana Press, 2019, pp. 203–220, doi: 10.1007/978-1-4939-9752-7_13.
[26] X. Y. Meng et al., “Molecular docking: A powerful approach for structure-based drug discovery,” Current Computer-Aided Drug Design, vol. 7, no. 2, pp. 146–157, 2011, doi: 10.2174/157340911795677602.
[27] E. W. Bell and Y. Zhang, “DockRMSD: An open-source tool for atom mapping and RMSD calculation of symmetric molecules through graph isomorphism,” Journal of Cheminformatics, vol. 11, no. 1, Art. no. 40, Jun. 2019, doi: 10.1186/s13321-019-0362-7.
[28] N. Kumar, N. Goel, and S. Singh, “Antifungal potential of clovamide isolated from Trifolium species,” Journal of Applied Microbiology, vol. 128, no. 3, pp. 803–812, 2020.
[29] A. Miron et al., “Antifungal activity of quercetin and its synergistic effect with antifungal drugs,” Medicinal Chemistry, vol. 7, no. 4, pp. 333–338, 2011.
[30] A. Kumar and K. Y. J. Zhang, “Targeting cytochrome P450 CYP53 enzymes in pathogenic fungi: Discovery of new antifungal agents,” MedChemComm, vol. 6, no. 5, pp. 791–799, 2015, doi: 10.1039/C5MD00018A.
التنزيلات
منشور
الرخصة
الحقوق الفكرية (c) 2026 مجلة الجامعة الوطنية الخاصة

هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.