Computer-aided identification of lead compounds as Staphylococcal epidermidis FtsZ inhibitors using molecular docking, virtual screening, DFT analysis, and molecular dynamic simulation

Tripathy, Swayansiddha; Sahu, Susanta Kumar; Azam, Mohammed Afzal; Jupudi, Srikanth

doi:10.1007/s00894-019-4238-6

“…The energy gap was calculated using the estimated HOMO—LUMO values to determine the anti-cancer reactivity of the compounds towards the RET protein. The decreased energy gap of lead compounds demonstrates the better anti-cancer property of the compound and vice-versa [ 30 ]. Similarly, the ionization potential (IP) and electron affinity (EA) of the selected compounds were determined during the analysis.…”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Designing Novel Compounds for the Treatment and Management of RET-Positive Non-Small Cell Lung Cancer—Fragment Based Drug Design Strategy

Ramesh

¹

,

Shanthi

²

2022

View full text Add to dashboard Cite

Rearranged during transfection (RET) is an oncogenic driver receptor that is overexpressed in several cancer types, including non-small cell lung cancer. To date, only multiple kinase inhibitors are widely used to treat RET-positive cancer patients. These inhibitors exhibit high toxicity, less efficacy, and specificity against RET. The development of drug-resistant mutations in RET protein further deteriorates this situation. Hence, in the present study, we aimed to design novel drug-like compounds using a fragment-based drug designing strategy to overcome these issues. About 18 known inhibitors from diverse chemical classes were fragmented and bred to form novel compounds against RET proteins. The inhibitory activity of the resultant 115 hybrid molecules was evaluated using molecular docking and RF-Score analysis. The binding free energy and chemical reactivity of the compounds were computed using MM-GBSA and density functional theory analysis, respectively. The results from our study revealed that the developed hybrid molecules except for LF21 and LF27 showed higher reactivity and stability than Pralsetinib. Ultimately, the process resulted in three hybrid molecules namely LF1, LF2, and LF88 having potent inhibitory activity against RET proteins. The scrutinized molecules were then subjected to molecular dynamics simulation for 200 ns and MM-PBSA analysis to eliminate a false positive design. The results from our analysis hypothesized that the designed compounds exhibited significant inhibitory activity against multiple RET variants. Thus, these could be considered as potential leads for further experimental studies.

show abstract

“…Makromolekul target yang digunakan dalam penelitian ini merupakan reseptor pada beberapa bakteri yang meliputi Penicillin-Binding Protein 3 (PBP3) dari Escherichia coli [9], Filamentous Temperature-Sensitive Mutant Z (FtsZ) dari Staphylococcus epidermidis [10], dan N-myristoyl Transferase dari Candida albicans [11]…”

Section: Preparasi Makromolekul Targetunclassified

Studi Interaksi Senyawa Turunan Saponin dari Daun Bidara Arab (Ziziphus spina-christi L.) sebagai Antiseptik Alami secara In Silico

Darusman

¹

,

Fakih

²

2020

View full text Add to dashboard Cite

Christinin merupakan senyawa turunan glikosida saponin yang paling banyak terdapat dalam daun bidara arab (Ziziphus spina-christi L.). Terdapat empat tipe christinin yaitu christinin-A, B, C, dan D yang diduga memiliki aktivitas sebagai antimikroba yang efektif terhadap bakteri dan jamur, seperti Staphylococcus epidermidis, Echerichia coli, dan Candida albicans yang sering menyebabkan infeksi pada permukaan kulit yang biasanya dapat diatasi dengan penggunaan cairan antiseptik. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi, mengevaluasi serta mengeksplorasi afinitas dan interaksi molekular antara senyawa christinin-A, B, C, dan D terhadap makromolekul target pada Staphylococcus epidermidis, Echerichia coli dan Candida albicans dengan menggunakan simulasi penambatan molekular secara in silico. Molekul senyawa uji terlebih dahulu dioptimasi geometri dengan menggunakan perangkat lunak GaussView 5.0.8 dan Gaussian09. Konformasi terbaik dipilih untuk dilakukan studi interaksi terhadap makromolekul target dengan menggunakan perangkat lunak MGLTools 1.5.6 yang dilengkapi dengan AutoDock 4.2. Interaksi yang terbentuk selanjutnya diamati dengan menggunakan perangkat lunak BIOVIA Discovery Studio 2020. Berdasarkan hasil dari simulasi penambatan molekular, senyawa christinin memiliki afinitas yang baik terhadap makromolekul target pada Staphylococcus epidermidis, Echerichia coli dan Candida albicans. Dengan demikian, senyawa tersebut diprediksi dapat digunakan sebagai kandidat komponen utama dari antiseptik alami.

show abstract

“…Makromolekul target yang digunakan dalam penelitian ini merupakan reseptor pada beberapa bakteri yang meliputi Penicillin-Binding Protein 3 (PBP3) dari Escherichia coli [9], Filamentous Temperature-Sensitive Mutant Z (FtsZ) dari Staphylococcus epidermidis [10], dan N-myristoyl Transferase dari Candida albicans [11]. Makromolekul target tersebut diperoleh dari web Protein Data Bank (http://www.rcsb.org/pdb) dengan kode PDB masing-masing 4EBN dengan resolusi 2,85 Å [13]…”

Section: Preparasi Makromolekul Targetunclassified

“…Daun bidara arab ini telah banyak digunakan sebagai cairan antiseptik alami dalam pencegahan infeksi pada permukaan kulit. Melalui penelitian ini akan diprediksikan lebih lanjut mengenai afinitas dan interaksi molekular yang terbentuk antara senyawa christinin-A, B, C, dan D terhadap reseptor target pada beberapa bakteri yang meliputi Penicillin-Binding Protein 3 (PBP3) dari Escherichia coli [9], Filamentous Temperature-Sensitive Mutant Z (FtsZ) dari Staphylococcus epidermidis [10], dan N-myristoyl Transferase dari Candida albicans [11].…”

Section: Hasil Dan Diskusiunclassified

“…Dalam upaya pengembangan antiseptik alami dari daun bidara arab, maka dilakukan uji aktivitas antara beberapa senyawa turunan glikosida saponin triterpenoidal, yaitu christinin-A, B, C, dan D terhadap reseptor target pada beberapa bakteri yang meliputi Penicillin-Binding Protein 3 (PBP3) dari Escherichia coli [9], Filamentous Temperature-Sensitive Mutant Z (FtsZ) dari Staphylococcus epidermidis [10], dan N-myristoyl Transferase dari Candida albicans [11]. Penelitian ini dilakukan dengan memanfaatkan studi in silico yang bertujuan untuk mengidentifikasi, mengevaluasi, dan mengekplorasi interaksi molekular yang terbentuk sehingga diharapkan didapat senyawa turunan glikosida saponin triterpenoidal yang paling berpotensi sebagai antiseptik alami.…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Studi Interaksi Senyawa Turunan Saponin dari Daun Bidara Arab (Ziziphus spina-christi L.) sebagai Antiseptik Alami secara In Silico

Darusman

¹

,

Fakih

²

2020

J Sains Farm Klin

1

0

View full text Add to dashboard Cite

Christinin merupakan senyawa turunan glikosida saponin yang paling banyak terdapat dalam daun bidara arab (Ziziphus spina-christi L.). Terdapat empat tipe christinin yaitu christinin-A, B, C, dan D yang diduga memiliki aktivitas sebagai antimikroba yang efektif terhadap bakteri dan jamur, seperti Staphylococcus epidermidis, Echerichia coli, dan Candida albicans yang sering menyebabkan infeksi pada permukaan kulit yang biasanya dapat diatasi dengan penggunaan cairan antiseptik. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi, mengevaluasi serta mengeksplorasi afinitas dan interaksi molekular antara senyawa christinin-A, B, C, dan D terhadap makromolekul target pada Staphylococcus epidermidis, Echerichia coli dan Candida albicans dengan menggunakan simulasi penambatan molekular secara in silico. Molekul senyawa uji terlebih dahulu dioptimasi geometri dengan menggunakan perangkat lunak GaussView 5.0.8 dan Gaussian09. Konformasi terbaik dipilih untuk dilakukan studi interaksi terhadap makromolekul target dengan menggunakan perangkat lunak MGLTools 1.5.6 yang dilengkapi dengan AutoDock 4.2. Interaksi yang terbentuk selanjutnya diamati dengan menggunakan perangkat lunak BIOVIA Discovery Studio 2020. Berdasarkan hasil dari simulasi penambatan molekular, senyawa christinin memiliki afinitas yang baik terhadap makromolekul target pada Staphylococcus epidermidis, Echerichia coli dan Candida albicans. Dengan demikian, senyawa tersebut diprediksi dapat digunakan sebagai kandidat komponen utama dari antiseptik alami.

show abstract

Computer-aided identification of lead compounds as Staphylococcal epidermidis FtsZ inhibitors using molecular docking, virtual screening, DFT analysis, and molecular dynamic simulation

Cited by 8 publications

References 46 publications

Designing Novel Compounds for the Treatment and Management of RET-Positive Non-Small Cell Lung Cancer—Fragment Based Drug Design Strategy

Designing Novel Compounds for the Treatment and Management of RET-Positive Non-Small Cell Lung Cancer—Fragment Based Drug Design Strategy

Studi Interaksi Senyawa Turunan Saponin dari Daun Bidara Arab (Ziziphus spina-christi L.) sebagai Antiseptik Alami secara In Silico

Studi Interaksi Senyawa Turunan Saponin dari Daun Bidara Arab (Ziziphus spina-christi L.) sebagai Antiseptik Alami secara In Silico

Contact Info

Product

Resources

About