Η εικονική διαλογή και η επαλήθευση προσομοίωσης μοριακής δυναμικής της πρωτεΐνης μεταφοράς εστέρα χοληστερόλης από αναστολείς φυσικού προϊόντος ⅱ

 

2 Αποτελέσματα

2.1 Διερεύνηση δομής πρωτεϊνών

Επί του παρόντος, υπάρχουν 3 κρυσταλλικές δομές πρωτεΐνης CETP στη βάση δεδομένων PDB (2OBD, 4EWS, 4F2A). Η κρυσταλλική δομή 4EWS που χρησιμοποιείται σε αυτή τη μελέτη έχει την υψηλότερη ανάλυση και συνδυάζεται με έναν ισχυρό αναστολέα, με τη δραστηριότητα να φτάνει στο μοναδικό νανομοριακό επίπεδο και σε ανάλυση 2,59 Α. Η θέση όπου δεσμεύεται η πρωτεΐνη και ο αναστολέας μικρού μορίου είναι επίσης η μόνη τσέπη δέσμευσης της πρωτεΐνης. Η επιφάνεια της τσέπης φαίνεται στο σχήμα 1Α. Μπορεί να φανεί ότι υπάρχει μια μεγάλη υδρόφοβη τσέπη στη θέση δέσμευσης μικρού μορίου. Επομένως, για αυτή τη δέσμευση δέσμευσης,
Διεξήχθη εικονική εξέταση με βάση τη δομή. Η δημιουργία σημείων πλέγματος σύνδεσης βασίζεται στη θέση τσέπης όπου βρίσκεται ο αναστολέας μικρού μορίου. Το κέντρο του σημείου πλέγματος της σύνδεσης έχει ρυθμιστεί στον συνδέτη κρυστάλλωσης, το μέγεθος του εξωτερικού κιβωτίου της σύνδεσης είναι ρυθμισμένο να είναι παρόμοιο με το μέγεθος του συνδέτη κρυστάλλωσης, με μέγεθος 10 χ 10 × 10 Α3 και το μέγεθος του εσωτερικού κιβωτίου έχει οριστεί σε 10 Α3, όπως φαίνεται στο σχήμα 1Β.

 

Cistanche υψηλής ποιότητας suppllements

 

 

2.2 Εικονική εξέταση με βάση την αποβάθρα

Με βάση τις παραπάνω τσέπες, πραγματοποιήθηκαν πολλαπλοί γύρους προβολής στη βάση δεδομένων L6000. Η συγκεκριμένη διαδικασία παρουσιάζεται στο σχήμα 2 μετά από εικονική διαλογή υψηλής απόδοσης, τυπική εικονική εξέταση ακριβείας και εικονική εξέταση εξαιρετικά προδιαγραφής, οι 100 ενώσεις διατηρήθηκαν, μεταξύ των οποίων η υψηλότερη βαθμολογία μοριακής σύνδεσης ήταν -16,991 kcal/mol/mol (1 cal=4. kcal/mol. Οι 100 συγκρατημένες ενώσεις επαναδιατυπώθηκαν χρησιμοποιώντας MM-GBSA και τελικά ελήφθησαν 49 μοναδικές ενώσεις. Μετά από ανάλυση ομαδοποίησης και διαμόρφωσης και επικάλυψη θέσης με τα αρχικά κρυσταλλικά μικρά μόρια, οι 19 ενώσεις με τον καλύτερο βαθμό αντιστοίχισης ελήφθησαν ως υποψήφιες ενώσεις, όπως φαίνεται στον Πίνακα 1 και στο Σχήμα 3.

Εικόνα 1 Σχηματικό διάγραμμα της τσέπης δέσμευσης πρωτεΐνης CETP (Α), σχηματικό διάγραμμα της θέσης δέσμευσης πρωτεΐνης CETP (Β)

Εικ. 2 Διάγραμμα ροής εικονικής προσομοίωσης και προσομοίωσης μοριακής δυναμικής

 

2.3 Ανάλυση συμπλέγματος

Μετά την ανάλυση ομαδοποίησης με βάση την ομοιότητα μεταξύ των 19 επιλεγμένων ενώσεων και των κρυσταλλωμένων προσδεμάτων των 4EW, χωρίστηκαν στις ακόλουθες 3 κατηγορίες ανάλογα με το βαθμό επικάλυψης των μοριακών δομών. Το Σχήμα 4Α δείχνει το πρώτο σύμπλεγμα, το οποίο περιέχει 14 μικρά μόρια, υποδεικνύοντας ότι οι σκελετοί των περισσότερων μικρών μορίων είναι παρόμοιοι. Το Σχήμα 4Β δείχνει το δεύτερο σύμπλεγμα, το οποίο περιέχει 1 μικρό μόριο και το Σχήμα 4C δείχνει το τρίτο σύμπλεγμα, το οποίο περιέχει 4 μικρά μόρια. Οι μαύροι στο σχήμα είναι κρυσταλλωμένα προσδέματα και τα υπόλοιπα είναι μικρά μόρια που λαμβάνονται από την εικονική διαλογή.

2.4 Ανάλυση λειτουργίας σύνδεσης

Με συνολικά λαμβάνοντας υπόψη τις βαθμολογίες σύνδεσης και τη δέσμευση ελεύθερης ενέργειας 19 υποψήφιων ενώσεων, οι τρεις πρώτες ενώσεις όσον αφορά την ελεύθερη ενέργεια δέσμευσης επιλέχθηκαν τελικά για ανάλυση λειτουργίας δέσμευσης, συμπεριλαμβανομένηςcistanche γλυκοσίδη α, θεαφιβάνες και σαλβατικό οξύ β διμεθυλίου. Το διάγραμμα λειτουργίας δέσμευσης αυτών των τριών ενώσεων και η πρωτεΐνη CETP σχεδιάστηκαν χρησιμοποιώντας λογισμικό Pymol. Η αλληλεπίδραση μεταξύ των υπολειμμάτων αμινοξέων των τριών προσδεμάτων και της πρωτεΐνης στόχου CETP προήγαγε τη δέσμευση του συμπλέγματος πρωτεΐνης-προσδέματος, καθιστώντας το σχηματισμό ενός πιο σταθερού συμπλέγματος.
Μεταξύ αυτών,Cistancheside aσχηματίζει έναν αρωματικό δεσμό υδρογόνου με Phe463 της πρωτεΐνης-στόχου και σχηματίζει μια αλληλεπίδραση αρωματικού υδρογόνου και π-π στοίβαξης με Phe263. Η θεαφιβάνη σχηματίζει έναν κλασικό δεσμό υδρογόνου με το His232 της πρωτεΐνης-στόχου, σχηματίζει έναν αρωματικό δεσμό υδρογόνου με Phe263 και σχηματίζει αλληλεπίδραση κατιόντος-π με Phe461. Ο διμεθυλοστέρα του σωλοπιαλικού οξέος Β σχηματίζει αρωματικούς δεσμούς υδρογόνου με His232 και Phe441 της πρωτεΐνης-στόχου και σχηματίζει αλληλεπίδραση π-π στοίβαξης με Phe463. Άλλες αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης-προσδέματος περιλαμβάνουν υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις και γέφυρες αλατιού και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στο σχήμα 5.

2.5 προσομοίωση μοριακής δυναμικής

2.5.1 Υπολογισμός τιμής RMSD

 

Όπως φαίνεται στο σχήμα 6Α, μετά την προσομοίωση τουΣύστημα Cistancheside A-CETPΓια 1 0 NS, το εύρος διακύμανσης RMSD είναι σταθερό κάτω από ± 0. Μετά από 25 ns προσομοίωσης, η διακύμανση του συστήματος θεαφίνης-CETP άρχισε να επιβραδύνει σημαντικά και το εύρος διακύμανσης ήταν επίσης σταθερό κάτω από ± 0. Η τιμή RMSD του τανικού οξέος b διμεθυλο-εστέρα-CETP σύστημα κυμαινόταν λιγότερο μετά από 1 0 NS προσομοίωσης, με μέσο RMSD 0. 2-0. Επιπλέον, αυτή η μελέτη υπολόγισε επίσης την τιμή RMSD του συνδέτη.
Όπως μπορεί να φανεί από το σχήμα, το θεαφίβιν-CETP ήταν σε σταθερή κατάσταση στο αρχικό στάδιο της προσομοίωσης, ενώ τοcistanche a-cetpκαι το ταννικό οξύ Β διμεθυλεστέρα-CETP σταθεροποιήθηκε γρήγορα μετά από μια ταχεία περίοδο διακύμανσης. Αυτή η διαφορά μπορεί να προκληθεί από διαφορετικές μοριακές διαμορφώσεις και διαφορές στις δυνάμεις αλληλεπίδρασης στην κοιλότητα δέσμευσης. Οι τρεις είναι γενικά σε ισορροπία.

 

2.5.2 Υπολογισμός τιμής RMSF με βάση το σύνθετο σύστημα διαφορετικών μορίων φαρμάκου και CETP

Πρωτεΐνη, αυτή η μελέτη υπολόγισε την τιμή RMSF των υπολειμμάτων πρωτεΐνης αμινοξέων κάθε ομάδας. Όπως φαίνεται από το Σχήμα 6Β, οι τιμές RMSF των υπολειμμάτων των τριών μικρών μορίων που δρουν σε CETP είναι σε σχετικά χαμηλό επίπεδο, με μέση τιμή περίπου 0. πρωτεΐνη.

 

2.5.3 Υπολογισμός τιμής SASA

Όπως φαίνεται από το Σχήμα 6C, το SASA των δύο συμπλοκών του Cistanche A-CETP και της θεαφιβίνης-CETP στο αρχικό στάδιο της προσομοίωσης γύρω από τη συμπεριφορά {3}} NS μειώθηκε γρήγορα, η οποία υποδεικνύει διαισθητικά την ταχεία δέσμευση του προσδέματος και η επιφάνεια της επιφάνειας της πρωτεΐνης που εκτίθεται στον διαλύτη μειώνεται λόγω της συμπεριφοράς της σύνδεσης. Η μείωση του SASA μπορεί να συναχθεί ότι ο συνδέτης συνδέεται στενά με την ενεργό θέση της πρωτεΐνης και μπορεί να συνοδεύεται από διαμορφωτικές αλλαγές στον θύλακα δέσμευσης ή ακόμα και τις διαμορφωτικές αλλαγές στην πρωτεΐνη. Καθώς η προσομοίωση συνεχίστηκε, λόγω της κοινής κίνησης των ατόμων της πρωτεΐνης και του προσδέματος, η SASA αυξήθηκε σε κάποιο βαθμό στο μεσαίο στάδιο της προσομοίωσης και θεωρείται ότι η δέσμευση μεταξύ των δύο εξασθενημένων σε αυτό το στάδιο. Αυτό μπορεί να οφείλεται στη μείωση της σταδιακής σταθερότητας που προκαλείται από τη διαταραχή διαμόρφωσης πρωτεϊνών. Μετά από αυτό, η SASA εισήλθε στο τρίτο στάδιο και μειώθηκε γρήγορα μέχρι το τέλος της προσομοίωσης. Η ομάδα SASA του συμπλέγματος του ομάδας CETP του Salvianolic Acid B μειώθηκε καθ 'όλη τη διάρκεια της διαδικασίας και εισήλθε σε σταθερή κατάσταση μετά από περίπου 40 ns.

 

2.5.4 Ανάλυση διαμόρφωσης δευτερογενούς δομής

Όπως φαίνεται στο σχήμα 7, ο λόγος περιεκτικότητας σε HELIX της πρωτεΐνης στις τρεις ομάδες συμπλοκών είναι η πιο σταθερή και δεν παρατηρείται προφανής αύξηση ή μείωση. Στο Cistancheside A -CETP, μπορεί να παρατηρηθεί σαφώς ότι το περιεχόμενο -φύλλου μειώνεται και το πηνίο αυξάνεται στο στάδιο των {4}} NS και η αποκατάσταση των αλλαγών και της μείωσης των αλλαγών μετά από 25 ns. Στο θεαφιβάνο -cETP, μπορεί να φανεί ότι οι πιο προφανείς αλλαγές εμφανίζονται κυρίως στην αμοιβαία μετατροπή -στρώματος και πηνίου. Στο ταννικό οξύ Β διμεθυλεστέρα -CETP, η κύρια αλλαγή είναι η μείωση του φύλλου και η αύξηση του πηνίου. Η μεταβολή του περιεχομένου της δευτερογενούς δομής της πρωτεΐνης επηρεάζεται κυρίως από τον τύπο των αμινοξέων κοντά στη θέση δέσμευσης. Λόγω των διαφορετικών ειδικών θέσεων των μορίων προσδέματος σε διαφορετικά σύμπλοκα και των διαφορετικών τύπων και των δυνάμεων των δυνάμεων αλληλεπίδρασης, οι πρωτεϊνικές διαμορφώσεις κάθε ομάδας είναι επίσης διαφορετικές. Γενικά, το περιεχόμενο της δευτερογενούς δομής πρωτεΐνης σε κάθε ομάδα έχει προφανείς αλλαγές, η οποία συνδέεται στενά με τη στενή δέσμευση του προσδέματος.

 

3 Συζήτηση

Τα λιπίδια του αίματος είναι ένας γενικός όρος για ουδέτερα λίπη και λιπίδια στο πλάσμα. Το υπόλοιπο τουμεταβολισμός λιπιδίων αίματοςείναι ζωτικής σημασίας για τη διατήρηση των δραστηριοτήτων ζωής των κυττάρων και των οργανισμών. Ο μη φυσιολογικός μεταβολισμός των λιπιδίων του αίματος συνδέεται στενά με την εμφάνιση καρδιαγγειακών και εγκεφαλοαγγειακών παθήσεων, νευροεκφυλιστικών ασθενειών και όγκων [12-13]. Η αναγνώριση και η θεραπεία της δυσλιπιδαιμίας στην παραδοσιακή κινεζική ιατρική έχει καταγραφεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η παραδοσιακή κινεζική ιατρική έχει τα πλεονεκτήματα των πλούσιων πόρων, των διαφορετικών δομών, λίγων ανεπιθύμητων ενεργειών και χαμηλών τιμών. Έχει καλή επίδραση στη ρύθμιση των ανωμαλιών των λιπιδίων και έχει αναγνωριστεί ευρέως σε βασικές έρευνες και κλινικές εφαρμογές στο εσωτερικό και στο εξωτερικό [14-16].
Διαλογή μικρών μορίων των συστατικών της κινεζικής φυτικής ιατρικής που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη ρύθμιση καιθεραπεία της δυσλιπιδαιμίαςΑπό μια βάση δεδομένων μονομερούς κινεζικής ιατρικής υψηλής απόδοσης έχει πρακτική σημασία. Η τεχνολογία εικονικής διαλογής και η τεχνολογία προσομοίωσης μοριακής δυναμικής είναι μία από τις σημαντικότερες τεχνολογίες και μέσα στην τρέχουσα κινεζική έρευνα και μπορούν να εξετάσουν τα μόρια φαρμάκων σε μεγάλη κλίμακα [17]. Το CETP είναι ένα σημαντικό ρυθμιστικό ένζυμο που εμπλέκεται στον μεταβολισμό των λιπιδίων και στη διαδικασία RCT στην κυκλοφορία του αίματος. Η μελέτη αυτή επικεντρώνεται στη λειτουργία και τον ρόλο της πρωτεΐνης CETP. Μέσω εικονικής έρευνας διαλογής, ελήφθησαν 19 υποψήφιοι συνδετήρες με συγγένεια με πρωτεΐνη CETP. Η ποικιλομορφία των υποψηφίων υποψηφίων επαληθεύτηκε με ανάλυση συμπλέγματος και επιλέχθηκαν τα μικρά μόρια των κορυφαίων 3 προσδέματος για ανάλυση λειτουργίας δέσμευσης. Η υδρόφοβη αλληλεπίδραση, η π-π στοίβαξη και η γέφυρα αλατιού μεταξύ του συνδέτη και του υποδοχέα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στη διατήρηση της ισχυρής συγγένειας του προσδέματος πρωτεΐνης. Η μελέτη αυτή διερεύνησε επίσης τη σταθερότητα 3 συμπλοκών υποψήφιων πρωτεϊνών-προσδέματος μέσω προσομοίωσης MD. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα γραφήματα RMSD, RMSF και SASA των κορυφαίων συμπλοκών πρωτεϊνών-προσδέματος τείνουν να είναι σταθερά μετά από διακυμάνσεις και το εύρος διακύμανσης ήταν μικρό. Οι προφανείς αλλαγές στο περιεχόμενο της δευτερογενούς δομής της πρωτεΐνης έδειξαν επίσης τη στενή δέσμευση του προσδέματος πρωτεΐνης. Ως εκ τούτου, θεωρούνται πιθανοί υποψήφιοι για αναστολείς μικρού μορίου με υψηλή συγγένεια με την πρωτεΐνη CETP.

 

 

Το Cistanche Α είναι μια ένωση γλυκοσιδίου φαινυλαιθανόλης, η οποία βρίσκεται κυρίως σε παραδοσιακά κινεζικά φάρμακα όπως η Cistanche και η Rehmannia. Το κλάσμα της μάζας στο cistanche είναι {0}} 02%-0.

Shimoda et al. [19] ανέφεραν ότι το εκχύλισμα Cistanche μπορεί να επηρεάσει την έκφραση mRNA της μεταφοράς χοληστερόλης και των μορίων που σχετίζονται με το μεταβολισμό σε ποντίκια που προκαλούνται από τη διατροφή που προκαλούνται από δίαιτα και δείχνουν δραστικότητα μείωσης της χοληστερόλης. Οι θεαφιβάνες είναι μοναδικά συστατικά που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ζύμωσης του μαύρου τσαγιού και το περιεχόμενό τους σε μαύρο τσάι είναι 0 3% -1 5% των στερεών [20]. Μια τυχαιοποιημένη ελεγχόμενη μελέτη διαπίστωσε ότι τα εκχυλίσματα τσαγιού πλούσια σε θεαφιβάνες είναι ένα αποτελεσματικό συμπλήρωμα σε μια δίαιτα λίπους χαμηλής κορεστωμένης και μπορεί να μειώσει τα επίπεδα LDLC σε ενήλικες με υπερχοληστερολαιμία με καλή ανοχή [21]. Το σβιαλικό οξύ β διμεθυλοστέρα είναι ένα λιπαρό-διαλυτό συστατικό που εξάγεται από την Salvia miltiorrhiza και είναι ένα παράγωγο διμεθυλοΐνης της ρίζας του σαλτιολικού οξέος Β. Το περιεχόμενο των δύο στο Salvia miltiorrhiza είναι περίπου 20: 1, έτσι το Salvianolic Acid B διμεθυλοστέρα είναι ένα ίχνος χημικής συστατικής στην ρίζα της Salvianolic Acid B. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι ο διμεθυλεστέρας του σαλβατικού οξέος Β έχει παρόμοιο αντιοξειδωτικό, καθαρισμό ελεύθερων ριζών και αντι-αρρυθμικές φαρμακολογικές δραστηριότητες ως σαλβαϊικό οξύ Β [22-23]. Επομένως, οι φυσικές ενώσεις μικρού μορίου Cistanche Deserticola Α, θεαφιφίνες και ο διμεθυλικός εστέρας του σαλβιαλικού οξέος που προβάλλονται από την εικονική διαλογή και τη μοριακή δυναμική προσομοίωση σε αυτή τη μελέτη, μπορεί να βοηθήσει όχι μόνο τη διαδικασία της παραδοσιακής κινεζικής ιατρικής. Οι ενώσεις, συνοψίζουν και αναλύουν αυτά τα παραδοσιακά κινεζικά φάρμακα και τα συνδυάζουν με την ολιστική θέα και τη θεωρία διαφοροποίησης του συνδρόμου της παραδοσιακής κινεζικής ιατρικής για να διατυπώσουν παραδοσιακές συνταγές κινεζικής ιατρικής. Επιπλέον, άλλοι αναστολείς πρωτεΐνης CETP, όπως η ισοφασοσίδη, η διοσμίνη και η βεκινίνη -2 που λαμβάνονται μέσω εικονικής διαλογής σε αυτή τη μελέτη, καθώς και παραδοσιακά κινεζικά φάρμακα από τα οποία προκύπτουν φυσικές ενώσεις, όπως η Forythia, η άγρια ​​χριστιανική και η rutaecarpa, μπορούν να μελετήσουν περαιτέρω και να επαληθεύονται στο μέλλον.