شناسایی کاندید‌های دارویی Ø‌دید آنزیم ترانس کریپتاز معکوس ویروس ایدز در محل Ø‌ایگاه فعال با غربالگری مØ‌ازی مبتنی بر داکینگ مولکولی و مکانیک کوانتومی

Authors

Department of Chemistry, Graduate University of Advanced Technology,Kerman, Iran

Abstract
ایدز (سندروم نقص ایمنی اکتسابی) یک وضعیت شدید و پیشرفته از عفونت ویروس نقص ایمنی انسانی (HIV) است که باعث ضعف سیستم ایمنی بدن می‌شود و برای عفونت‌های فرصت طلب و برخی از انواع سرطان‌ها پیش‌زمینه فراهم می‌کند. چرخه حیاتی HIV شامل چندین آنزیم است که در تکثیر ویروس نقش دارند. یکی از این آنزیم‌ها، ترانس کریپتاز معکوس نام دارد. برای مدیریت بهتر درمان، معمولاً از ترکیبات درمانی مانند HAART استفاده می‌شود که از ترکیب چندین دارو تشکیل شده است تا بهبود اثربخشی درمان و کاهش مقاومت دارویی را فراهم آورد. در این مطالعه، با هدف ارزیابی داروهای نویراپین، رالتگراویر، ایندیناویر و کاندید‌های دارویی جدید در مهار آنزیم ترانس کریپتاز معکوس، ابتدا ساختارهای دارویی به روش‌های محاسباتی B3LYP و مجموعه پایه‌ی 6-311G بهینه‌سازی شدند و پارامترهای ترمودینامیکی مرتبط با آن‌ها محاسبه گردید. همه ترکیبات از مجموعه داده و ترکیبات طراحی‌شده برای پیش‌بینی ADMET استفاده شدند تا ویژگی‌های آن‌ها بررسی شود و همچنین برای ارزیابی داروهای بالقوه استفاده گردد. در پایان، با استفاده از شبیه‌سازی‌های داکینگ مولکولی، اثر مهارکنندگی نویراپین، رالتگراویر، ایندیناویر و کاندید‌های دارویی جدیدNVP2، RAL2 وIND2 با بهترین انرژی بایندینگ -9.34، -11.28 و -9.30 بر آنزیم ترانس کریپتاز معکوس مورد ارزیابی قرار گرفت. تحلیل‌های انجام‌شده در طول شبیه‌سازی نشان داد که ترکیبات NVP2، RAL2 وIND2 به خوبی در مهار آنزیم ترانس کریپتاز معکوس ویروس HIV-1 عمل می‌کنند.

Keywords


Ranganathan, K. and Umadevi, K.M.R. 2019. Common oral opportunistic infections in Human Immunodeficiency Virus infection/Acquired Immunodeficiency Syndrome: Changing epidemiology; diagnostic criteria and methods; management protocols. Periodontology 2000, 80(1), pp.177-188.
Vasukutty, A., Pillarisetti, S., Choi, J., Kang, S.H. and Park, I.K. 2023. CXCR4 Targeting Nanoplatform for Transcriptional Activation of Latent HIV-1 Infected T Cells. ACS Applied Bio Materials.
Jennings, J., Shi, J., Varadarajan, J., Jamieson, P.J. and Aiken, C. 2020. The host cell metabolite inositol hexakisphosphate promotes efficient endogenous HIV-1 reverse transcription by stabilizing the viral capsid. MBio, 11(6), pp.10-1128.
Maertens, G.N., Engelman, A.N. and Cherepanov, P. 2022. Structure and function of retroviral integrase. Nature Reviews Microbiology, 20(1), pp.20-34.
Badaya, A. and Sasidhar, Y.U. 2020. Inhibition of the activity of HIV-1 protease through antibody binding and mutations probed by molecular dynamics simulations. Scientific reports, 10(1), p.5501.
Kim, J.G. and Shan, L. 2022. Beyond inhibition: A novel strategy of targeting HIV-1 protease to eliminate viral reservoirs. Viruses, 14(6), p.1179.
Bertoletti, N., Chan, A.H., Schinazi, R.F., Yin, Y.W. and Anderson, K.S. 2019. Structural insights into the recognition of nucleoside reverse transcriptase inhibitors by HIV‐1 reverse transcriptase: First crystal structures with reverse transcriptase and the active triphosphate forms of lamivudine and emtricitabine. Protein Science, 28(9), pp.1664-1675.
Mohammadzadeh, I., Qujeq, D., Yousefi, T., Ferns, G.A., Maniati, M. and Vaghari‐Tabari, M. 2020. CRISPR/Cas9 gene editing: A new therapeutic approach in the treatment of infection and autoimmunity. IUBMB life, 72(8), pp.1603-1621.
Nastri, B.M., Pagliano, P., Zannella, C., Folliero, V., Masullo, A., Rinaldi, L., Galdiero, M. and Franci, G. 2023. HIV and drug-resistant subtypes. Microorganisms, 11(1), p.221.
Achila, O.O., Abrhaley, F., Kesete, Y., Tesfaldet, F., Alazar, F., Fisshaye, L., Gebremeskel, L., Mehari, R. and Andemichael, D. 2022. Dyslipidemia and associated risk factors among HIV/AIDS patients on HAART in Asmara, Eritrea. PloS one, 17(7), p.e0270838.
Wang, Y., Wang, A., Wang, J., Wu, X., Sun, Y. and Wu, Y. 2022. Me-Better Drug Design Based on Nevirapine and Mechanism of Molecular Interactions with Y188C Mutant HIV-1 Reverse Transcriptase. Molecules, 27(21), p.7348.
Torres, B., Guardo, A.C., Squarcia, M., Diaz, A., Fabra, A., Caballero, M., Ugarte, A., Leal, L., Gatell, J.M., Plana, M. and Garcia, F. 2021. Impact of switching to raltegravir and/or adding losartan in lymphoid tissue fibrosis and inflammation in people living with HIV. A randomized clinical trial. HIV medicine, 22(8), pp.674-681.
Tinworth, C.P. and Young, R.J. 2020. Facts, patterns, and principles in drug discovery: Appraising the rule of 5 with measured physicochemical data. Journal of medicinal chemistry, 63(18), pp.10091-10108.
Jha, V., Devkar, S., Gharat, K., Kasbe, S., Matharoo, D.K., Pendse, S., Bhosale, A. and Bhargava, A. 2022. Screening of phytochemicals as potential inhibitors of breast cancer using structure based multitargeted molecular docking analysis. Phytomedicine plus, 2(2), p.100227.
Apebende, C.G., Ogunwale, G.J., Louis, H., Benjamin, I., Kadiri, M.T., Owen, A.E. and Manicum, A.L.E. 2023. Density functional theory (DFT) computation of pristine and metal-doped MC59 (M= Au, Hf, Hg, Ir) fullerenes as nitrosourea drug delivery systems. Materials Science in Semiconductor Processing, 158, p.107362.
Turković, N., 2021. Dizajniranje, sinteza i in vitro ispitivanja derivata propiofenona kao potencijalnih inhibitora enzima HIV-1 proteaze. Универзитет у Београду.
Chen, T., et al., Algorithm selection for protein–ligand docking: strategies and analysis on ACE. Scientific Reports, 2023. 13(1): p. 8219.

  • Receive Date 08 June 2026
  • Publish Date 08 June 2026