[저자] Shafi Mahmud, Gobindo Kumar Paul, Mirola Afroze, Shirmin Islam, Swagota Briti Ray Gupt, Mamudul Hasan Razu, Suvro Biswas, Shahriar Zaman, Md. Salah Uddin, Mala Khan, Nunzio Antonio Cacciola, Talha Bin Emran, Md. Abu Saleh, Raffaele Capasso, Jesus Simal-Gandara
The recent coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic is a global threat for healthcare management and the economic system, and effective treatments against the pathogenic severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) virus responsible for this disease have not yet progressed beyond the developmental phases. As drug refinement and vaccine progression require enormously broad investments of time, alternative strategies are urgently needed. In this study, we examined phytochemicals extracted from Avicennia officinalis and evaluated their potential effects against the main protease of SARS-CoV-2. The antioxidant activities of A. officinalis leaf and fruit extracts at 150 µg/mL were 95.97% and 92.48%, respectively. Furthermore, both extracts displayed low cytotoxicity levels against Artemia salina . The gas chromatography–mass spectroscopy analysis confirmed the identifies of 75 phytochemicals from both extracts, and four potent compounds, triacontane, hexacosane, methyl linoleate, and methyl palminoleate, had binding free energy values of −6.75, −6.7, −6.3, and −6.3 Kcal/mol, respectively, in complexes with the SARS-CoV-2 main protease. The active residues Cys145, Met165, Glu166, Gln189, and Arg188 in the main protease formed non-bonded interactions with the screened compounds. The root-mean-square difference (RMSD), root-mean-square fluctuations (RMSF), radius of gyration (Rg), solvent-accessible surface area (SASA), and hydrogen bond data from a molecular dynamics simulation study confirmed the docked complexes′ binding rigidity in the atomistic simulated environment. However, this study′s findings require in vitro and in vivo validation to ensure the possible inhibitory effects and pharmacological efficacy of the identified compounds.
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【저자키워드】 SARS-CoV-2, main protease, antioxidant, Molecular dynamics simulation, Avicennia officinalis, GC-MS, 【초록키워드】 COVID-19, Treatment, coronavirus disease, Coronavirus disease 2019, Vaccine, coronavirus, pandemic, cytotoxicity, progression, molecular dynamics, protease, in vitro, virus, binding free energy, SARS-CoV-2 main protease, free energy, activity, management, healthcare, in vivo, disease, binding, compounds, Hydrogen bond, RMSD, RMSF, Inhibitory effects, Analysis, hydrogen, surface area, acute respiratory syndrome, acute respiratory syndrome coronavirus, acute respiratory syndrome coronavirus 2, rigidity, residue, inhibitory effect, root, pathogenic, Cys145, Glu166, gyration, radius of gyration, radius, Effect, effective, fluctuation, GLN189, methyl linoleate, non-bonded interactions, pharmacological efficacy, responsible, identify, examined, evaluated, screened, complexes, developmental, Avicennia, docked, non-bonded interaction, progressed, the SARS-CoV-2, 【제목키워드】 phytochemical, Combined, Avicennia,
최근의 코로나바이러스 질병 2019(COVID-19) 대유행은 의료 관리 및 경제 시스템에 대한 세계적인 위협이며, 이 질병의 원인이 되는 병원성 중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스 2(SARS-CoV-2) 바이러스에 대한 효과적인 치료법은 아직 없습니다. 발달 단계를 넘어 발전했습니다. 약물 정제 및 백신 개발에는 막대한 시간 투자가 필요하므로 대체 전략이 시급합니다. 이 연구에서 우리는 Avicennia officinalis에서 추출한 식물 화학 물질을 조사하고 SARS-CoV-2의 주요 프로테아제에 대한 잠재적 효과를 평가했습니다. 150 µg/mL에서 A. officinalis 잎과 과일 추출물의 항산화 활성은 각각 95.97%와 92.48%였습니다. 또한, 두 추출물 모두 Artemia salina에 대해 낮은 세포독성 수준을 나타냈습니다. 가스 크로마토그래피-질량 분광법 분석을 통해 두 추출물에서 75가지 식물화학물질이 확인되었음을 확인했으며 4가지 강력한 화합물인 triacontane, hexacosane, methyl linoleate 및 methyl palminoleate는 -6.75, -6.7, -6.3 및 -의 결합 자유 에너지 값을 가졌습니다. SARS-CoV-2 주요 프로테아제와의 복합체에서 각각 6.3 Kcal/mol. 주요 프로테아제의 활성 잔기 Cys145, Met165, Glu166, Gln189 및 Arg188은 스크리닝된 화합물과 결합되지 않은 상호작용을 형성했습니다. 분자 역학 시뮬레이션 연구의 RMSD(제곱 평균 제곱근), RMSF(제곱 평균 변동), 회전 반경(Rg), 용매 접근 가능 표면적(SASA) 및 수소 결합 데이터는 도킹된 것을 확인했습니다. 원자 시뮬레이션 환경에서 복합체의 결합 강성. 그러나 이 연구의 결과는 확인된 화합물의 가능한 억제 효과와 약리학적 효능을 보장하기 위해 시험관 내 및 생체 내 검증이 필요합니다.