انفورماتیک در زیست شناسی، بهداشت و غذا

انفورماتیک در زیست شناسی، بهداشت و غذا

بررسی پتانسیل داروهای ضد آلزایمر بر مهار فیبریلاسیون آمیلوئیدی انسولین با بهره‌گیری از روش داکینگ مولکولی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 پژوهشکده فناوری زیستی دانشگاه فردوسی
2 گروه علوم دامی ، دانشکده کشاورزی ،دانشگاه فردوسی
3 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، مجتمع آموزش عالی تربت جام، تربت جام
چکیده
این مطالعه به بررسی توان بازدارندگی داروهای تأییدشده برای درمان آلزایمر توسط سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) در مهار فرآیند فیبریلاسیون آمیلوئیدی انسولین با استفاده از روش داکینگ کور مولکولی می‌پردازد. در این راستا، ساختار کریستالوگرافی انسولین انسانی با شناسه (PDB: 3I3Z) و هفده ترکیب دارویی شناخته‌شده ضد آلزایمر استخراج و برای شبیه‌سازی‌های داکینگ با نرم‌افزار QuickVina-W آماده‌سازی شدند. تعاملات کلیدی بین لیگاند و پروتئین با استفاده از نرم‌افزار LigPlot+ مورد تجزیه‌وتحلیل دقیق قرار گرفت. نتایج نشان داد که چندین ترکیب، به‌ویژه  Aleplasinin،  Tideglusibو Risperidone، دارای میل اتصال بالایی به بقایای کلیدی مؤثر در فیبریلاسیون از جمله Val12(B)، Glu13(B)، Tyr16(B)  و Phe24(B) بودند. این داروها انرژی اتصال پایین از خود نشان دادند که بیانگر توان بالقوه آن‌ها در جلوگیری از تشکیل فیبریل انسولین است. یافته‌های این پژوهش می‌تواند زمینه‌ساز توسعه داروهای ترکیبی مؤثر برای درمان همزمان بیماری‌های مزمن متابولیک و نورودژنراتیو نظیر دیابت نوع ۲ و آلزایمر باشد. انجام مطالعات آزمایشگاهی و درون‌بدنی برای تأیید نتایج محاسباتی توصیه می‌شود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Exploring the Potential of Anti-Alzheimer's Drugs in Inhibiting Insulin Amyloid Fibrillation Using Molecular Docking Approaches

نویسندگان English

Marzieh Gharouni 1
Narjes Sangin 1
Mohammadreza Nassiri 1
Reihane Behnam Rassouli 2
Reza Tohidi 3
1 Research Institute of Biotechnology, Ferdowsi University of Mashhad
2 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad
3 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Torbat-e Jam
چکیده English

This study explores the inhibitory potential of FDA-approved anti-Alzheimer’s drugs on insulin amyloid fibrillation using blind molecular docking. The crystallographic structure of human insulin (PDB ID: 3I3Z) and seventeen known anti-Alzheimer’s compounds were retrieved and processed for docking simulations via QuickVina-W. Key ligand–protein interactions were further analyzed using LigPlot+. The results showed that several compounds, especially Aleplasinin, Tideglusib, and Risperidone, exhibited high binding affinity toward key fibrillation-prone residues such as Val12(B), Glu13(B), Tyr16(B), and Phe24(B). These drugs displayed low binding energies and inhibition constants (Ki), suggesting a strong potential to prevent insulin fibril formation. Their ability to interfere with critical interaction sites could help preserve insulin's native structure and reduce amyloid aggregation. The findings of this study could pave the way for the development of effective combination therapies for the simultaneous treatment of chronic metabolic and neurodegenerative diseases such as type 2 diabetes and Alzheimer's disease. Further in vitro and in vivo studies are recommended to validate the computational outcomes and assess safety and efficacy in biological systems.

کلیدواژه‌ها English

Insulin Amyloid Fibrillation
Anti-Alzheimer’s Drugs
Molecular Docking
Amyloid Inhibition

  • تاریخ دریافت 17 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 27 اردیبهشت 1404
  • تاریخ پذیرش 18 خرداد 1404