آنالیز این-سیلیکو از فضای برهمکنش شیمیایی ایجاد شده توسط دیکلوفناک سدیم و رسپتورهای کوروم سنسینگ Las در سودوموناس آئروژینوزا

محورهای موضوعی : Biotechnological Journal of Environmental Microorganisms

شیرین شاهنگیان ¹

1 - گروه بیولوژی ، دانشکده علوم پایه ، دانشگاه گیلان ، رشت ، ایران

تاریخ دریافت : 1401/08/25 تاریخ پذیرش : 1401/09/12 تاریخ انتشار : 1402/11/21

کلید واژه: LasI, LasR, داروهای ضدالتهاب غیراستروئیدی, شبیه سازی داکینگ مولکولی,

چکیده مقاله :

بیشتر خصوصیات بیماری زایی سودوموناس آئروژینوزا که یک باکتری گرم منفی فرصت طلب است، توسط سیستم های سنجش حد نصاب آن کنترل می شود. بنابراین، مسدود کردن مسیرهای سنجش حد نصاب می تواند به عنوان یک استراتژی مناسب برای مقابله با سودوموناس آئروژینوزا استفاده شود. داروهای ضد التهاب غیر استروئیدی از جمله محبوب ترین مواد شیمیایی مورد استفاده در درمان عفونت های میکروبی هستند. در مطالعه حاضر، فضای برهمکنش شیمیایی دیکلوفناک سدیم، یک داروی ضدالتهاب غیراستروئیدی معروف، در مقابله با دو گیرنده اصلی سیستم سنجش حد نصاب در سودوموناس آئروژینوزا (LasI و LasR) بررسی شده است. ساختارهای بهینه شده لیگاندها و گیرنده‌ها با استفاده از AutoDock Vina که بخشی از نرم‌افزار PyRx است، تحت شبیه‌سازی داکینگ مولکولی قرار گرفتند. نتایج به ‌دست‌آمده از داکینگ مولکولی و تحلیل فضای برهمکنشی، انرژی‌های اتصال مناسبی را برای دیکلوفناک سدیم در مقابله با هر دو گیرنده نشان داد. اگرچه، انرژی اتصال دیکلوفناک سدیم برای گیرنده LasR منفی تر بود که نشان دهنده میل ترکیبی بالاتر دیکلوفناک سدیم برای این گیرنده است. در نهایت، بر اساس نتایج بدست آمده، پیشنهاد می‌شود که دیکلوفناک سدیم پتانسیل خوبی برای اتصال به هر دو گیرنده دارد، که این به نوبه خود می تواند با کاهش بیان برخی از ژن های مربوط به فاکتورهای بیماری زایی همراه باشد. بنابراین، دیکلوفناک سدیم را می توان به عنوان یک مهارکننده بالقوه برای سیستم حد نصاب در سودوموناس آئروژینوزا در نظر گرفت.

چکیده انگلیسی:

Most of the pathogenic characteristics of Pseudomonas aeruginosa, a very well-known opportunist gram-negative bacteria, are modulated by its quorum sensing systems. Therefore, blocking quorum sensing pathways can be used as a strategy to confront P. aeruginosa. Non-steroidal anti-inflammatory drugs are among the most popular chemicals used as therapeutics against microbial infections. The chemical interaction space of diclofenac sodium, a well-known non-steroidal anti-inflammatory drug, has been investigated herein against two major receptors (LasI and LasR) involved in the quorum sensing system of P. aeruginosa. Optimized structures of ligands and receptors were subjected to molecular docking simulations, applying the AutoDock Vina plugin available in PyRx software. Results obtained from docking and non-covalent interaction space analyses revealed suitable binding energies against both LasI and LasR receptors. However, the binding energy of diclofenac sodium was more negative for LasR, showing its higher affinity for the LasR receptor. Finally, based on our results, it is suggested that diclofenac sodium has a good potential to bind both LasI and LasR receptors. This, in turn, can followed by the downregulation of some virulence factors genes. Therefore, diclofenac sodium can be considered a potent inhibitor of quorum sensing in P. aeruginosa.