بررسی قابلیت ریزمولکول‎های گیاهی در مهار پروتئین‎های FnBPA و سورتاز A باکتری استافیلوکوکوس اورئوس با استفاده از روش‎های داکینگ مولکولی و تعیین حداقل غلظت مهارکنندگی

هدف: ورم پستان یک بیماری عفونی شایع گاوهای شیری در سراسر جهان است که موجب التهاب غدد پستانی می شود. کنترل این بیماری به دلیل ایجاد مقاومت آنتی بیوتیکی چالش برانگیز است. معرفی ترکیبات جایگزین یا مکمل آنتی بیوتیک ها می تواند راه حلی پایدار در پیشگیری و درمان این بیماری باشد. هدف از این مطالعه ارزیابی اثربخشی میکرومولکول های گیاهی در مهار باکتری استافیلوکوکوس اورئوس، یکی از عوامل مهم ایجاد ورم پستان، از طریق داکینگ مولکولی و تعیین حداقل غلظت مهاری (MIC) بود. مواد و روش ها: ساختارهای سه بعدی پروتئین های هدف، شامل FnBPA و sortase A، از پایگاه های داده ساختاری استخراج و پس از مدل سازی و بهینه سازی انرژی، ساختارها اعتبارسنجی شدند. کتابخانه ای متشکل از ۴۶۰ میکرومولکول گیاهی از پایگاه های داده معتبر جمع آوری و ساختارهای سه بعدی برای آن ها تهیه شد. غربالگری اولیه ترکیبات با استفاده از ابزارهای محاسباتی و بر اساس خواص فارماکودینامیکی و شاخص های ADMET انجام شد. سپس، داکینگ مولکولی با نرم افزار PyRx نسخه ۰.۸ برای بررسی برهمکنش های لیگاند-گیرنده و محاسبه انرژی های اتصال انجام گرفت. در نهایت، دو ترکیب انتخاب شده، کورکومین و ایندیگو کارمین، با استفاده از روش رقت در آگار برای تعیین حداقل غلظت مهاری (MIC) در برابر استافیلوکوکوس اورئوس در شرایط آزمایشگاهی ارزیابی شدند.نتایج: نتایج اعتبارسنجی ساختار پروتئین، کیفیت مدل ها را تایید کرد. چندین مولکول کوچک با انرژی های اتصال مطلوب (در محدوده ۶- تا ۱۰- کیلوکالری بر مول) در بین ۴۶۰ ترکیب شناسایی شدند. ترکیباتی مانند ایندیگو، گلیاسپرین A، سانگوینارین، کامپتوتسین و ایندیگو کارمین قوی ترین میل اتصال را به FnBPA نشان دادند که ناشی از پیوندهای هیدروژنی و برهمکنش های آبگریز پایدار با آمینواسیدهای گیرنده بودند. سورتاز A با چندین مولکول کوچک که انرژی های اتصال آنها از ۶.۴- تا ۷.۳- کیلوکالری بر مول متغیر بود، پیوندهای هیدروژنی و آبگریز تشکیل داد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که کورکومین و ایندیگو کارمین رشد باکتری را مهار کرده و مقادیر MIC آن ها نشان دهنده فعالیت ضد باکتریایی موثر آن ها بود.نتیجه گیری: یافته های این مطالعه نشان داد که برخی از ریزمولکول های گیاهی به طور قابل توجهی عوامل بیماری زای کلیدی در استافیلوکوکوس اورئوس را می توانند مهار کنند. ترکیب نتایج محاسباتی و آزمایشگاهی نشان می دهد که این مولکول ها می توانند کاندیداهای امیدوارکننده ای برای توسعه استراتژی های جدید کنترل ورم پستان، کاهش وابستگی به آنتی بیوتیک ها و راه حلی برای چالش مقاومت آنتی بیوتیکی باشند.

کلیدواژه ها:

ورم پستان ، استافیلوکوکوس اورئوس ، ریزمولکول ، داکینگ مولکولی ، حداقل غلظت مهارکنندگی