غربال‌گري بيوانفورماتيكي مهاركننده‌هاي آنزيم DNA پليمراز ويروس هپاتيت ب انساني از گياهان دارويي

In Silico Screening Hepatitis B Virus DNA Polymerase Inhibitors from Medicinal Plants

زمينه و هدف: هپاتيت ب انساني يكي از مشكلات عمده سلامت عمومي و از عوامل اصلي مرگ و مير در جهان است. بنابراين، اخيراً معرفي دارو‌هاي موثر ضد هپاتيت ب مورد توجه قرار گرفته است. هدف از بررسي حاضر، غربال‌گري بيوانفورماتيكي مهاركننده‌هاي جديد آنزيم DNA پليمراز ويروس هپاتيت ب از دو گياه Terminalis chebula و Caesalpinia sappan مي‌باشد. مواد و روش‌ها: اين پژوهش به روش توصيفي –تحليلي انجام شد. در پژوهش حاضر ، ساختار سه بعدي آنزيم DNA پليمراز ويروس هپاتيت ب به روش هومولوژي مدل‌سازي شد. تركيبات گياهي مورد بررسي از گياهان مذكور نيز از پايگاه داده‌هاي Pubchem در قالب SDF دريافت شد. غربال‌گري بيوانفورماتيكي با استفاده از داكينگ مولكولي بين تركيبات گياهي و آنزيم مدل‌سازي شده توسط نرم افزار 2.1 iGemdock انجام شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه تمامي تركيبات مورد بررسي داراي حداقل سميت و بدون سميت ژنتيكي بوده و برهم‌كنش‌هاي مناسبي را با پليمراز مورد بررسي ايجاد مي‌كنند. علاوه بر اين، مشخص شد كه اغلب برهم‌كنش‌ها در ناحيه‌ي رونوشت بردار معكوس در ناحيه‌ي 694-354 از توالي آمينواسيدي رخ مي‌دهند. تحليل انرژي و آمينواسيد‌هاي درگير در برهم‌كنش ليگاند-پليمراز مورد بررسي نشان داد كه سه تركيب Terchebin، Chebulinic Acid و Terflavin A برهم‌كنش‌هاي موثرتري را با آنزيم مورد بررسي ايجاد مي‌كنند. نتيجه‌گيري: بر اساس نتايج به دست آمده از اين پژوهش مي‌توان نتيجه گرفت كه تركيبات مورد مطالعه نامزد‌هاي مناسبي جهت بررسي آزمايشگاهي و درون تني با هدف معرفي دارو‌هاي ضد هپاتيت ب مي‌باشند.

Background: Hepatitis B virus infection (HBV) is a significant global health problem and is a major cause of morbidity and mortality worldwide. Therefore, currently, introducing novel anti Hepatitis B drugs is taken into consideration. This study was planned to in silico screening novel Hepatitis B virus DNA polymerase inhibitors from two medicinal plants Terminalis chebula and Caesalpinia sappan. Materials and Methods: This is a descriptive-analytic study. In the study, three-dimensional structure of the Hepatitis B virus DNA polymerase was predicted using homology modeling method. A set of phytochemicals from mentioned plants were retrieved from Pubchem database in SDF format. In silico screening was carried out using molecular docking between mentioned phytochemicals and modeled polymerase by iGemdock 2.1 software. Results: Results of the study confirmed that all evaluated ligands have appropriate interactions to the polymerase with least toxicity and without genotoxicity potential. Results also showed that most interactions occur in reverse transcriptase domain which located in 354-694 area in the amino acid sequence of tested polymerase. Analysis of energy and amino acids involved in ligand-polymerase interaction revealed that Terchebin, Chebulinic Acid and Terflavin A have more effective interaction with the polymerase in compared to other ligands. Conclusion: Based on the results it can be concluded that evaluated compounds could be good candidates for in vitro and in vivo research in order to develop novel anti- Hepatitis B drugs.