طراحي، مطالعه داكينگ مولكولي و پيش‌بيني سميت تعدادي از مشتقات جديد 1، 2، 3 تري آزول شامل بخش پي پيرازين به‌عنوان عوامل ضد قارچ و مهاركننده آنزيم سيتوكروم 51

Design, Molecular Docking Studies and Toxicity Prediction of Some Novel 1, 2, 3-Triazole Derivatives Containing Piperazine Moiety as Antifungal Agents and CYP-51 Inhibitors

زمينه و هدف: در اين مطالعه، بر روي تعدادي از مشتقات جديد تري آزول، شامل حلقه 1، 2، 3 تري آزول متصل شده به بخش پي پيرازين به‌عنوان عوامل ضد قارچ و مهاركننده آنزيم لانسترول 14 آلفا دمتيلاز (51CYP) مطالعات داكينگ انجام شد. در ادامه خطرات سميت تركيبات طراحي‌شده با استفاده از نرم‌افزارهاي موجود پيش‌بيني گرديد. مواد و روش‌ها: در ابتدا ساختار شيميايي همه آزول‌هاي طراحي‌شده با استفاده از نرم‌افزار 14/0 ChemBioDraw Ultra ترسيم شد، سپس به‌منظور بهينه‌سازي انرژي، به نرم‌افزار Hyperchem انتقال يافت. پس از آماده‌سازي آن‌ها، تمام اين تركيبات شيميايي با آنزيم موردنظر به‌منظور انتخاب بهترين مهاركننده دارويي توسط نرم‌افزار Auto Dock- Vina-1-1-2-win32.msi داك شدند. نتايج با استفاده از نرم‌افزار مولگرو مورد آناليز قرار گرفت. در مرحله نهايي پيش‌بيني خطر سميت تركيبات به‌وسيله برنامه OSIRIS انجام گرديد. نتايج: براساس نتايج به‌دست‌آمده از مطالعات داكينگ مولكولي مهم‌ترين پيوندهاي درگير در اتصال دارو با گيرنده، كوئورديناسيون حلقه آزول با پروتئين هم، پيوند هيدروژني و اتصالات هيدروفوبيك مي‌باشند. در ميان تمام تركيبات موردمطالعه، بهترين نتايج داكينگ مربوط به تركيب شماره 5 (تركيب حاوي گروه 4- برمو) است. نتيجه گيري: در پايان با توجه به نتايج به‌دست‌آمده از مطالعات داكينگ، ارزيابي بيولوژيكي و پيش‌بيني خطر سميت تركيبات طراحي‌شده مي‌توان نتيجه گرفت كه تركيب شماره 5 (تركيب حاوي گروه 4- برمو) مي‌تواند به‌عنوان عامل مؤثر ضد قارچ و مهاركننده آنزيم 51CYP مطرح شود.

Background & Objective: In this study, a number of new triazole derivatives, containing a 1, 2, 3-triazole ring attached to the piperazine moiety as antifungal agents and lanosterol 14 alpha-demethylase, (CYP51) inhibitors were docking studies conducted. In the following, the toxicity risks of the designed compounds, were predicted by existing software. Materials & methods: Initially, the chemical structures of all azole were designed using ChemBioDraw Ultra14.0 program, then transferred into Hyperchem software for energy minimization. After preparing, all of these chemical compounds were docked with the target enzyme in order to select the best inhibitor of the drug using the Auto Dock-Vina-1-1-2-win32.msi software. The results were analyzed using the Molegro Virtual Docking software. At the final stage, the toxicity risk prediction of compounds was performed by the OSIRIS program. Results: After checking the computation, 10 compounds of ligands that were the results of Docking, were selected according to the Gibbs free energy (least ΔG). Docking results revealed the azole-heme coordination, hydrogen bond, hydrophobic interactions were involved in the drug-receptor interactions. Among the all studied compounds, the best docking results were related to No. 5 displayed. In fact, this compound had the most negative ΔGbind (-10.85 Kcal/mol) that indicated favorable interactions with the key amino acid residues at active site of CYP51. Conclusion: In conclusion, according to the results of docking studies, biological evaluation and Toxicity Risk Prediction of designed Compounds, it can be concluded that Compound No. 5 can be considered as an effective antifungal agent and an inhibitor of the CYP51 enzyme