پديد آورندگان :
قلي زاده سياهمزگي زهره دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات تهران - گروه زيست شناسي , ايراني شيوا دانشگاه آزاد اسلامي واحد علوم و تحقيقات تهران - گروه زيست شناسي , غياث الدين علي دانشگاه تربيت مدرس - دانشكده ي مهندسي شيمي - گروه مهندسي زيست پزشكي , فلاح پرويز دانشگاه علوم پزشكي البرز كرج - دانشكده ي پيراپزشكي - گروه علوم آزمايشگاهي , حق پناه وحيد دانشگاه علوم پزشكي تهران - مركز تحقيقات غدد و متابوليسم - پژوهشكده ي علوم باليني غدد و متابوليسم
كليدواژه :
فارماكوكينتيك , فارماكوديناميك , زانتوهمول , مسير MAPK - ERK
چكيده فارسي :
زانتوهمول يكي از اصلي ترين مواد موثره ي گل ماده ي گياه رازك است كه تحقيقات زيادي اثرات ضد سرطاني آن را نشان مي دهد. مسير MAPK/ERK يكي از آبشارهاي كليدي در تنظيم بيان ژن، رشد و بقاي سلول است. سيگنالينگ غيرطبيعي مسير MAPK منجر به تكثير كنترل نشده در سرطان تيروييد مي شود. هدف از اين مطالعه، بررسي بيوانفورماتيكي پروتيين هاي اصلي اين مسير و معرفي آنها به عنوان پروتيين هدف زانتوهمول است. همچنين به دليل اهميت پروتيين هاي EGFR، Grb2، SOS بر مسير MAPK/ERK، اين پروتيين ها نيز مورد مطالعه قرار گرفتند.
روش ها:
ابتدا خواص فيزيكي-شيميايي، فارماكوكينتيك-فارماكوديناميك زانتوهمول با استفاده از نرم افزار SwissADME پيش بيني شد. سپس ساختار سه بعدي زانتوهمول و پروتيين هاي هدف (EGFR، Grb2، SOS ، RAS ، RAF، MEK1، MEK2 ، ERK1، ERK2) به ترتيب از پايگاه PubChem و پايگاه داده هاي پروتيين دريافت شد و در بررسي داكينگ مولكولي با استفاده از نرم افزارAutodock4.1 مورد ارزيابي قرار گرفت.
يافته ها:
نتايج نشان داد كه زانتوهمول داراي خاصيت فيزيكي-شيميايي مناسب است و توسط سازوكار پمپP-گليكوپروتيين، مقاومت دارويي ايجاد نمي كند. نتايج به دست آمده از داكينگ مولكولي نشان مي دهد كه زانتوهمول نسبت به همه ي پروتيين هاي بررسي شده در مسير MAPK/ERK پتانسيل مهاري دارد و قوي ترين برهمكنش آن با پروتيين MEK2 با انرژي اتصال kcal.mol-1 - 7/04است.
نتيجه گيري:
با توجه به نتايج به دست آمده، پيش بيني شد كه زانتوهمول داراي پتانسيل مهار پروتيين هاي مسير MAPK/ERK است و فاقد سميت است بنابراين مي تواند به عنوان يك نامزد مهار مسير MAPK/ERK در سلول هاي سرطاني تيروييد معرفي شود.
چكيده لاتين :
Xanthohumol is one of the main bioactive compounds extracted from the female flowers of
the hops plant (Humulus lupulus L), that has been shown in several studies to have anti-cancer effects.The
MAPK/ERK pathway is one of the key pathways in the regulation of gene expression, cell growth and
survival. The abnormal activation of this pathway leads to the uncontrolled cell proliferation in thyroid
cancer. This study aims to perform a bioinformatic screening of the proteins in the MAPK/ERK pathway and
introduce them as target protein to Xanthohumol. In addition, due to the significant role of EGFR, Grb2,
SOS proteins in the MAPK/ERK pathway, they have also been studied.
Method: Using SwissADME software, first the physicochemical, pharmacokinetic and pharmacodynamic
characteristics of Xanthohumol are predicted. Then three-dimensional structure of Xanthohumol and target
proteins (EGFR, Grb2, SOS, RAS, BRAF, MEK1, MEK2, ERK1, ERK2) were collected from PubChem
database and Protein Data Bank, finally, using Auto Dock 4.1.the molecular docking were studied.
Results: Our study shows lack of cytotoxicity in Xanthohumol. In addition, Xanthohumol with proper
physicochemical properties does not induce drug resistance through pump P-glycoprotein mechanism.
Analysis of molecular docking indicate that Xanthohumol has inhibitory potential to the all proteins studied.
Note that its strongest interaction is with MEK2 protein with binding energy-7.04kcal.mol-1.
Conclusion: According to our results, Xanthohumol has inhibitory potential to the all proteins present in the
MAPK/ERK pathway. It lacks cytotoxicity. Thus, it can be considered as an alternative inhibitor for the
MAPK/ERK pathway in thyroid cancer cells.
