Одночасний докінг противірусних препаратів та ціанінових барвників з білками з використанням мультилігандного підходу
Анотація
Наносистеми на основі білків для цільової доставки широкого спектру лікарських засобів, починаючи від невеликих ліків і терапевтичних білків до нуклеїнових кислот і генів, привертають все більшу увагу завдяки своїй біосумісності та здатності до біодеградації, надзвичайній здатності до зв’язування різних лігандів, доступності з природних джерел, ефективному захисту ліків і м’яким умовам інкапсуляції тощо. Завдяки численним центрам зв’язування та функціональним групам на поверхні білків, ці наноносії є високоефективними багатофункціональними нанотераностичними системами, які можуть включати як терапевтичний препарат, так і візуалізуючий агент. Ця інтеграція служить багатьом цілям, включаючи регулювання вивільнення ліків, моніторинг змін у цільовій ділянці у відповідь на лікування та оцінку ефективності втручання на ранніх стадіях. Розробка цих передових наносистем другого покоління вимагає детального розуміння потенційних взаємодій у цих складних системах. У даній роботі ми оцінили потенціал шести триметинових та семи пентаметинових ціанінових барвників як потенційних візуалізуючих агентів в системах білок-лікарський препарат, що включали функціонально важливі білки (цитохром с, сироватковий альбумін, лізоцим та інсулін) та чотири противірусних препарати (фавіпіравір, молнупіравір, нірматрелвір і ритонавір). Для всіх груп досліджуваних ціанінових барвників визначені потрійні системи з найвищою комплементарністю форми поверхні барвник-білок, а також типи стабілізуючих взаємодій. Проведено оцінку впливу структури ціанінових барвників на стабільність комплексів лікарський препарат-білок-зонд. Отримані результати вказують на те, що спорідненість барвник-білок не залежить безпосередньо від довжини поліметинового ланцюга. Виявлено, що найбільш перспективними системами доставки ліків, що містять розглянуті триметини та пентаметини як візуалізуючі агенти, це комплекси AK5-6-, AK5-8- та AK3-11-ліки-альбумін.
Завантаження
Посилання
Md. I. Khan, M.I. Hossain, M.K. Hossain, M.H.K. Rubel, K.M. Hossain, et al., ACS. Appl. Bio Mater. 5, 971 (2022). https://doi.org/10.1021/acsabm.2c00002
J. Wang, Y. Li, and G. Nie, Nat. Rev. Mat. 6, 766 (2021). https://doi.org/10.1038/s41578-021-00315-x
X. Sun, J. Wang, Z. Wang, C. Zhu, J. Xi, L. Fan, J. Han, and R. Guo, J. Colloid Interface Sci. 610, 89 (2022). https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.11.189
E. Nance, S.H. Pun, R. Saigal, and D.L. Sellers, 7, 31 (2022). https://doi.org/10.1038/s41578-021-00394-w
T.P. Crowe, and W.H. Hsu, Pharmaceutics, 14, 629 (2022). https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14030629
A.S. Ali, M.G. Alrashedi, O.A.A. Ahmed, I.M. Ibrahim, Polymers, 14, 2616 (2022). https://doi.org/10.3390/polym14132616
N.B. Kiremitler, M.Z. Kemerli, and N. KAyaci, et al., ACS Appl. Nano Mater. 5, 6029 (2022). https://doi.org/10.1021/acsanm.2c00181
C. Medina-Montano, I. R. Berti, R. C. Gambaro, M.J. Limeres, M. Svensson, et al., Pharmaceutics, 14, 1611 (2022). https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14081611
M. Ferreira, L.L. Chaves, S.A. Costa Lima, S. Reis, Int. J. Pharm. 492, 65 (2015). https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2015.07.013
Y. Deng, X. Zhang, H. Shen, Q. He, Z. Wu, W. Liao, and M. Yuan, Front. Bioeng. Biotechnol. 7, (2019). https://doi.org/10.3389/fbioe.2019.00489
T. Alam, M.A. Ansari, S. Baboota, and J. Ali, Drug Deliv. Transl. Res. 12, 577 (2022). https://doi.org/10.1007/s13346-021-00958-x
H. Zhang, T. Fan, W. Chen, Y. Li, and B. Wang, Bioactive Materials. 5, 1071 (2020). https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2020.06.012
A.L. Martínez-López, C. Pangua, C. Reboredo, R. Campión, J. Morales-Gracia, and J.M. Irache, Int. J. Pharm. 581, 119289 (2020). https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2020.119289
A.O. Elzoghby, W.M. Samy, and N.A. Elgindy, Journal of Controlled Release, 161, 38 (2012). https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2012.04.036
E. Kianfar, J. Nanobiotechnol. 19, 159 (2021). https://doi.org/10.1186/s12951-021-00896-3
C. Wen, J. Zhang, H. Zhang, Y. Duan, Foods. 11, 1701 (2022). https://doi.org/10.3390/foods11121701
S. Lee, T.C. Pham, C. Bae, Y. Choi, Y.K. Kim, and J. Yoon, Coord. Chem. Rev. 412, 213258 (2020). https://doi.org/10.1016/j.ccr.2020.213258
L. Xu, S.-B. Wang, C. Xu, D. Han, X.-H. Ren, X.-Z. Zhang, and S.-X. Cheng, ACS Appl. Mater. Interfaces. 11, 38385 (2019). https://doi.org/10.1021/acsami.9b11263
Y. Wang, H. Igbal, U. U.-Rehman, L. Zhai, Z. Yuan, A. Razzaq, M. Lv, et al., J. Drug Deliv. Sci. Technol. 79, 104072 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jddst.2022.104072
O. Zhytniakivska, U.K. Vus, V. Trusova, and G. Gorbenko, East. European Journal of Physics, 3, 585 (2023). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2023-3-69
E. Pettersen, T. Goddard, C. Huang, G. Couch, D. Greenblatt, E. Meng, and T. Ferrin, UCSF Chimera – a visualization system for exploratory research and analysis, J. Comput. Chem. 25, 1605–1612(2004). https://doi.org/10.1002/jcc.20084
P. Csizmadia, in: Proceedings of ECSOC-3, the third international electronic conference on synthetic organic chemistry, (1999), pp. 367-369. https://doi.org/10.3390/ECSOC-3-01775
M.D. Hanwell, D.E. Curtis, D.C. Lonie, T. Vandermeersch, E. Zurek, and G.R. Hutchison, J. Cheminform. 4, 17 (2012). https://doi.org/10.1186/1758-2946-4-17
D. Schneidman-Duhovny, Y. Inbar, R. Nussinov, and H.J. Wolfson, Nucl. Acids. Res. 33, W363 (2005). https://doi.org/10.1093/nar/gki481
M.F. Adasme, K.L. Linnemann, S.N. Bolz, F. Kaiser, S. Salentin, V.J. Haupt, and M. Schroeder, Nucl. Acids. Res. 49, W530 (2021). https://doi.org/10.1093/nar/gkab294
E.F. Pettersen, T.D. Goddard, C.C. Huang, G.S. Couch, D.M. Greenblatt, E.C. Meng, and T.E. Ferrin, J. Comput. Chem. 25, 1605 (2004). https://doi.org/10.1002/jcc.20084
Авторське право (c) 2023 Ольга Житняківська, Уляна Тарабара, Катерина Вус, Валерія Трусова, Галина Горбенко
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
