طراحی لیگاندهای مهاری جدید آنزیم مونوامین اکسیدازa- جهت استفاده در کنترل افسردگی و اختلالات روانی با استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیک

مقدمه: آنزیم مونوآمین اکسیداز (maoa) a و مهارکننده‌های maob در درمان برخی از بیماری‌های سیستم عصبی نقش دارند و بیان ژن‌های سیتوکین‌های مرتبط با التهاب و بیماری‌های مختلف را تنظیم می‌کنند. مواد و روش‌ها: پس از انتخاب ترکیب مرجع بازدارنده maoa با کمک ابزارهای بیوانفورماتیکی مانند zinc15 و zincpharmer برای جستجوی مجازی از طریق خواص ساختاری و فارماکوفریک ترکیب بازدارنده مرجع، چندین لیگاند جدید به دست آمد. سپس مقایسه بین لیگاندها با فرآیند اتصال maoa انجام شد و لیگاندهای برتر منتخب از نظر سمیت، آلرژی، سمیت و پیش‌بینی adme با ابزارهایی مانند molsoft، pkcsm، way2drug swiss made مورد بررسی قرار گرفتند. یافته‌ها: در بین چهار لیگاند نهایی به‌دست‌آمده، lig52 بالاترین برهمکنش را با باقیمانده‌های مختلف و با انرژی اتصال اتصال بالاتر (وینا امتیاز= 9/7) نسبت به بقیه داشت و پس از آن lig48 و lig54 قرار گرفتند. در میان باقیمانده‌های موثر برهم‌کنش، trp128، asn125، و glu492 به maoa در لیگاندهای برتر، مانند ترکیب مرجع، متصل شدند. آن‌ها همچنین توانایی مورد نظر برای تعامل با باقی مانده های درگیر در انتخاب بستر و فعالیت کاتالیزوری، مهار و اختلال در فعالیت maoa را داشتند. نتیجه‌گیری: لیگاندهای به‌دست‌آمده در این مطالعه توانستند برهمکنش‌های متفاوتی با تعداد مناسب پیوندهای قابل چرخش بر روی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و جهت‌گیری فضایی در محل اتصال به maoa داشته باشند. علاوه بر این، نتایج به‌دست‌آمده از سرورهای مختلف که خواص مولکولی و شباهت دارویی سمیت و جذب متابولیسم، ترشح و آزادسازی ترکیبات لیگاند بازدارنده را بررسی کردند، به‌دست آمد. بنابراین می توان آن‌ها را پس از بررسی‌های بیشتر در شرایط آزمایشگاهی و بالینی به‌عنوان ترکیبات دارویی احتمالی در سیستم های بیولوژیکی در نظر گرفت.

Design of New Inhibitory Ligands of Monoamine Oxidase A-Enzyme for Use in the Control of Depression and Mental Disorders Using Bioinformatics Tools

Introduction: Monoamine oxidase Aenzyme (MAOA) and MAOB inhibitors are involved in the treatment of some diseases of the nervous system and regulate the expression of cytokine genes associated with inflammation and various diseases. Materials and Methods: After selecting the inhibitory reference compound of MAOA with the help of bioinformatic tools, such as ZINC15 and ZINCPHARMER, for virtual search through the structural and pharmacophoric properties of the reference inhibitory compound, several new ligands were obtained. Then, compariosn between the ligands with MAOA docking process was performed and the selected top ligands in terms of toxicity, allergy, toxicity, and ADME prediction with tools, such as molsoft, PKCSM, way2drug swiss MADE, were examined. Results: Among the top four final ligands obtained, LIG52 had the highest interaction with different residues and with higher docking binding energy (vina score = 9.7) than the others, followed by IG48 and LIG54. Among the effective interacting residues, Trp128, ASN125, and GLU492 were bound to MAOA in superior ligands, such as the reference compound. They also had the desired ability to interact with residues involved in substrate selectivity and catalytic activity, inhibition, and disruption of MAOA activity. Conclusion: The ligands obtained in this study were able to have different interactions with the appropriate number of rotatable bonds on physicochemical properties and spatial orientation at the site of binding to MAOA. Furthermore, the results obtained from different servers that investigated the molecular properties and drug similarity of toxicity and absorption of metabolism, secretion, and release of inhibitory ligand compounds were obtained. Therefore, they can be considered as possible drug compounds in biological systems after further studies in laboratory and clinical conditions.