مطالعه داکینگ مولکولی ترکیبات فیتواستروژنی گل راعی(hypericum perforatum l.) و شوید(anethum graveolens l.) با دو ایزوفرم رسپتور استروژنی

زمینه و هدف: استروژن‌ها نقشی اساسی در رشد، توسعه و نگهداری طیف متنوعی از بافت‌ها دارند. پاسخ‌های فیزیولوژیکی به هورمون استروژن در بافت‌های ویژه به واسطه حداقل دو ایزوفرم رسپتور استروژنی آلفا(er alpha;) و بتا (er beta;) در بافت‌های خاص می‌باشد. امروزه گیاهان دارویی به دلیل ارزان‌تر بودن و عوارض جانبی کمتر نسبت به داروهای سنتتیک، کاربرد زیادی در درمان و کنترل بیماری‌ها دارند، از جمله این گیاهان، گل راعی (hypericum perforatum l.) و شوید (anethum graveolens l.) می‌باشد. گل راعی موثر بر سندرم پیش از قاعدگی و گیاه شوید به عنوان قاعده آور، موثر بر هورمون های جنسی و دیسمنوره می‌باشد. هدف اصلی این پژوهش تعیین و مقایسه برهمکنش مولکولی ترکیبات فیتواستروژنی گل راعی و شوید با دو ایزوفرم رسپتور استروژنی با استفاه از روش داکینگ مولکولی بود.روش بررسی: این مطالعه داکینگ مولکولی در سال 1400 انجام شد. برای محاسبات برهمکنش مولکولی، با هدف بررسی بیشتر تاثیرات احتمالی هورمونی ترکیبات فیتواستروژنی گیاهان مورد مطالعه از روش داکینگ مولکولی استفاده شد. بررسی جایگاه اتصال نظری ترکیبات فیتواستروژنی فلاونوئیدی فیستین، کامپفرول، کوئرسیتین و میریستین، رسوراترول، تترامتیل‌استیلبن، ترانس‌آنتول، لیمونن و جنیستئین به عنوان یک آگونیست یا آنتاگونیست استروژنی با erα و erβ انجام شد و اسید آمینه‌های درگیر در برهمکنش، انرژی آزاد اتصال و ثابت اتصال تعیین شد. داده‌های جمع‌آوری شده با استفاده از نرم‌افزارهای مختلف و مقایسه با نتایج مقالات مرتبط تجزیه و تحلیل شدند.یافته‌ها: با بررسی انرژی اتصال و کنفورماسیون‌های مختلف ترکیبات فیتواستروژنی در ers، فیستین، کامپفرول، کوئرسیتین، میریستین و رسوراترول به عنوان بهترین لیگاندهای بالقوه انتخاب شدند. نتایج تایید می کند که این ترکیبات از نظر استریکی نسبتاً با محل قرارگیری در اکتیوسایت(جایگاه فعال) اشغال شده به وسیله آگونیست اندوژن 17 beta; استرادیول به عنوان آگونیست کامل و آگونیست نسبی جنیستئین سازگار هستند. نتایج شواهدی از اتصال ترکیبات فیتواستروژنی این گیاهان به er α و er β با انرژی آزاد اتصال 5.29 تا 8.47 کیلوکالری بر مول و ثابت اتصال 131.62 µm تا 614.61 nm و برهمکنش آنها با اسیدآمینه‌های کلیدی اکتیوسایت شامل glu353، arg394 و his524 ازerα و glu305، arg346 و his475 از er β به عنوان آگونیست نسبی فراهم می‌کند.نتیجه‌گیری: برهمکنش بهترین ترکیبات فیتواستروژنی مورد بررسی با اسیدآمینه‌های کلیدی اکتیوسایت ers مانند آگونیست نسبی جنیستئین مطلوب می‌باشد. نتایج ارزشمند داکینگ مولکولی در شناسایی مهم ترین ترکیبات فیتواستروژنی، می تواند به عنوان نقطه شروع بهینه سازی در طراحی منطقی دارو در درمان بیماری های حساس به استروژن در نظر گرفته شود.

A Molecular Docking Study of Phytoestrogenic Compounds from Hypericum perforatum L. and Anethum graveolens L. with Two Isoforms of Estrogen Receptor

Background aim: Estrogens play a key role in the growth, development and maintenance of a wide range of tissues. Physiological responses to estrogen in specific tissues are mediated by at least two isoforms of the estrogen receptor alpha (ER alpha;) and beta (ER beta;). Currently, medicinal plants are widely used in the treatment and control of diseases due to their lower cost and fewer side effects than synthetic drugs, including Hypericum perforatum L. and Anethum graveolens L. Hypericum perforatum L. is effective in premenstrual syndrome, and Anethum graveolens L. as a regulator, effective in sex hormones and dysmenorrhea. The main purpose of the present study was to compare the molecular interaction of phytoestrogenic compounds of the studied plants with these two isoforms of estrogen receptor through molecular docking. Methods: This molecular docking study was performed in 2021. The Molecular docking method was used to calculate the molecular interaction with the aim of additional investigation of the possible hormonal effects of phytoestrogenic compounds in the studied plants. Evaluation of theoretical binding site of flavonoid phytoestrogenic compounds fisetin, kaempferol, quercetin, myricetin, tetramethyl stilbene, transAnethole, limonene, resveratrol, and genistein as an agonist or antagonist was performed by ER alpha; and ER beta;. The amino acid residues involved in the interaction, the free binding energy and the binding constant were determined. The collected data were analyzed using different software and compared with the results of related articles. Results: By examining the binding energy and different conformations of phytoestrogenic compounds into ERs, fisetin, kaempferol, quercetin, myricetin and resveratrol were selected as the best potential ligands. The results confirm that these compounds were quite sterically compatible with the location at the active site occupied by the 17 beta;estradiol endogenous agonist as full agonist and partial agonist genistein. The results of molecular docking provided evidence of the binding of phytoestrogenic compounds to ER alpha; and ER beta; with a bondfree energy of 5.26 to 8.47 kcal/mol and a binding constant of 131.62 micro;M to 614.61 nM and their interaction with key residues of active site including Glu353, Arg394 and His524 of ER alpha; and Glu305, Arg346 and His475 of ER beta; as partial agonist. Conclusion: The interaction of the best phytoestrogenic compounds with the key amino acids of active site ERs such as the partial agonist of genistein was desirable. Valuable results of molecular docking in identifying the most important phytoestrogenic compounds can be considered as a starting point for optimization in the rational design of drugs in the treatment of estrogensensitive diseases.