Published January 16, 2023
| Version v1
Publication
Open
Virtual screening of gut microbiome bacteriocins as potential inhibitors of stearoyl-CoA desaturase 1 to regulate adipocyte differentiation and thermogenesis to combat obesity
- 1. University of Delhi
- 2. Post Graduate Institute of Medical Education and Research
Description
The gut bacterial strains and their metabolites have been shown to play a significant role in obesity, but the molecular mechanisms underlying this association are largely unresolved. Obesity is a multifactorial problem and is controlled by various mechanisms and pathways to produce and store fat cells. Bacteriocins are secondary metabolites produced by gut bacteria to defend themselves against their competitors. Recently, they have gained great attention due to their role in metabolic disorders, including obesity. Stearoyl-CoA desaturase 1 (SCD1) is a key enzyme involved in the differentiation of adipocytes. The aim of this study is to show the regulation of SCD1 by bacteriocins and thus their importance in obesity control. We screened the human gut bacteriome for the presence of bacteriocins, predicted their structures, and showed their inhibitory role by molecular docking with SCD1. Further, to confirm the docking results, MDS of six top scoring SCD1-bacteriocin complexes were carried out for 100 ns. These six bacteriocins namely, Plantaricin S-beta, Carnolysin, Lactococcin B, Bacteriocin Iic, Plantaricin N, and Thermophilin A, with strong binding affinities, are primarily produced by bacterial strains from the Lactobacillaeacea family. These findings can be the basis of further experiments for enhanced understanding of the underlying mechanisms for obesity control, specifically bacteriocins driven regulation of the SCD1 enzyme. In addition, a consortium of bacterial strains producing these bacteriocins can be developed and used as probiotics for the amelioration of obesity and other metabolic complications.Communicated by Ramaswamy H. Sarma
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
لقد ثبت أن سلالات بكتيريا الأمعاء ومستقلباتها تلعب دورًا مهمًا في السمنة، لكن الآليات الجزيئية الكامنة وراء هذا الارتباط لم يتم حلها إلى حد كبير. السمنة هي مشكلة متعددة العوامل ويتم التحكم فيها من خلال آليات ومسارات مختلفة لإنتاج وتخزين الخلايا الدهنية. البكتيريا هي مستقلبات ثانوية تنتجها بكتيريا الأمعاء للدفاع عن نفسها ضد منافسيها. في الآونة الأخيرة، اكتسبوا اهتمامًا كبيرًا بسبب دورهم في الاضطرابات الأيضية، بما في ذلك السمنة. إنزيم Stearoyl - CoA desaturase 1 (SCD1) هو إنزيم رئيسي يشارك في تمايز الخلايا الشحمية. الهدف من هذه الدراسة هو إظهار تنظيم SCD1 بواسطة البكتيريا وبالتالي أهميتها في السيطرة على السمنة. قمنا بفحص بكتيريا الأمعاء البشرية بحثًا عن وجود بكتيريا، وتنبأنا بهياكلها، وأظهرنا دورها المثبط من خلال الالتحام الجزيئي مع SCD1. علاوة على ذلك، لتأكيد نتائج الالتحام، تم إجراء MDS لستة مجمعات SCD1 -acteriocin ذات أعلى درجات لـ 100 نانوثانية. هذه الجراثيم الستة وهي، بلانتاريسين S -بيتا، كارنوليسين، لاكتوكوسين B، بكتريوسين إيك، بلانتاريسين N، و ثيرموفيلين A، مع صلات ملزمة قوية، تنتج في المقام الأول من سلالات بكتيرية من عائلة لاكتوباسيلاسيا. يمكن أن تكون هذه النتائج أساسًا لمزيد من التجارب لتعزيز فهم الآليات الأساسية للسيطرة على السمنة، وتحديدًا التنظيم الذي تحركه الجراثيم لإنزيم SCD1. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تطوير مجموعة من السلالات البكتيرية التي تنتج هذه البكتيريا واستخدامها كبروبيوتيك لتحسين السمنة والمضاعفات الأيضية الأخرى.Translated Description (French)
Il a été démontré que les souches bactériennes intestinales et leurs métabolites jouent un rôle important dans l'obésité, mais les mécanismes moléculaires sous-jacents à cette association sont en grande partie non résolus. L'obésité est un problème multifactoriel et est contrôlée par divers mécanismes et voies de production et de stockage des cellules adipeuses. Les bactériocines sont des métabolites secondaires produits par les bactéries intestinales pour se défendre contre leurs concurrents. Récemment, ils ont attiré une grande attention en raison de leur rôle dans les troubles métaboliques, y compris l'obésité. La stéaroyl-CoA désaturase 1 (SCD1) est une enzyme clé impliquée dans la différenciation des adipocytes. L'objectif de cette étude est de montrer la régulation de la SCD1 par les bactériocines et donc leur importance dans le contrôle de l'obésité. Nous avons criblé le bactériome intestinal humain pour détecter la présence de bactériocines, prédit leurs structures et montré leur rôle inhibiteur par amarrage moléculaire avec SCD1. De plus, pour confirmer les résultats d'amarrage, les SMD des six complexes SCD1-bactériocine les mieux notés ont été effectués pendant 100 ns. Ces six bactériocines, à savoir la Plantaricine S-bêta, la Carnolysine, la Lactococcine B, la Bactériocine Iique, la Plantaricine N et la Thermophiline A, avec de fortes affinités de liaison, sont principalement produites par des souches bactériennes de la famille des Lactobacillaeacea. Ces résultats peuvent servir de base à d'autres expériences visant à mieux comprendre les mécanismes sous-jacents du contrôle de l'obésité, en particulier la régulation de l'enzyme SCD1 induite par les bactériocines. En outre, un consortium de souches bactériennes produisant ces bactériocines peut être développé et utilisé comme probiotiques pour l'amélioration de l'obésité et d'autres complications métaboliques.Communiqué par Ramaswamy H. SarmaTranslated Description (Spanish)
Se ha demostrado que las cepas bacterianas intestinales y sus metabolitos desempeñan un papel importante en la obesidad, pero los mecanismos moleculares que subyacen a esta asociación están en gran parte sin resolver. La obesidad es un problema multifactorial y está controlada por varios mecanismos y vías para producir y almacenar células grasas. Las bacteriocinas son metabolitos secundarios producidos por las bacterias intestinales para defenderse de sus competidores. Recientemente, han ganado gran atención debido a su papel en los trastornos metabólicos, incluida la obesidad. La estearoil-CoA desaturasa 1 (SCD1) es una enzima clave implicada en la diferenciación de los adipocitos. El objetivo de este estudio es mostrar la regulación de SCD1 por las bacteriocinas y, por lo tanto, su importancia en el control de la obesidad. Examinamos el bacterioma intestinal humano para detectar la presencia de bacteriocinas, predijimos sus estructuras y mostramos su papel inhibidor mediante el acoplamiento molecular con SCD1. Además, para confirmar los resultados del acoplamiento, se llevaron a cabo MDS de seis complejos SCD1-bacteriocina de máxima puntuación durante 100 ns. Estas seis bacteriocinas, a saber, Plantaricina S-beta, Carnolisina, Lactococina B, Bacteriocina Iic, Plantaricina N y Termofilina A, con fuertes afinidades de unión, son producidas principalmente por cepas bacterianas de la familia Lactobacillaeacea. Estos hallazgos pueden ser la base de otros experimentos para una mejor comprensión de los mecanismos subyacentes para el control de la obesidad, específicamente la regulación de la enzima SCD1 impulsada por las bacteriocinas. Además, se puede desarrollar un consorcio de cepas bacterianas que producen estas bacteriocinas y utilizarlas como probióticos para la mejora de la obesidad y otras complicaciones metabólicas. Comunicado por Ramaswamy H. SarmaFiles
38853871.pdf
Files
(211.7 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e655772d3117d6653642f7db759f99f9
|
211.7 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الفحص الافتراضي لبكتريوسينات ميكروبيوم الأمعاء كمثبطات محتملة لنزع تشبع ستيرويل- CoA 1 لتنظيم تمايز الخلايا الشحمية وتوليد الحرارة لمكافحة السمنة
- Translated title (French)
- Dépistage virtuel des bactériocines du microbiome intestinal en tant qu'inhibiteurs potentiels de la stéaroyl-CoA désaturase 1 pour réguler la différenciation des adipocytes et la thermogenèse pour lutter contre l'obésité
- Translated title (Spanish)
- Cribado virtual de bacteriocinas del microbioma intestinal como inhibidores potenciales de la estearoil-CoA desaturasa 1 para regular la diferenciación de adipocitos y la termogénesis para combatir la obesidad
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4316466137
- DOI
- 10.1080/07391102.2023.2167121
References
- https://openalex.org/W1557045124
- https://openalex.org/W1803102843
- https://openalex.org/W1816800410
- https://openalex.org/W1965517743
- https://openalex.org/W1975304761
- https://openalex.org/W2005049999
- https://openalex.org/W2025816743
- https://openalex.org/W2057021995
- https://openalex.org/W2072465905
- https://openalex.org/W2099110406
- https://openalex.org/W2115366040
- https://openalex.org/W2128769815
- https://openalex.org/W2129153475
- https://openalex.org/W2131186249
- https://openalex.org/W2132629607
- https://openalex.org/W2139915497
- https://openalex.org/W2159614853
- https://openalex.org/W2180898434
- https://openalex.org/W2304188484
- https://openalex.org/W2344689512
- https://openalex.org/W2742015661
- https://openalex.org/W2743823731
- https://openalex.org/W2751476102
- https://openalex.org/W2765322245
- https://openalex.org/W2797148322
- https://openalex.org/W2803753687
- https://openalex.org/W2804822363
- https://openalex.org/W2883254287
- https://openalex.org/W2884935659
- https://openalex.org/W2896265772
- https://openalex.org/W2900240127
- https://openalex.org/W2903065336
- https://openalex.org/W2908320623
- https://openalex.org/W2913095286
- https://openalex.org/W2945947930
- https://openalex.org/W2972251722
- https://openalex.org/W2977433364
- https://openalex.org/W2990155553
- https://openalex.org/W2991222734
- https://openalex.org/W2992324722
- https://openalex.org/W2999498138
- https://openalex.org/W3013708148
- https://openalex.org/W3015442503
- https://openalex.org/W3043551147
- https://openalex.org/W3044058311
- https://openalex.org/W3047060494
- https://openalex.org/W3081875007
- https://openalex.org/W3088203083
- https://openalex.org/W3126211954
- https://openalex.org/W3138198132
- https://openalex.org/W3156373195
- https://openalex.org/W3198912470
- https://openalex.org/W3213430901
- https://openalex.org/W4200490310
- https://openalex.org/W4206076194
- https://openalex.org/W4220824907
- https://openalex.org/W4239200114
- https://openalex.org/W4239761798
- https://openalex.org/W4244736178
- https://openalex.org/W4285499079
- https://openalex.org/W4312235766