Published December 1, 2022
| Version v1
Publication
Open
Combined computational approaches for developing new anti-Alzheimer drug candidates: 3D-QSAR, molecular docking and molecular dynamics studies of liquiritigenin derivatives
- 1. University of Hassan II Casablanca
- 2. Sidi Mohamed Ben Abdellah University
- 3. University of Biskra
Description
Butyrylcholinesterase is an acetylcholine-degrading enzyme involved in the memorization process, which is becoming an interesting target for the symptomatic treatment of Alzheimer's disease. In the present investigation, the structure–activity relationship of a set of Liquiritigenin derivatives recently revealed to be Butyrylcholinesterase inhibitors was studied basing on comparative field analysis (CoMFA) and comparative molecular similarity indices analysis (CoMISA). As a result, performant models with high predictive capability have been developed (CoMFA model: R2 = 0.91, Q2 = 0.62, R2pred = 0.85; CoMISA model: R2 = 0.92, Q2 = 0.59, R2pred = 0.83) and implemented to design new Liquiritigenin derivatives with improved activity. Besides, the affinity of the designed derivatives towards the active site of Butyrylcholinesterase, was confirmed by molecular docking and molecular dynamics studies. Moreover, they exhibited good pharmacokinetics properties. Accordingly, the outcomes of the present investigations can provide important direction for the development of new anti-Alzheimer's drug candidates.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
Butyrylcholinesterase هو إنزيم مهين للأستيل كولين يشارك في عملية الحفظ، والذي أصبح هدفًا مثيرًا للاهتمام لعلاج أعراض مرض الزهايمر. في التحقيق الحالي، تمت دراسة العلاقة بين البنية والنشاط لمجموعة من مشتقات Liquiritigenin التي تم الكشف عنها مؤخرًا على أنها مثبطات Butyrylcholinesterase بناءً على التحليل الميداني المقارن (CoMFA) وتحليل مؤشرات التشابه الجزيئي المقارن (CoMISA). ونتيجة لذلك، تم تطوير نماذج أداء ذات قدرة تنبؤية عالية (نموذج CoMFA: R2 = 0.91، Q2 = 0.62، R2pred = 0.85 ؛ نموذج CoMISA: R2 = 0.92، Q2 = 0.59، R2pred = 0.83) وتنفيذها لتصميم مشتقات Liquiritigenin جديدة مع تحسين النشاط. إلى جانب ذلك، تم تأكيد تقارب المشتقات المصممة تجاه الموقع النشط لـ Butyrylcholinesterase من خلال دراسات الالتحام الجزيئي والديناميكيات الجزيئية. علاوة على ذلك، أظهروا خصائص جيدة للحرائك الدوائية. وفقًا لذلك، يمكن أن توفر نتائج التحقيقات الحالية اتجاهًا مهمًا لتطوير مرشحين جدد للأدوية المضادة لمرض الزهايمر.Translated Description (French)
La butyrylcholinestérase est une enzyme dégradant l'acétylcholine impliquée dans le processus de mémorisation, qui devient une cible intéressante pour le traitement symptomatique de la maladie d'Alzheimer. Dans la présente étude, la relation structure-activité d'un ensemble de dérivés de la liquidiritigénine récemment révélés comme étant des inhibiteurs de la butyrylcholinestérase a été étudiée sur la base d'une analyse comparative sur le terrain (CoMFA) et d'une analyse comparative des indices de similarité moléculaire (CoMISA). En conséquence, des modèles performants avec une capacité prédictive élevée ont été développés (modèle CoMFA : R2 = 0,91, Q2 = 0,62, R2pred = 0,85 ; modèle CoMISA : R2 = 0,92, Q2 = 0,59, R2pred = 0,83) et mis en œuvre pour concevoir de nouveaux dérivés de la liquidiritigénine avec une activité améliorée. En outre, l'affinité des dérivés conçus envers le site actif de la butyrylcholinestérase a été confirmée par des études d'amarrage moléculaire et de dynamique moléculaire. De plus, ils présentaient de bonnes propriétés pharmacocinétiques. En conséquence, les résultats des présentes recherches peuvent fournir une orientation importante pour le développement de nouveaux candidats médicaments anti-Alzheimer.Translated Description (Spanish)
La butirilcolinesterasa es una enzima degradante de la acetilcolina involucrada en el proceso de memorización, que se está convirtiendo en un objetivo interesante para el tratamiento sintomático de la enfermedad de Alzheimer. En la presente investigación, se estudió la relación estructura-actividad de un conjunto de derivados de Liquiritigenina recientemente revelados como inhibidores de la butirilcolinesterasa basándose en el análisis comparativo de campo (CoMFA) y el análisis comparativo de índices de similitud molecular (CoMISA). Como resultado, se han desarrollado modelos de rendimiento con alta capacidad predictiva (modelo CoMFA: R2 = 0.91, Q2 = 0.62, R2pred = 0.85; modelo CoMISA: R2 = 0.92, Q2 = 0.59, R2pred = 0.83) e implementado para diseñar nuevos derivados de Liquiritigenina con actividad mejorada. Además, la afinidad de los derivados diseñados hacia el sitio activo de la butirilcolinesterasa se confirmó mediante estudios de acoplamiento molecular y dinámica molecular. Además, mostraron buenas propiedades farmacocinéticas. En consecuencia, los resultados de las presentes investigaciones pueden proporcionar una dirección importante para el desarrollo de nuevos candidatos a fármacos contra el Alzheimer.Files
pdf.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:1616e0b66762f1a69fad105f0ae85165
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مناهج حسابية مشتركة لتطوير أدوية جديدة مرشحة لمكافحة مرض الزهايمر: 3D - QSAR، ودراسات الالتحام الجزيئي والديناميكيات الجزيئية لمشتقات الليكريتجينين
- Translated title (French)
- Approches informatiques combinées pour le développement de nouveaux candidats médicaments anti-Alzheimer : études 3D-QSAR, d'amarrage moléculaire et de dynamique moléculaire des dérivés de la liquiritigénine
- Translated title (Spanish)
- Enfoques computacionales combinados para el desarrollo de nuevos candidatos a fármacos contra el Alzheimer: 3D-QSAR, estudios de acoplamiento molecular y dinámica molecular de derivados de liquiritigenina
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4310796481
- DOI
- 10.1016/j.heliyon.2022.e11991
References
- https://openalex.org/W1031578623
- https://openalex.org/W1898006315
- https://openalex.org/W1969514609
- https://openalex.org/W2028046413
- https://openalex.org/W2040836716
- https://openalex.org/W2041791898
- https://openalex.org/W2052038479
- https://openalex.org/W2057477511
- https://openalex.org/W2058748307
- https://openalex.org/W2081693079
- https://openalex.org/W2087466582
- https://openalex.org/W2087661061
- https://openalex.org/W2095490752
- https://openalex.org/W2105668062
- https://openalex.org/W2122429894
- https://openalex.org/W2134967712
- https://openalex.org/W2144571979
- https://openalex.org/W2150947374
- https://openalex.org/W2158603760
- https://openalex.org/W2161239029
- https://openalex.org/W2604200129
- https://openalex.org/W2790462616
- https://openalex.org/W2808714677
- https://openalex.org/W3024721903
- https://openalex.org/W3092032238
- https://openalex.org/W3128253086
- https://openalex.org/W3135981940
- https://openalex.org/W3136098752
- https://openalex.org/W3139506019
- https://openalex.org/W3157779922
- https://openalex.org/W3159846230
- https://openalex.org/W3160437705
- https://openalex.org/W3192897946
- https://openalex.org/W3193896440
- https://openalex.org/W3207370502
- https://openalex.org/W4200512809
- https://openalex.org/W4200535345
- https://openalex.org/W4220673652
- https://openalex.org/W4287133272
- https://openalex.org/W4292836944