Published February 6, 2024 | Version v1
Publication Open

Molecular docking as a tool for the discovery of novel insight about the role of acid sphingomyelinase inhibitors in SARS- CoV-2 infectivity

  • 1. Tanta University
  • 2. Al-Ahram Center for Political and Strategic Studies
  • 3. Alexandria University
  • 4. Menoufia University
  • 5. Cairo University
  • 6. Minia University
  • 7. Damietta University
  • 8. King Khalid University
  • 9. King Abdulaziz University
  • 10. Shaikh Khalifa Medical City
  • 11. Zagazig University
  • 12. United Arab Emirates University
  • 13. University of the Free State

Description

Abstract Recently, COVID-19, caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and its variants, caused > 6 million deaths. Symptoms included respiratory strain and complications, leading to severe pneumonia. SARS-CoV-2 attaches to the ACE-2 receptor of the host cell membrane to enter. Targeting the SARS-CoV-2 entry may effectively inhibit infection. Acid sphingomyelinase (ASMase) is a lysosomal protein that catalyzes the conversion of sphingolipid (sphingomyelin) to ceramide. Ceramide molecules aggregate/assemble on the plasma membrane to form "platforms" that facilitate the viral intake into the cell. Impairing the ASMase activity will eventually disrupt viral entry into the cell. In this review, we identified the metabolism of sphingolipids, sphingolipids' role in cell signal transduction cascades, and viral infection mechanisms. Also, we outlined ASMase structure and underlying mechanisms inhibiting viral entry 40 with the aid of inhibitors of acid sphingomyelinase (FIASMAs). In silico molecular docking analyses of FIASMAs with inhibitors revealed that dilazep (S = − 12.58 kcal/mol), emetine (S = − 11.65 kcal/mol), pimozide (S = − 11.29 kcal/mol), carvedilol (S = − 11.28 kcal/mol), mebeverine (S = − 11.14 kcal/mol), cepharanthine (S = − 11.06 kcal/mol), hydroxyzin (S = − 10.96 kcal/mol), astemizole (S = − 10.81 kcal/mol), sertindole (S = − 10.55 kcal/mol), and bepridil (S = − 10.47 kcal/mol) have higher inhibition activity than the candidate drug amiodarone (S = − 10.43 kcal/mol), making them better options for inhibition.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في الآونة الأخيرة، تسبب COVID -19، الناجم عن فيروس كورونا 2 (SARS - CoV -2) ومتغيراته، في أكثر من 6 ملايين حالة وفاة. وشملت الأعراض إجهاد الجهاز التنفسي ومضاعفاته، مما أدى إلى التهاب رئوي حاد. يرتبط سارس- كوف-2 بمستقبل الإنزيم المحول للأنجيوتنسين-2 لغشاء الخلية المضيفة للدخول. قد يؤدي استهداف دخول فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة إلى تثبيط العدوى بشكل فعال. حمض السفينغوميليناز (ASMase) هو بروتين حال يحفز تحويل السفينغوليبيد (السفينغوميلين) إلى سيراميد. تتجمع جزيئات السيراميد على غشاء البلازما لتشكيل "منصات" تسهل المدخول الفيروسي إلى الخلية. سيؤدي إضعاف نشاط ASMase في النهاية إلى تعطيل الدخول الفيروسي إلى الخلية. في هذه المراجعة، حددنا استقلاب الدهون السفينغولية، ودور الدهون السفينغولية في سلاسل نقل إشارة الخلية، وآليات العدوى الفيروسية. أيضًا، حددنا بنية ASMase والآليات الأساسية التي تمنع الدخول الفيروسي 40 بمساعدة مثبطات السفينغوميليناز الحمضي (FIASMAs). في تحليلات الالتحام الجزيئي للسيليكو لـ FIASMAs مع مثبطات كشفت أن الديلازيب (S = − 12.58 سعرة حرارية/مول)، والإيميتين (S = − 11.65 سعرة حرارية/مول)، والبيموزيد (S = − 11.29 سعرة حرارية/مول)، والكارفيديلول (S = − 11.28 سعرة حرارية/مول)، وميبفيرين (S = − 11.14 سعرة حرارية/مول)، وسيفارانثين (S = − 11.06 سعرة حرارية/مول)، وهيدروكسيزين (S = − 10.96 سعرة حرارية/مول)، وأستميزول (S = − 10.81 سعرة حرارية/مول)، وسيرتندول (S = − 10.55 سعرة حرارية/مول)، وبيبرديل (S = − 10.47 سعرة حرارية/مول) لها نشاط أعلى في التثبيط (S = − 10.43 سعرة حرارية/مول)، مما يجعلها خيارات أفضل في التثبيط.

Translated Description (French)

Résumé Récemment, le COVID-19, causé par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et ses variantes, a causé plus de 6 millions de décès. Les symptômes comprenaient une tension respiratoire et des complications, entraînant une pneumonie sévère. Le SARS-CoV-2 se fixe au récepteur ACE-2 de la membrane de la cellule hôte pour entrer. Cibler l'entrée du SARS-CoV-2 peut inhiber efficacement l'infection. La sphingomyélinase acide (ASMase) est une protéine lysosomale qui catalyse la conversion du sphingolipide (sphingomyéline) en céramide. Les molécules de céramide s'agrègent/s'assemblent sur la membrane plasmique pour former des « plates-formes » qui facilitent l'apport viral dans la cellule. L'altération de l'activité de l'ASMase finira par perturber l'entrée virale dans la cellule. Dans cette revue, nous avons identifié le métabolisme des sphingolipides, le rôle des sphingolipides dans les cascades de transduction du signal cellulaire et les mécanismes d'infection virale. En outre, nous avons décrit la structure de l'ASMase et les mécanismes sous-jacents inhibant l'entrée virale 40 à l'aide d'inhibiteurs de la sphingomyélinase acide (FIASMA). Les analyses d'amarrage moléculaire in silico des FIASMA avec des inhibiteurs ont révélé que le dilazep (S = − 12,58 kcal/mol), l'émétine (S = − 11,65 kcal/mol), le pimozide (S = − 11,29 kcal/mol), le carvédilol (S = − 11,28 kcal/mol), la mébévérine (S = − 11,14 kcal/mol), la cépharanthine (S = − 11,06 kcal/mol), l'hydroxyzine (S = − 10,96 kcal/mol), l'astémizole (S = − 10,81 kcal/mol), le sertindole (S = − 10,55 kcal/mol) et le bépridil (S = − 10,47 kcal/mol) ont une activité inhibitrice plus élevée que le médicament candidat amiodarone (S = − 10,43 kcal/mol), ce qui en fait de meilleures options pour l'inhibition.

Translated Description (Spanish)

Resumen Recientemente, el COVID-19, causado por el coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2) y sus variantes, causó > 6 millones de muertes. Los síntomas incluyeron tensión respiratoria y complicaciones, lo que llevó a una neumonía grave. El SARS-CoV-2 se une al receptor ACE-2 de la membrana de la célula huésped para entrar. Dirigirse a la entrada del SARS-CoV-2 puede inhibir eficazmente la infección. La esfingomielinasa ácida (ASMase) es una proteína lisosomal que cataliza la conversión del esfingolípido (esfingomielina) en ceramida. Las moléculas de ceramida se agregan/ensamblan en la membrana plasmática para formar "plataformas" que facilitan la ingesta viral en la célula. Alterar la actividad de ASMasa eventualmente interrumpirá la entrada viral en la célula. En esta revisión, identificamos el metabolismo de los esfingolípidos, el papel de los esfingolípidos en las cascadas de transducción de señales celulares y los mecanismos de infección viral. Además, describimos la estructura de la ASMasa y los mecanismos subyacentes que inhiben la entrada viral 40 con la ayuda de inhibidores de la esfingomielinasa ácida (FIASMA). Los análisis de acoplamiento molecular in silico de FIASMA con inhibidores revelaron que dilazep (S = -12.58 kcal/mol), emetina (S = -11.65 kcal/mol), pimozida (S = -11.29 kcal/mol), carvedilol (S = -11.28 kcal/mol), mebeverina (S = -11.14 kcal/mol), cefarantina (S = -11.06 kcal/mol), hidroxizina (S = -10.96 kcal/mol), astemizol (S = -10.81 kcal/mol), sertindol (S = -10.55 kcal/mol) y bepridil (S = -10.47 kcal/mol) tienen una mayor actividad de inhibición que el fármaco candidato amiodarona (S = -10.43 kcal/mol), lo que los convierte en mejores opciones para la inhibición.

Files

s12889-024-17747-z.pdf

Files (5.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ca925965339ec347b685e6c44ad22bdb
5.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الالتحام الجزيئي كأداة لاكتشاف رؤية جديدة حول دور مثبطات سفينغوميليناز الحمضية في عدوى فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة
Translated title (French)
L'amarrage moléculaire comme outil pour la découverte de nouvelles connaissances sur le rôle des inhibiteurs de la sphingomyélinase acide dans l'infectivité par le SRAS-CoV-2
Translated title (Spanish)
El acoplamiento molecular como herramienta para el descubrimiento de nuevos conocimientos sobre el papel de los inhibidores de la esfingomielinasa ácida en la infectividad del SARS-CoV-2

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4391563514
DOI
10.1186/s12889-024-17747-z

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1256777839
  • https://openalex.org/W1607357356
  • https://openalex.org/W1607948351
  • https://openalex.org/W1827248985
  • https://openalex.org/W1829699025
  • https://openalex.org/W1878841674
  • https://openalex.org/W1881700820
  • https://openalex.org/W1964252660
  • https://openalex.org/W1966452335
  • https://openalex.org/W1968409779
  • https://openalex.org/W1976986632
  • https://openalex.org/W1979893835
  • https://openalex.org/W1982528251
  • https://openalex.org/W1986506670
  • https://openalex.org/W1987002413
  • https://openalex.org/W1988619763
  • https://openalex.org/W1993823489
  • https://openalex.org/W1995391501
  • https://openalex.org/W1998949162
  • https://openalex.org/W2000209459
  • https://openalex.org/W2003240557
  • https://openalex.org/W2004597947
  • https://openalex.org/W2006960442
  • https://openalex.org/W2008227642
  • https://openalex.org/W2015120929
  • https://openalex.org/W2016323548
  • https://openalex.org/W2017599051
  • https://openalex.org/W2023481793
  • https://openalex.org/W2034065256
  • https://openalex.org/W2035839114
  • https://openalex.org/W2036428031
  • https://openalex.org/W2039242651
  • https://openalex.org/W2041780927
  • https://openalex.org/W2044679869
  • https://openalex.org/W2045949570
  • https://openalex.org/W2048272217
  • https://openalex.org/W2049914201
  • https://openalex.org/W2053528586
  • https://openalex.org/W2055199576
  • https://openalex.org/W2063180263
  • https://openalex.org/W2063693562
  • https://openalex.org/W2065435587
  • https://openalex.org/W2078957898
  • https://openalex.org/W2079588280
  • https://openalex.org/W2079814213
  • https://openalex.org/W2081578928
  • https://openalex.org/W2087344031
  • https://openalex.org/W2093132593
  • https://openalex.org/W2096839719
  • https://openalex.org/W2107251417
  • https://openalex.org/W2108001717
  • https://openalex.org/W2109014107
  • https://openalex.org/W2110251929
  • https://openalex.org/W2111128412
  • https://openalex.org/W2113521043
  • https://openalex.org/W2119748249
  • https://openalex.org/W2128369444
  • https://openalex.org/W2128862836
  • https://openalex.org/W2130218253
  • https://openalex.org/W2137567442
  • https://openalex.org/W2138107224
  • https://openalex.org/W2143686451
  • https://openalex.org/W2146145365
  • https://openalex.org/W2147457445
  • https://openalex.org/W2148670577
  • https://openalex.org/W2150675563
  • https://openalex.org/W2152354057
  • https://openalex.org/W2152919759
  • https://openalex.org/W2153959897
  • https://openalex.org/W2154836432
  • https://openalex.org/W2156504421
  • https://openalex.org/W2158276799
  • https://openalex.org/W2160866287
  • https://openalex.org/W2161269202
  • https://openalex.org/W2163909866
  • https://openalex.org/W2169117572
  • https://openalex.org/W2169417659
  • https://openalex.org/W2170248971
  • https://openalex.org/W2290093294
  • https://openalex.org/W2312836697
  • https://openalex.org/W2336540150
  • https://openalex.org/W2413437013
  • https://openalex.org/W2466143878
  • https://openalex.org/W2482863643
  • https://openalex.org/W2488639244
  • https://openalex.org/W2530806066
  • https://openalex.org/W2572357090
  • https://openalex.org/W2599158267
  • https://openalex.org/W2738262997
  • https://openalex.org/W2751932918
  • https://openalex.org/W2807454854
  • https://openalex.org/W2907960228
  • https://openalex.org/W2949227289
  • https://openalex.org/W2990083147
  • https://openalex.org/W3001118548
  • https://openalex.org/W3005409321
  • https://openalex.org/W3009912996
  • https://openalex.org/W3010441732
  • https://openalex.org/W3011072970
  • https://openalex.org/W3012440244
  • https://openalex.org/W3014079456
  • https://openalex.org/W3014203610
  • https://openalex.org/W3015186638
  • https://openalex.org/W3018517500
  • https://openalex.org/W3021439445
  • https://openalex.org/W3021970168
  • https://openalex.org/W3022285953
  • https://openalex.org/W3023724901
  • https://openalex.org/W3025986755
  • https://openalex.org/W3031923561
  • https://openalex.org/W3035860713
  • https://openalex.org/W3035931817
  • https://openalex.org/W3036699232
  • https://openalex.org/W3036970257
  • https://openalex.org/W3040684387
  • https://openalex.org/W3041667892
  • https://openalex.org/W3043574076
  • https://openalex.org/W3043699273
  • https://openalex.org/W3046140311
  • https://openalex.org/W3047197438
  • https://openalex.org/W3048569212
  • https://openalex.org/W3048642124
  • https://openalex.org/W3049226000
  • https://openalex.org/W3049415974
  • https://openalex.org/W3049552342
  • https://openalex.org/W3050026397
  • https://openalex.org/W3080418884
  • https://openalex.org/W3088505298
  • https://openalex.org/W3092226902
  • https://openalex.org/W3092684442
  • https://openalex.org/W3095260125
  • https://openalex.org/W3097146219
  • https://openalex.org/W3102920585
  • https://openalex.org/W3108231813
  • https://openalex.org/W3109172892
  • https://openalex.org/W3109840215
  • https://openalex.org/W3113734628
  • https://openalex.org/W3122034517
  • https://openalex.org/W3122494563
  • https://openalex.org/W3123827381
  • https://openalex.org/W3127556689
  • https://openalex.org/W3127656818
  • https://openalex.org/W3128221726
  • https://openalex.org/W3128504046
  • https://openalex.org/W3128622946
  • https://openalex.org/W3129206441
  • https://openalex.org/W3129916671
  • https://openalex.org/W3131146587
  • https://openalex.org/W3134397179
  • https://openalex.org/W3134624573
  • https://openalex.org/W3135361521
  • https://openalex.org/W3135484824
  • https://openalex.org/W3136390341
  • https://openalex.org/W3140250902
  • https://openalex.org/W3141439967
  • https://openalex.org/W3142937105
  • https://openalex.org/W3152772233
  • https://openalex.org/W3158396265
  • https://openalex.org/W3159235386
  • https://openalex.org/W3165331948
  • https://openalex.org/W3165572635
  • https://openalex.org/W3174486118
  • https://openalex.org/W3183271082
  • https://openalex.org/W3192520242
  • https://openalex.org/W3194700632
  • https://openalex.org/W3204054158
  • https://openalex.org/W4206139595
  • https://openalex.org/W4206440327
  • https://openalex.org/W4210376932
  • https://openalex.org/W4214909533
  • https://openalex.org/W4226268699
  • https://openalex.org/W4283690203
  • https://openalex.org/W4284889804
  • https://openalex.org/W4292566784
  • https://openalex.org/W4295586801
  • https://openalex.org/W4308555404
  • https://openalex.org/W4311189985
  • https://openalex.org/W4311576336
  • https://openalex.org/W4361212327
  • https://openalex.org/W4366828417
  • https://openalex.org/W4386164327
  • https://openalex.org/W4392241079
  • https://openalex.org/W67874367