Hemidesmus indicus L.のエタンノール根エキスの抗ストレス化合物のインシリコ研究

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Curr Pharm Biotechnol.2020;21(6):502-515. CPB-EPUB-102935. doi: 10.2174/1389201021666191211152754.

Hemidesmus indicus L.のエタンノール根エキスの抗ストレス化合物のインシリコ研究

In Silico Studies on Anti-Stress Compounds of Ethanolic Root Extract of Hemidesmus indicus L.

Jayasimha R Daddam
Basha Sreenivasulu
Katike Umamahesh
Kotha Peddanna
Dowlathabad M Rao

PMID: 31823700 DOI: 10.2174/1389201021666191211152754.

抄録

背景:

代替医療は、従来の医学では治療できない病気のために利用可能です。アーユルヴェーダや生薬は、様々な薬用植物の抽出物を用いて治療を行う重要な代替療法である。本研究では、Hemidesmus indicusのエタンノール根抽出物に含まれる抗ストレス生理活性化合物の評価を行った。

BACKGROUND: Alternative medicine is available for those diseases which cannot be treated by conventional medicine. Ayurveda and herbal medicines are important alternative methods in which the treatment is done with extracts of different medicinal plants. This work is concerned with the evaluation of anti-stress bioactive compounds from the ethanolic root extract of Hemidesmus indicus.

方法:

エタノール抽出物に含まれる抗ストレス化合物の同定には、ガスクロマトグラフィーとマススペクトル試験を用いて、保持時間、面積に基づいて化合物を同定した。ドッキング試験を行うために、Modeller 9v7によるモデリングを用いてバソプレシンモデルを作成した。バソプレシンの構造は、PDBデータバンクから収集したBos taurus由来のニューロフィシン-オキシトシン(PDB ID: 1NPO_A)の結晶構造をもとに作成しました。分子動力学シミュレーション法を用いて、最終的な予測構造を求め、さらに3DおよびPROCHECKプログラムの検証を行い、最終モデルが信頼性の高いものであることを確認した。得られた化合物は、GOLD 3.0.1ソフトウェアを用いて、抗ストレス活性の予測のためにバソプレシンにドッキングされています。

METHODS: Gas chromatography and Mass Spectrum studies are used to identify the compounds present in the ethanolic extract based on the retention time, area. In order to perform docking studies, Vasopressin model is generated using modeling by Modeller 9v7. Vasopressin structure is developed based on the crystal structure of neurophysin-oxytocin from Bos taurus (PDB ID: 1NPO_A) collected from the PDB data bank. Using molecular dynamics simulation methods, the final predicted structure is obtained and further analyzed by verifying 3D and PROCHECK programs, confirmed that the final model is reliable. The identified compounds are docked to vasopressin for the prediction of anti-stress activity using GOLD 3.0.1 software.

結果:

バソプレシンの構造予測モデルは安定化され、ドッキング研究のための信頼性の高い構造であることが確認された。その結果、ワソプレシン中のARG4, THR7, ASP9, ASP26, ALA32, ALA80は、植物性化合物と強い水素結合を有しており、結合を決定する重要な残基であることが示された。21種類の植物体の中で、デオキシイノシトール、ペンタキス-O-(トリメチルシリル)分子がバソプレシンとのドッキングに最も優れた結果を示した。

RESULTS: The predicted model of Vasopressin structure is stabilized and confirmed that it is a reliable structure for docking studies. The results indicated ARG4, THR7, ASP9, ASP26, ALA32, ALA 80 in Vasopressin are important determinant residues in binding as they have strong hydrogen bonding with phytocompounds. Among the 21 phytocompounds identified and docked, molecule Deoxiinositol, pentakis- O-(trimethylsilyl) showed the best docking results with Vasopressin.

結論:

本研究では、ストレスの原因となる重要な役割を果たすバソプレシンを用いて、インシリコ法による抗ストレス活性を調べ、植物性化合物を用いた阻害試験を行った。植物性化合物は水素結合を介してバソプレシンを阻害し、タンパク質とリガンドの相互作用に重要な役割を果たしている。その結果、デオキシイノシトール、ペンタキス-O-(トリメチルシリル)が最もバソプレシンとのドッキングエネルギーが高いことがわかりました。

CONCLUSION: The identified compounds were used for anti-stress activity by insilico method with Vasopressin which plays an important role in causing stress and hence selected for inhibitory studies with phytocompounds. The phytocompounds are inhibiting vasopressin through hydrogen bodings and are important in protein-ligand interactions. Docking results showed that out of twenty-one compounds, Deoxiinositol, pentakis-O-(trimethylsilyl) showed best docking energy to the Vasopressin.