اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات49
تعداد شماره‌ها1,327
تعداد مقالات11,504
تعداد مشاهده مقاله24,873,321
تعداد دریافت فایل اصل مقاله16,588,888
Farahmand, Somayeh, Ashtari, Mobina, Haji Hosseini, Reza, Bakhshi Khaniki, Gholamreza. (1405). Computational study of natural and FDA-approved compounds binding to wild-type and P135Q mutant HBcAg. فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 13(1), 37-56. doi: 10.30473/ijac.2026.79202.1355
Somayeh Farahmand; Mobina Ashtari; Reza Haji Hosseini; Gholamreza Bakhshi Khaniki. "Computational study of natural and FDA-approved compounds binding to wild-type and P135Q mutant HBcAg". فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 13, 1, 1405, 37-56. doi: 10.30473/ijac.2026.79202.1355
Farahmand, Somayeh, Ashtari, Mobina, Haji Hosseini, Reza, Bakhshi Khaniki, Gholamreza. (1405). 'Computational study of natural and FDA-approved compounds binding to wild-type and P135Q mutant HBcAg', فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 13(1), pp. 37-56. doi: 10.30473/ijac.2026.79202.1355
Farahmand, Somayeh, Ashtari, Mobina, Haji Hosseini, Reza, Bakhshi Khaniki, Gholamreza. Computational study of natural and FDA-approved compounds binding to wild-type and P135Q mutant HBcAg. فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 1405; 13(1): 37-56. doi: 10.30473/ijac.2026.79202.1355

Computational study of natural and FDA-approved compounds binding to wild-type and P135Q mutant HBcAg

Iranian Journal of Analytical Chemistry
دوره 13، شماره 1 - شماره پیاپی 25، خرداد 2026، صفحه 37-56    اصل مقاله (1.75 M)
نوع مقاله: Full research article
شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/ijac.2026.79202.1355
نویسندگان
Somayeh Farahmand* 1؛ Mobina Ashtari2؛ Reza Haji Hosseini3؛ Gholamreza Bakhshi Khaniki3
1Department of Biology, Payame Noor University, Tehran, Iran
2Department of Biology, Payame Noor University, Tehran, IRAN
3Department of Biology, Payame Noor University, Tehran, IRAN.
چکیده
Hepatitis B virus (HBV) infection remains a global health challenge, and mutations in the core antigen (HBcAg) can compromise the efficacy of current antiviral therapies. This study aimed to identify potential natural and FDA-approved compounds targeting wild-type (WPr) and P135Q mutant (MPr) HBcAg using a comprehensive in silico approach. Natural compounds were filtered using Lipinski's Rule of Five and ADMET profiling. Molecular docking was performed using AutoDock Vina (version 1.2.x, 2021), and the top-ranked complexes were subjected to 500 ns molecular dynamics simulations using GROMACS 2023 with the AMBER99SB force field. Structural and energetic analyses included RMSD, RMSF, radius of gyration (Rg), solvent-accessible surface area (SASA), hydrogen bonding, principal component analysis (PCA), and MM/PBSA binding free energy calculations. Among 5,000  screened phytochemicals, Carnosic acid (Csa) and Nordentatin (Nor) demonstrated favorable binding affinities (ΔG = −8.85 and −9.84 kcal/mol, respectively) with acceptable ADMET profiles. MD simulations revealed distinct binding mechanisms: Csa stabilized WPr through electrostatic interactions, while Nor stabilized MPr through persistent hydrogen bonds and van der Waals contacts involving Trp102, Ser106, and Tyr118. Binding free energy analysis suggested that Csa may have stronger affinity for the mutant form, whereas Nor appeared to favor the wild-type. The P135Q mutation significantly influenced ligand binding dynamics and interaction patterns, highlighting the structural differences between wild-type and mutant HBcAg. Our computational findings suggest that Csa and Nor may serve as potential candidates for HBcAg binding. However, these predictions are purely computational and require experimental validation to confirm their actual biological activity.
کلیدواژه‌ها
Anti-HBV؛ Carnosic acid؛ HBcAg؛ Molecular dynamics؛ Nordentatin؛ P135Q mutation
عنوان مقاله [English]
مطالعه محاسباتی ترکیبات طبیعی و تأییدشده توسط FDA در اتصال به HBcAg نوع وحشی و جهش‌یافته P135Q
نویسندگان [English]
سمیه فرهمند1؛ مبینا اشتری2؛ رضا حاجی حسینی3؛ غلامرضا بخشی خانیکی3
1استادیار دانشگاه پیام نور استان تهران
2گروه زیست شناسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
3گروه زیست شناسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
چکیده [English]
عفونت ویروس هپاتیت ب (HBV)  همچنان یکی از چالش‌های جدی سلامت در جهان است و جهش در آنتی‌ژن هسته (HBcAg)  می‌تواند اثربخشی داروهای ضدویروسی موجود را کاهش دهد. در این مطالعه، با به‌کارگیری یک رویکرد جامع محاسباتی in silico))، تلاش شد تا ترکیبات طبیعی و داروهای تأییدشده توسط سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA)  که قادر به هدف‌گیری نوع وحشی (WPr) و نوع جهش‌یافته P135Q (MPr) HBcAg هستند، شناسایی شوند. ترکیبات طبیعی ابتدا با استفاده از قانون پنج لیپینسکی و ارزیابی ADMET غربالگری شدند. سپس داکینگ مولکولی با نرم‌افزار AutoDock Vina نسخه x1.2 انجام شد و کمپلکس‌های برتر به مدت ۵۰۰ نانوثانیه با استفاده از GROMACS2023 و میدان نیروی AMBER99SB تحت شبیه‌سازی دینامیک مولکولی قرار گرفتند. تحلیل‌های ساختاری و انرژی شامل RMSD، RMSF، شعاع چرخش (Rg)، سطح قابل دسترسی به حلال (SASA)، پیوندهای هیدروژنی، تحلیل مؤلفه اصلی (PCA)  و محاسبه انرژی آزاد اتصال با روش MM/PBSA بود. از میان 5000 ترکیب گیاهی غربال‌شده، اسید کارنوزیک (Csa) و نوردنتاتین (Nor)  تمایل اتصال مطلوبی (به‌ترتیب ۸.۸۵- و ۹.۸۴- ΔG = کیلوکالری بر مول) و پروفایل ADMET قابل‌قبولی نشان دادند. شبیه‌سازی دینامیک مولکولی نشان داد که این دو ترکیب مکانیسم‌های اتصال متفاوتی دارند؛ Csa از طریق برهمکنش‌های الکترواستاتیک، پروتئین وحشی را تثبیت می‌کند، در حالی که Nor با ایجاد پیوندهای هیدروژنی پایدار و برهمکنش‌های واندروالسی با باقیمانده‌های Trp102، Ser106 و Tyr118، فرم جهش‌یافته را تثبیت می‌نماید. نتایج تحلیل انرژی آزاد اتصال نیز نشان داد که Csa تمایل بیشتری به فرم جهش‌یافته دارد، در حالی که Nor نوع وحشی را ترجیح می‌دهد. جهش P135Q تأثیر چشم‌گیری بر دینامیک اتصال لیگاندها و الگوهای برهمکنش داشته و تفاوت‌های ساختاری بین دو فرم پروتئین را آشکار ساخته است. یافته‌های ما حاکی از آن است که Csa و Nor می‌توانند به‌عنوان ترکیبات کاندید برای اتصال به HBcAg در نظر گرفته شوند؛ با این‌حال، تأیید این نتایج محاسباتی نیازمند اعتبارسنجی تجربی برای اثبات فعالیت بیولوژیکی واقعی آنها است.
کلیدواژه‌ها [English]
اسید کارنوزیک, جهش P135Q, دینامیک مولکولی, ضدHBV, نوردنتاتین, HBcAg
آمار
تعداد مشاهده مقاله: 2
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 3


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب