Triflorometillangan flavonoidga asoslangan izoksazollar diabetga qarshi va semizlikka qarshi vositalar sifatida: sintez, in vitro-amilaza inhibitiv faolligi, molekulyar o'rnatish va tuzilish-faollik munosabatlari tahlili
Feb 22, 2022
Iltimos, murojaat qilingoscar.xiao@wecistanche.comko'proq bilish uchun
Faysal K. Algethami 1,*, Ilyes Saidi 2, Xani Noser Abdelhamid 3, Mohamed R. Elamin 1, Babiker Y. Abdulkhair 1, Amani Krouda 4 va Xichem Ben Jannet 2,*
Annotatsiya:Qandli diabet global miqyosda katta sog'liq muammosidir. Uglevodlarni hazm qilishni boshqarish muqobil davolashni ta'minlaydi.Flavonoidlareng katta guruhini tashkil etadipolifenolikoziq-ovqat sifatida keng iste'mol qilinadigan va/yoki terapevtik maqsadlarda ishlatiladigan o'simliklar tomonidan ishlab chiqarilgan birikmalar. Shunday qilib, izoksazollar katta bioaktivligi bilan kimyogarlarning e'tiborini tortdi. Shunday qilib, ushbu ishning asosiy maqsadi uglevodlarning hazm bo'lishini nazorat qilish uchun flavonoidlar va izoksazollarning xususiyatlariga ega bo'lgan yangi gibrid molekulalarni kashf qilish edi. Bundan tashqari, triflorometil guruhi kuchli lipofilligi va metabolik barqarorligi tufayli dori vositalarini ishlab chiqishda asosiy ob'ekt hisoblanadi. Shu sababli, ushbu ish triflorometilatsiya flavonoidiga asoslangan izoksazollar sifatida ko'rsatilgan 13 gibrid molekulalarni keltirib, turli aril nitril oksidlari bilan oldindan sintez qilingan triflorometilatsiya flavonolining kondensatsiyasini tasvirlaydi. Olingan birikmalarning tuzilmalari 1H NMR, 13C NMR va HRMS tahlilidan olingan. 15 ta yangi sintez qilingan birikma 5{18}} mkM konsentratsiyada 64,5 ± 0,7 foizdan 94,7 ± 1,2 foizgacha va IC50 qiymati 12,6 ± 0,2 bo‘lgan samaradorlik bilan -amilaza faolligini inhibe qildi. µM–27,6 ± 1,1 µM. Samaradorlik va quvvat jihatidan eng samarali birikmalar 3b, 3h, 3j va 3m edi. Yangi triflorometilatsiyalar orasidaflavonoidlarga asoslanganizoksazollar, 3b birikmasi -amilaza faolligining eng samarali inhibitori (PI=94,7 ± 1,2 foiz 50 mkM), kuchli (IC50=12,6 ± { {13}}.2 µM) musbat boshqaruv akarbozasiga oʻxshash (IC50=12.4 ± 0.1 µM). Molekulyar docking tahliliga asoslangan struktura va faollik munosabatlarini o'rganish past bog'lanish energiyasini, maqsadli fermentning faol cho'ntagida to'g'ri o'zaro ta'sir qilish rejimini va glikozid parchalanishining asosiy qoldiqlari (GLU{{16) bilan o'zaro ta'sir qilish qobiliyatini ko'rsatdi. }} va ASP-206), -amilazaning bir nechta hosilalari tomonidan o'rnatilgan inhibitiv ta'sirini tushuntiradi.
Kalit so‘zlar:amilaza inhibisyonu; diabetga qarshi; semizlikka qarshi; tsiklik yuklanish; flavonoidlar; trifluorometilatsiya flavonoid asosidagi izoksazollar; molekulyar o'rnatish; SAR tahlili
Batafsil bilish uchun shu yerni bosing
1.Kirish
Semirib ketishva qandli diabet butun dunyoda inson salomatligining asosiy muammolarini tashkil etadi [1,2]. Darhaqiqat, diabetes mellitus birinchi navbatda nazoratsiz qon shakar bilan tavsiflanadi. Shu bilan birga, 1-toifa qandli diabet insulin sekretsiyasining buzilishi (insulinga bog'liq), 2-toifa esa odatda insulin qarshiligi (maqsadli hujayralardagi retseptorlar tuzilishining o'zgarishi, gormon-retseptorlar yaqinligining pasayishiga olib keladi), buzilish natijasida yuzaga keladi. insulin sekretsiyasida yoki ikkalasi ham [3,4]. Muqarrar ravishda, polisaxaridlarning hujayralarga singishi uchun mos keladigan monosaxaridlarga parchalanishini inhibe qilish diabetni nazorat qilish va semirishni boshqarishda yordam beradigan asosiy strategiyalarni amalga oshiradi [3]. -amilaza fermenti (EC.3.2.1.1) kraxmal kabi uglevodlarning -1,4-glikozid aloqalarini gidrolizlovchi ovqat hazm qilish fermenti [5]. Shuning uchun, -amilaza inhibisyonu u yoki bu tarzda uglevodlarning hazm bo'lishini nazorat qilishga yordam beradi [6,7]; shunday qilib, u -amilazaning fermentativ faolligini tartibga solishning qisman yo'lini tashkil qiladi; demak, bu semizlik va diabetni, shuningdek, ular bilan bog'liq asoratlarni tartibga solish uchun ideal terapiya hisoblanadi [4]. Akarboza, miglitol, fazaolamin va vogliboza kabi tijorat amilaza inhibitörlerinin ko'pchiligi meteorizm, qorin og'rig'i, diareya, jigar etishmovchiligi, og'ir teri allergiyasi va pnevmatoz kistoid ichak infektsiyasi kabi ichak yon ta'siri bilan bog'liq. ]. Eng yaxshi -amilaza ingibitorlari bu fermentni qaytarib bo'lmaydigan tarzda inhibe qiluvchi raqobatbardosh inhibitorlardir. Raqobatbardosh inhibitor maqsadli fermentning faol joyiga bog'lanadi va shu bilan substratning bog'lanishiga to'sqinlik qiladi. Shuning uchun, raqobatbardosh inhibisyonda inhibitor faol joy uchun substrat bilan raqobatlashadi. Boshqa tomondan, qaytarilmas inhibisyonda inhibitor maqsadli fermentdan juda sekin ajralib chiqadi, chunki u ferment bilan qattiq bog'langan. Odatda, qaytarilmas ingibitorlar fermentativ faollik uchun zarur bo'lgan qoldiqlarni yoki funktsional guruhlarni o'zgartirib, fermentning faol joyiga kovalent tarzda bog'lanadi, shuning uchun ferment qaytarilmas tarzda inhibe qilinadi. Uglevodlarning hazm bo'lishini yaxshi inhibe qilish uchun - bu semirishni va hatto 2-toifa diabetni nazorat qilishga yordam beradi - bizga shakarning hazm qilish fermentlarining ko'pini, ya'ni so'lak amilazasini, oshqozon osti bezi - amilazasini va - glyukozidazani inhibe qila oladigan selektiv bo'lmagan modda kerak. [8,9]. Yarim sintez qilingan flavonoidlar bo'yicha oldingi tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, izoksazolga asoslangan flavonoid hosilalari insulinga chidamli HepG2 hujayralarida glyukoza so'rilishini kuchaytirish orqali sezilarli antidiyabetik ta'sir ko'rsatdi [10]. Bundan tashqari, flavonoidlar o'simliklarda keng tarqalgan polifenolik ikkilamchi metabolitlarning eng katta guruhidir. Ushbu ikkilamchi metabolitlar izdoshlar, mevalar va barglarning jozibali ranglari uchun javobgardir [11]. Strukturaviy ravishda flavonoidlar C15 uglerodli skeletga ega bo'lib, ikkita aromatik halqa (A) va (B) dan iborat bo'lib, ular geterotsiklni (C) tashkil etuvchi C3 zanjiri bilan bog'langan [12]. Ushbu turdagi polifenolik birikmalar uchun ko'plab biologik xususiyatlar, masalan, amilaza inhibisyonu [7,13-15], diabetga qarshi [16,17], saratonga qarshi [18,19] vaantioksidantta'sirlar [20] va boshqa biologik faolliklar [21-25]. Biroq, bu boy biologik profil bir nechta kimyoviy tadqiqot guruhlarini flavonoidlarni alohida biologik faolliklarga yo'naltirish uchun maxsus qismlar va o'rnini bosuvchi moddalar bilan sintez qilishga undadi [26-30]. Boshqa tomondan, izoksazol tibbiy kimyoda katta ahamiyatga ega bo'lgan besh a'zoli heterosikldir. Bundan tashqari, tabiiy ravishda paydo bo'lgan izoksazollar, masalan, ibotenik kislota (gallyutsinogen, neyrotoksin) va muscimol (gallyutsinogen, GABAA retseptorlari antagonisti) [31-34] - kuchli biologik va farmakologik xususiyatlari tufayli kimyogarlar va farmakologlarning e'tiborini tortdi. Bundan tashqari, izoksazol hosilalari diabetga qarshi, og'riq qoldiruvchi, yallig'lanishga qarshi, OIVga qarshi va saratonga qarshi faollik kabi keng spektrli biologik xususiyatlarga ega ekanligi aniqlandi [10,35-40]. Izoksazol halqasi zonisamid (antikonvulsant) [41], valdekoksib, parekoksib (COX{14}} inhibitörleri) [42] va leflunomid (antirevmatik) [43] kabi dorilar uchun asosiy qurilish bloki sifatida keng qo'llanilgan. So'nggi o'n yilliklarda triflorometil guruhi bioaktiv molekulalarning muhim fizik-kimyoviy xossalari hisoblangan kuchli elektronni tortib olish xususiyati, metabolik barqarorligi va lipofil tabiati tufayli bioaktiv birikmalar ishlab chiqarishga talab ortib bormoqda [44]. Ushbu ftorli qism ko'plab muhim dorilar, jumladan flufenazin (antipsikotik, saratonga qarshi) [45], leflunomid (revmatik) [43], selekoksib (COX -2 selektiv inhibitori) [46], fluoksetin uchun ajralmas ekanligi aniqlandi. (antidepressant) [47] va fluazinam (fugitsid) [48]. Adabiyotlarni ko'rib chiqishdan birida aytilishicha, trifluorometilatsiya 5-amino-nikotinik kislota istiqbolli amilaza faolligini ko'rsatishi haqida xabar berilgan [49]. Bundan tashqari, xlorlangan gibrid pirazol-tiazol molekulalari -amilaza fermenti [50] ning yaxshi inhibitorlari ekanligi aniqlandi, bu ham -amilaza inhibitör tuzilmalarida xlor atomining muhimligini ko'rsatadi. Triflorometil guruhining muhim fizik-kimyoviy xossalari va uning flavonoidlar va izoksazollar bilan bir qatorda -amilazani inhibe qilish va diabetga qarshi ta'sir ko'rsatishga qo'shgan hissasi haqida ma'lumot beruvchi yuqoridagi adabiyot ma'lumotlari bizni triflorometillash flavonoidi paydo bo'lgan gibrid molekulalarning yangi seriyasini tayyorlashga undadi. metilen bog'lovchisi orqali bir qator aril izoksazollar bilan bog'langan va ularning -amilaza fermentining inhibitiv kuchini baholash. Tuzilish-faoliyat munosabatlari (SAR) molekulyar docking tahlili orqali o'rganildi va tasdiqlandi.
Immunitetni yaxshilash uchun Cistanche
2. Natijalar va muhokama
2.1. Kimyo. Ilgari laboratoriyamizda sintez qilingan va qiziqarli sitotoksik potentsialni ko'rsatadigan triflorometillovchi flavonol (1) ni tayyorlash Znati va boshqalar tomonidan qabul qilingan protsedura bo'yicha xabar qilingan. (2019) [30]. 5-Xloro-2-gidroksiasetofenon 4-(triflorometil)benzaldegid bilan metanol reflyuksiyasida va natriy gidroksid ishtirokida 3 soat davomida 5-xlor hosil qilish uchun kondensatsiyalandi{{10} }}(triflorometil)-2-gidroksikalkon; keyin piran halqasi (C) sikllashtirildi va C{12}} uglerod (H2O2, NaOH) qoʻshilishi bilan xona haroratida 2 soat davomida oksidlandi (1-sxema). 1-molekula muzli suvda cho'ktirilgandan so'ng yaxshi hosil bilan (79 foiz) olingan. Sxema 1. Flavonol triflorometilatsiyasining sintetik yo'li (1). Flavonolning (1) tuzilishi spektroskopik tahlil va adabiyot ma'lumotlari bilan taqqoslash orqali tasdiqlandi [30]. 1,{24}}dipolyar siklo yuklanish 1,{26}}dipol va dipolarofil oʻrtasidagi kimyoviy reaksiya boʻlib, besh aʼzoli halqa hosil qiladi. Demak, 1{29}}dipolyar siklo yuklanish izoksazollarning keng spektrini sintez qilishning eng muhim usuli hisoblanadi. Bundan tashqari, mikroto'lqinli nurlanishda Cu(I) tomonidan katalizlangan izoksazollarning regiospesifik sintezi terminal alkinlar (dipolarofillar) va aril nitril oksidlari (dipollar) o'rtasidagi [3 plyus 2] tsiklik yuklanishga asoslangan bo'lib, faqat 3,{33}dioksidni ta'minlaydi. regioizomerlar [39,51]. Flavonoid izoksazollarining triflorometilatsiyasini (3a-m) nishonga olishga bo'lgan yondashuvimiz, birinchi navbatda, suvsiz DMFda flavonolning (1) C-3 holatidagi gidroksil guruhini propargillash orqali dipolarofil (2) ni tayyorlashdan boshlandi. 2-sxemada ko'rsatilganidek, K2CO3 ishtirokida xona haroratida 2 soat. Dipolarofil (2) ajoyib hosil bilan (94 foiz) tayyorlangan. Sxema 2. Dipolarofilning sintetik yo'li (2).
2-birikmaning tuzilishi uning spektral ma'lumotlariga ko'ra o'rnatildi. Haqiqatan ham, flavonol (1) tomonidan kiritilgan protonlar va uglerodlarga mos keladigan signallarga qo'shimcha ravishda, 1H va 13C NMR spektrlarida propargil qismining yangi signallari aniqlandi. Bundan tashqari, 300 MGts chastotada CDCl3 da qayd etilgan dipolarofilning (2) 1H NMR spektri metilen proton H{{13 ga mos keladigan dH 5.06 (2H, d, J=2.4 Hz) da dubletni koʻrsatdi. }}" va etinil guruhi protoniga (H-3") tegishli bo'lgan dH 2,36 (1H, t, J=2,4 Hz) da triplet. 13C NMR spektri C-2", C-3" va C{29} ga tegishli DC 78.4, 76.9 va 59.6 da yangi signallarni kuzatish orqali propargil guruhining kiritilishini tasdiqladi. }", mos ravishda. Gidroksimilxloridlar a–m aril nitril oksidlarining in situ avlodlari uchun asosiy prekursorlar - izoksazollar sintezi uchun 1,{31}}dipolyar siklo yuklanish reaksiyasida ishtirok etadigan reagentlar. Prekursorlar (a) –m) tegishli aldegidlardan Himo va boshqalar (2005) [51] ta’riflagan umumiy protsedura bo‘yicha sintez qilingan [51].Istalgan gidroksilxloridlar (a–m) 80 dan 98 foizgacha bo‘lgan yaxshi rentabellik bilan olingan (jadval. 1) Shunday qilib, mos keladigan aril nitril oksidlari asos sifatida trietilamin yordamida tegishli gidroksilxloridlarni degidrogalogenlash yo'li bilan in situ hosil bo'ldi.1-jadval. Gidroksilxloridlar (a-m) va triflorometillanish flavonolokslari (asosli3a) ning tuzilishi va hosildorligi. –m).
1,{1}}dipolyar siklo yuklanish reaksiyasi terminal alkin (2) va har xil almashtirilgan turli gidroksilxloridlar (a-m) yordamida mintaqaga xos yondashuvda qo‘llanildi (3-sxema). Olingan natijalar 1-jadvalda keltirilgan. Sxema 3. Flavonoid izoksazollarning triflorometilatsiyasining sintetik yo'li 3a-m. Barcha reaksiyalar 5 daqiqa davomida trietilamin va mis yodid (CuI) ishtirokida DMFda mikroto'lqinli nurlanishda (25{38}} Vt) o'tkazildi. Mahsulotlar silika jeli ustunida oddiy tozalash orqali reaksiya aralashmasidan ajratilgan. Yangi tayyorlangan 3,{{10}}almashtirilgan izoksazollar (3a-m) 73 dan 96 foizgacha bo'lgan hosilda olindi (1-jadval). Sintezlangan trifluorometilatsiya flavonoidiga asoslangan izoksazollarning (3a-m) tuzilmalari (1-jadval) 1H, 13C NMR va DEPT 135 yordamida aniqlandi. Bu birikmalarning 1H NMR spektrlari DH 6,3{{68} da rezonanslashuvchi singletni ko'rsatdi. }}–6,60 izoksazol halqasining metin protoni H-4" ga tegishli, dH 5,35–5,45 da boshqa singlet metilen proton H{-6" ga tegishli va boshqa signallar aril guruhi tomonidan kiritilgan protonlarga tegishli aromatik proton zonasi. Bundan tashqari, bu tuzilmalar ularning 13C NMR va DEPT 135 spektrlari bilan tasdiqlangan bo'lib, barcha kutilgan uglerod signallarini, ayniqsa ishlatilgan gidroksilxloridlar tomonidan kiritilgan aromatik signallarni, shuningdek, metin C-4" uglerodini ko'rsatadi. DC 1{{9{{1{{105}}0}}}}2,5–103.0 da aks sado beruvchi izoksazol halqasi va signali DEPT 135 spektrida teskari bo'lib, DC 63,5–63,9 da aks sado beruvchi, metilen C-6" ga tegishli. 2.2. -Amilaza inhibisyonini baholash Ferment faolligini nazorat qilish uchun inhibisyon eng muvaffaqiyatli terapevtik vositalardan biridir. Shuning uchun -amilaza fermentini inhibe qilish uglevodlarning hazm bo'lishiga to'sqinlik qilib, diabetni boshqarish va vaznni nazorat qilish uchun qisman yo'lni tashkil qiladi. Bugungi kunga kelib, akarboza kabi dorilar DM va semirishni davolash uchun ishlatiladigan dorilar arsenalining bir qismini tashkil etdi. Biroq, akarboza monoterapiya sifatida ishlatilmaydi, chunki uning samaradorligi va yon ta'siri; Buning o'rniga akarboza qo'shimcha terapiya sifatida ishlatiladi va ko'pincha boshqa gipoglikemik dorilar bilan birgalikda qo'llaniladi. Shu bilan birga, bu preparat odatda -amilaza inhibisyonini o'rganishda standart birikma sifatida ishlatiladi. Ushbu tadqiqotda 15 ta sintezlangan birikmalar (1, 2 va 3a-m) ularning -amilaza inhibitiv faolligi uchun baholandi. Natijalar quvvat (IC50 ± SEM mkM) va samaradorlik (PI, 5{151}} µM) parametrlarida ifodalangan va 2-jadvalda keltirilgan. Natijalarga ko‘ra, sintez qilingan molekulalar (1, 2 va 3a–m) amilazaga qarshi faollikni bildiradi (p 0 dan kam yoki teng.05), samaradorligi 64,5 ± {{177} },7 dan 94,7 ± 1,2 foizgacha, 5{195}} µM konsentratsiyada va IC5{{2{207}}2}} potentsial qiymatlari 12,6 ± dan o‘zgarib turadi {{219} },2 dan 27,6 ± 1,1 mkM gacha. Yangi tayyorlangan triflorometillovchi flavonoid asosidagi izoksazollar orasida 3b (R{86}} F, R2=H) eng kuchli (IC50=12,6 ± 0,2 mkM) va -amilaza fermenti faolligini inhibe qiluvchi eng samarali (PI=94,7 ± 1,2 foiz 50 mkM) birikma. Bu muhim qiymatlar standart modda sifatida ishlatiladigan akarboza (PI=97,8 ± 0,5 foiz 50 mkM; IC50=12,4 ± 0,1 mkM) bilan solishtirish mumkinligi aniqlandi. Xuddi shunday, 3h, 3j va 3m birikmalarini samaradorlik va quvvat jihatidan bioaktiv deb hisoblash mumkin (PI= 93.1 ± 0.9 foiz – 93.5 ± 1.1 foiz 50 mkM; IC50=13.3 ± 0,2 µM–13,8 ± 0,1 µM) ularning analogi 3b va akarboza bilan solishtirganda. Qolgan birikmalar (1, 2, 3a, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3i, 3k va 3l) ham -amilaza fermentini inhibe qila olishi aniqlandi, ammo unchalik samarali emas (PI{{). 140}},5 ± 0,7 foiz -87,1 ± 0,7 foiz 50 mkM; IC50=14,4 ± 0,2 mkM dan 27,6 ± 1,1 mkM) yuqorida qayd etilgan analoglardan. Sintezlangan birikmalar tomonidan erishilgan anti{157}}amilaza faolligi oldingi hisobotlarga mos keladi, ular orasida Nie va boshqalar. (2020) [10] flavonoidlarga asoslangan izoksazollar diabetga qarshi dori-darmonlarni kashf qilish uchun qimmatli iskalalarni ko'rsatishi mumkinligini xabar qildi. Sintezlangan molekulalarning tuzilishi va faolligini taqqoslab, izoksazol halqasiga biriktirilgan fenil guruhining para holatida galogenlangan 3bd birikmalari sezilarli samaradorlikni ko'rsatdi (PI= 85,4 ± 0,9 foiz -94,7 ± 1,2 foiz 50 mkM) va quvvat (IC{171}},6 ± 0,2 µM–14,6 ± 0,3 µM) -amilaza fermentini inhibe qiladi. Ushbu topilma adabiyot bilan yaxshi mos keladi, bu strukturada halogen atomlarining (F, Cl yoki Br) mavjudligi kuchli amilaza inhibisyonu uchun muhim ekanligini ko'rsatadi [49,50]. Bundan tashqari, struktura-faoliyat munosabatlarini o'rganish bizga ko'proq induktiv jalb qiluvchi (-I) va mezomer donor (plyus M) ta'sirlari -amilaza inhibitiv ta'sirini va kuchini oshiradi degan xulosaga kelishimizga imkon berdi (ftorli lotin 3b (R{{186}) } F, R2=H; PI=94,7 ± 1,2 foiz 50 mkM; IC50=12,6 ± 0,2 mkM) xlorli hosila 3c (R{)nikidan yuqori {198}} Cl, R2=H; PI=87, 50 mkMda .1 ± 0,7 foiz; IC50=14,4 ± 0,2 mkM), keyin bromlangan hosila 3d (R) 1=Br, R2=H; PI=85, 50 mkMda ,4 ± 0,9 foiz; IC50=14,6 ± 0,3 mkM)), oldingi tadqiqotlarga muvofiq [ 4,49]. Ko'rinib turibdiki, -amilaza inhibisyonu galogen atomlarining induktiv attraktor (−I) va mezomer donor (plyus M) ta'siri bilan kuchayadi.
2.3. Molekulyar docking tadqiqotlari-amilaza fermenti (EC 3.2.1.1) — glikozil gidrolaza — amiloza kabi kraxmallardagi -1,4-glikozid bog'larni gidrolizlaydi. -amilaza fermentining kristall tuzilishi (PDB: 7TAA) ketma-ket uzunligi 478 aminokislotadan iborat bo'lgan A zanjiridan iborat [52]. -Amilaza uglevodlarni hazm qilish uchun mas'ul bo'lgan eng muhim asosiy fermentlardan biridir [5]; Shunday qilib, -amilaza fermentini blokirovka qilish diabetni nazorat qilish strategiyasini taklif qiladi va semirishni boshqarishda yordam beradi [6,7]. Bog'lanish rejimini o'rganish, Aspergillus oryzae oqsil kristalli tuzilishining ABC (o'zgartirilgan akarboza geksasakkarid) ning hidrofobik bog'lovchi cho'ntagida sintezlangan molekulalarning (1, 2 va 3a-m) ehtimoliy o'zaro ta'sirini aniqlash uchun keng molekulyar docking tahlili o'tkazildi. amilaza fermenti (PDB: 7TAA) [52] AutoDock Vina dasturidan foydalanib, va yangi sintez qilingan birikmalarning in vitro kuzatilgan -amilaza inhibitiv faolligini ratsionalizatsiya qiling. Sintezlangan barcha molekulalar (1, 2 va 3a-m) va standart modda sifatida ishlatiladigan akarboza kremniyda o'rganilgan. Maqsadli ferment bilan bog'lanish energiyasi va ligandlarning o'zaro ta'siri (o'zaro ta'sir soni, o'zaro ta'sir qiluvchi aminokislotalar soni, o'zaro ta'sir qiluvchi aminokislotalar va vodorod bog'lari) 2-jadvalda keltirilgan. 1 va 2 birikmalari -amilaza fermentining (PDB: 7TAA) bog'lanish joyida yaxshi bog'lanish energiyasini (mos ravishda -7,7 va -7,8 kkal/mol) ko'rsatdi. Bu qiymatlar standart modda (akarboza, -7,9 kkal/mol) bilan taqqoslanadi, bu esa ularni maqsadli fermentning faol joyiga qulay tarzda joylashtirish imkonini beradi. Qizig'i shundaki, yangi sintez qilingan trifluorometilatsiya flavonoid asosidagi izoksazollar (3a-m) kutilgan natijalarni berdi; ular bog'lanish holatida to'g'ri edi va -9,6 dan -8,2 kkal/mol gacha bo'lgan ajoyib bog'lanish energiyasini namoyish etdi (2-jadval). Bu ularning barchasi akarbozadan ko'ra yaxshiroq -amilaza fermentining faol joyiga moslashishiga imkon beradi. Uchta eng faol birikmaning (3b, 3h va 3j) maqsadli ferment bilan bog'lanish tartibi quyida muhokama qilinadi. 3b birikmasi - amilaza fermentining eng kuchli va samarali ingibitori - flavonoid asosidagi trifluorometilatsiyalangan izoksazollar seriyasida -9,6 kkal/mol ajoyib bog'lanish energiyasini ko'rsatdi. Bundan tashqari, 3b ning bog'lanish rejimi 10 aminokislotalar bilan 16 kovalent bo'lmagan o'zaro ta'sirlarda ishtirok etishini ko'rsatadi (2-jadval). Yaxshilab, 3-(3-(4-ftorofenil)izoksazol-5-il)metoksil qismi ASP-206, a Pi bilan ikkita halogen (ftor) bog‘larini hosil qiladi. – TYR-82 bilan Pi T shaklidagi aloqa, HIS-80 bilan Pi-kation aloqasi, ARG bilan 18 ta an'anaviy vodorod bog'larining 2021, 26, 5214 8 molekulalari{{71} }} va Pi-anion va ASP-340 qoldig'i bilan uglerod-vodorod bog'i. Bundan tashqari, flavonoid skeletining C{74}} ga biriktirilgan trifluorometil guruhi an'anaviy vodorodni GLY-167 bilan va LEU-166 va LEU-173 amino bilan ikkita alkil bog'lanishida ishtirok etadi. kislotalar. Boshqa tomondan, flavonoid skeleti ASP-340 bilan Pi-anion bog'i, GLN-35 bilan an'anaviy vodorod aloqasi-35 va TYR{ bilan Pi-alkil va ikkita Pi-Pi stacked bog'lari orqali o'zaro ta'sir qiladi. {80}} (1-rasm).
Shakl 1. 3b birikmasi PDBda ABC ning hidrofobik bog'lovchi cho'ntagiga to'g'ri keladi: 7TAA.
Bundan tashqari, 3h birikmasi -9,3 kkal / mol qiziqarli bog'lanish energiyasini namoyish etdi. Uning bog'lanish rejimi 10 ta qoldiq bilan 15 ta kovalent bo'lmagan o'zaro ta'sirlarda ishtirok etishini ko'rsatadi (2-jadval). Shunga ko'ra, docking tahlilining molekulyar tushunchasi shuni ko'rsatadiki, 3-(3-(4- metoksifenil) izoksazol-5-il) metoksil qismi GLU bilan ikkita uglerod-vodorod bog'ini hosil qiladi{{12} }}, TYR-82 bilan Pi-Pi T shaklidagi aloqa, ARG-344 bilan ikkita an'anaviy vodorod aloqasi, HIS-80 bilan uglerod-vodorod bog'i va Pi-anion bog'i ASP-340 qoldig'i bilan. Bundan tashqari, triflorometil guruhi GLY-167 bilan an'anaviy vodorod bog'lanishida va LEU-166 va LEU-173 aminokislotalar bilan ikkita alkil o'zaro ta'sirida ishtirok etadi. Bundan tashqari, flflavonoid skeleti GLN-35 bilan an'anaviy vodorod bog'lanishida, ASP bilan Pi-anion bog'lanishi-340, ikkita Pi-Pi stacked bog'lari va TYR{ bilan Pi-alkil bog'ida ishtirok etadi. {24}} (2-rasm)
Boshqa tomondan, 3j birikmasi -9,2 kkal/mol muhim bog'lanish energiyasini ko'rsatdi. Uning bog'lanish rejimi 13 aminokislotalar bilan 16 kovalent bo'lmagan o'zaro ta'sirlarda ishtirok etishini ko'rsatadi (2-jadval). Shuning uchun molekulyar o'rnatishning chuqur tahlili shuni ko'rsatadiki, 3-(3-(4-butoksi-3-xlorofenil)izoksazol-5-il)metoksil qismi ikkita an'anaviy tarzda hosil qiladi. ARG-344 bilan vodorod aloqalari, TYR-82, HIS-210 va HIS-296 bilan uchta Pi-alkil bog'lari, LEU-232 bilan alkil o'zaro ta'siri, a GLU{19}} qoldig‘i bilan uglerod-vodorod aloqasi, ASP-340 bilan Pi-anion bog‘i va HIS-80 bilan Pi-kation bog‘i. Bundan tashqari, flflavonoid skeletining aromatik halqasi B bilan bog'langan triflorometil guruhi GLY-167 bilan an'anaviy vodorod bog'lanishida va LEU-166 va LEU-173 qoldiqlari bilan ikkita alkil o'zaro ta'sirida ishtirok etadi. Bundan tashqari, flflavonoid skeleti GLN-35 va Pi-alkil va ikkita Pi-Pi stacked TYR-75 aminokislota bilan an'anaviy vodorod bog'lanishida ishtirok etadi (3-rasm). Aspergillus oryzae-amilaza fermentida (PDB: 7TAA) glikozid bogʻlanishlarining ajralishi uchun masʼul boʻlgan nukleofil va katalitik kislota/asos qoldiqlari ASP-206 va GLU-230 aminokislotalardir. , mos ravishda [5]. Shuning uchun oqsil va ligand o'rtasidagi o'zaro ta'sir, birinchi navbatda, GLU-230 va ASP-206 qoldiqlari orqali glikozid bog'larining parchalanishini blokirovka qilishning eng yaxshi usuli hisoblanadi. Aslida, past bog'lanish energiyasi, to'g'ri bog'lanish pozasi, glikozidlar bo'linishining asosiy qoldiqlari (GLU-230 va ASP-206) bilan o'zaro ta'sir qilish qobiliyati va faol cho'ntagida ko'p miqdordagi o'zaro ta'sirlar. maqsadli ferment (2-jadval) ko'pchilik birikmalar tomonidan o'rnatilgan kuchli inhibitor -amilaza samaradorligini tushuntirishi mumkin.
3-rasm. 3j birikmasi PDBdagi ABC ning hidrofobik bog‘lovchi cho‘ntagiga to‘g‘ri keladi: 7TAA
3. Materiallar va usullar
3.1. Umumiy eksperimentalIshlatilgan barcha erituvchilar foydalanishdan oldin yangi distillangan. Barcha kimyoviy reaksiyalar tijorat TLC plitalari (Silicagel 60, F254, SDS) yordamida kuzatildi. Erish nuqtalarini aniqlash uchun Büchi 510 apparati ishlatilgan. Barcha 1H NMR (300 MGts), DEPT 135 va 13C NMR (75 MGts) spektrlari deyterlangan xloroform va dimetil sulfoksid-d6 da Bruker AC-300 spektrometri bilan qayd etildi. Barcha kimyoviy siljishlar (d) millionda (ppm) qismlarda, ulanish konstantalari (J) Gertsda (Hz) berilgan va qoldiq deyteratsiyalanmagan erituvchi rezonansi ichki ma'lumot sifatida ishlatilgan. DCI-HRMS spektrlari aWaters GCT 1er da musbat ion rejimida ishga tushirildi. ESI-HRMS spektrlari reflektor rejimidan foydalangan holda musbat ion rejimida ESI-TOF (Waters LCT, Markham, Ontario, Canada) bilan qayd etildi.
4. Xulosalar
15 ta yangi sintez qilingan trifluorometilatsiya flavonoidlari asosidagi izoksazollar (3a-m) ularning -amilaza inhibitiv faolligi uchun in vitro baholandi va sezilarli natijalar qayd etildi. 3b, 3h, 3j va 3m sikloyuk kanallari amilaza fermentini inhibe qilish uchun standart modda sifatida ishlatiladigan akarboza bilan taqqoslanadigan samaradorlik va quvvatni namoyish etdi. Bundan tashqari, struktura-faollik munosabatlarini tahlil qilish natijasida galogenlangan va alkoksillangan hosilalar eng faol birikmalar ekanligi aniqlandi. Silikodoking tahliliga ko'ra, triflorometilatsiya flavonoidiga asoslangan izoksazollar past bog'lanish energiyasini, ko'p sonli o'zaro ta'sirlarni va maqsadli fermentning faol cho'ntagida to'g'ri bog'lanish holatini ko'rsatdi. Ularning ko'pchiligi nukleofil va katalitik kislota/asos qoldiqlari (GLU-230 va ASP-206) bilan o'zaro ta'sirlashgan, bu ularning -amilazaning fermentativ faolligini inhibe qilishda samaradorligi va kuchini tushuntirishi mumkin. Sintezlangan gibrid birikmalar tomonidan ko'rsatilgan istiqbolli faoliyat ularning yangi antidiyabetik va semizlikka qarshi vositalarni kashf qilish uchun nomzod sifatida ishtirok etishini rag'batlantiradi. Shu bilan birga, juda chuqur tadqiqotlar va xavfsizlik omillari faol moddaning yangiligi, toksikligi, barqarorligi va suvli muhitda eruvchanligi, farmakodinamik xususiyatlar, shu jumladan yon ta'sirlarni kuzatish mumkin bo'lgan ishonchlilik bilan bog'liq xavflarni hisobga olishi kerak. odamlarda potentsial jiddiy/qaytarib bo'lmaydigan ta'sirlar paydo bo'lishidan oldin. Qo'shimcha materiallar: Quyidagilar onlayn mavjud, sintez qilingan birikmalarning NMR spektrlari (1, 2 va 3a–m), S1-jadval: IC50 qiymatlarini hisoblash uchun foydalaniladigan konsentratsiya-javob egri chiziqlari. Muallif hissasi: FKA va IS kontseptsiyasi; metodologiya, HBJ; dasturiy ta'minot, IS va H.NA; tekshirish, FKA va AC; rasmiy tahlil, MRE; tergov, FKA va IS; resurslar, BYA; ma'lumotlar kuratsiyasi, FKA va IS; yozish — asl qoralama tayyorlash, FKA va IS; yozish - ko'rib chiqish va tahrirlash, HBJ; vizualizatsiya, FKA va BYA; nazorat, HBJ; loyiha boshqaruvi, FKA va HBJ; moliyalashtirish sotib olish, FKA Barcha mualliflar qo'lyozmaning nashr etilgan versiyasini o'qib chiqdilar va rozi bo'ldilar. Moliyalash: Ushbu tadqiqot tashqi moliyalashtirilmagan. Institutsional Tadqiq Kengashi bayonoti: Qo'llash mumkin emas. Ma'lumotga ega rozilik bayonoti: Amalga oshirilmaydi. Ma'lumotlar mavjudligi to'g'risidagi bayonot: Amalga oshirilmaydi. Tashakkur: Mualliflar Imom Muhammad Ibn Saud Islomiy ilmiy tadqiqot dekanligiga o'z minnatdorchiligini bildiradilar. Tadqiqot guruhi orqali ushbu ishni moliyalashtirish uchun universitet. RG-21-09-69.Manfaatlar to'qnashuvi: Mualliflar manfaatlar to'qnashuvi yo'qligini e'lon qiladilar. Namuna mavjudligi: Mualliflardan birikmalar namunalari mavjud emas.
Ma'lumotnomalar
1. Boutayeb, A.; Boutayeb, S. Rivojlanayotgan mamlakatlarda yuqumli bo'lmagan kasalliklarning yuki. Int. J. Equity Health 2005, 4, 1-8. [CrossRef]
2. Vagner, KH; Brath, H. Yuqumsiz kasalliklarning rivojlanishiga global nuqtai nazar. Oldingi. Med. 2012, 54, S38–S41. [CrossRef]
3. Tseng, CH. Mishyak qo'zg'atadigan diabetes mellitusning potentsial biologik mexanizmlari. Toksikol. Ilova. Farmakol. 2004, 197, 67–83. [CrossRef]
4. Sala, D.; Zorzano, A. 1-toifa va 2-toifa diabetes mellitusda mushak massasining differentsial nazorati. Hujayra. Mol. Hayot fanlari. 2015, 72, 3803–3817. [CrossRef]
5. Brzozovski, AM; Davies, GJ 2.0 Å rezolyutsiyada akarboza inhibitori bilan komplekslangan aspergillus oryzae -amilazning tuzilishi. Biokimyo 1997, 36, 10837–10845. [CrossRef]
6. Jayaraj, S.; Suresh, S.; Kadeppagari, RK amilaza ingibitorlari va ularning biomedikal qo'llanilishi. Kraxmal-Starke 2013, 65, 535–542. [CrossRef]
7. Xon, S.; Nazir, M.; Raiz, N.; Salim, M.; Zengin, G.; Fazal, G.; Salim, H.; Muxtor, M.; Tousif, MI; Tarin, RB; va boshqalar. Fitokimyoviy profillash, in vitro biologik xususiyatlar va karagana ambigua zahiralari (Fabaceae) bo'yicha siliko tadqiqotlari: keng qamrovli yondashuv. Sanoat ekinlari ishlab chiqarish. 2019, 131, 117–124. [CrossRef]
8. Berg, JM; Tmoczko, JL; Stryer, L. Fermentlar maxsus molekulalar tomonidan inhibe qilinishi mumkin. Biokimyoda, 5-nashr; WH Freeman: Nyu-York, Nyu-York, AQSh, 2002 yil.
9. Kam, A.; Li, KM; Razmovski-Naumovskiy, V.; Nammi, S.; Shi, J.; Chan, K.; Li, GQ Anorning turli qismlari va kimyoviy tarkibiy qismlarining -amilaza va -glyukosidazaga inhibitiv ta'siri bo'yicha qiyosiy tadqiqot. Fitoter. Res. 2013, 27, 1614–1620. [CrossRef]
10. Nie, JP; Qu, ZN; Chen, Y.; Chen, JH; Jiang, Y.; Jin, MN; Yu, Y.; Niu, WY; Duan, bosh qarorgoh; Qin, N. Yangi izoksazol asosidagi flavonoid hosilalarining kashfiyoti va diabetga qarshi ta'siri. Fitoterapiya 2020, 142, 104499. [CrossRef]
11. Malešev, D.; Kunti´c, V. Metal-flavonoid xelatlarini tekshirish va flavonoidlarni metall-flavonoid kompleks hosil qilish reaksiyalari orqali aniqlash. J. Serb. Kimyo. Soc. 2007, 72, 921–939. [CrossRef]
12. Pinheiro, PF; Goncalon, CJ Flavonoidlar va tegishli birikmalarning strukturaviy tahlili - Spektroskopik ilovalarni ko'rib chiqish. Fitokimyoviy moddalarda - ularning ovqatlanish va salomatlikdagi rolining global istiqboli; InTech: London, Buyuk Britaniya, 2012 yil.
13. Lo Piparo, E.; Scheib, H.; Frei, N.; Uilyamson, G.; Grigorov, M.; Chou, CJFlavonoidlar uchunkraxmal hazm qilishni nazorat qilish: inson amilazasini inhibe qilish uchun tizimli talablar. J. Med. Kimyo. 2008, 51, 3555–3561. [CrossRef]
14. Syao, J.; Ni, X.; Kay, G.; Chen, X. Xun tuzilishi-faoliyat munosabatlari bo'yicha sharhpolifenollarni inhibe qiladi- amilaza. Krit. Rev. Food Sci. Nutr. 2013, 53, 497–506. [CrossRef] [PubMed]
15. Hua, F.; Chjou, P.; Vu, HY; Chu, GX; Xie, ZW; Bao, GH Lu'an GuaPian choyidan flavonoid glikozidlar tomonidan -glyukozidaza va -amilazni inhibe qilish: Molekulyar ulanish va o'zaro ta'sir mexanizmi. Oziq-ovqat funktsiyasi. 2018, 9, 4173–4183. [CrossRef] [PubMed]
16. Vinayagam, R.; Xu, B. Xun flavonoidlarining antidiyabetik xususiyatlari: hujayra mexanizmini ko'rib chiqish. Nutr. Metab. 2015, 12, 1–20. [CrossRef] [PubMed] 17. Ghorbani, A. Flavonoid rutinning diabetga qarshi ta'siri mexanizmlari. Biomed. Farmakoter. 2017, 96, 305–312. [CrossRef] [PubMed]
