بررسي بيوانفورماتيكي تأثير تركيبات گياهي موجود در گياهان دارويي Ferulago angulat، Scrophularia striata و Laurus nobilis در مهار پروتئين‌هاي مؤثر در بروز مقاومت آنتي‌بيوتيكي در استافيلوكوكوس اورئوس: يك مطالعه توصيفي

Bioinformatics Study of the Effects of Some Phytocompounds Found in Ferulago Angulat, Scrophularia Striata and Laurus Nobilis Medicinal Plants on Inhibition of the Proteins Causing Antibiotic Resistance in Staphylococcus Aureus: A Descriptive Study

زمينه و هدف: اخيراً عفونت ­هاي ناشي از استافيلوكوكوس اورئوس (Staphylococcus aureus; S. aureus) و ايجاد جدايه‌هاي مقاوم به آنتي بيوتيك­ها افزايش يافته است. بنابراين مطالعات فراواني به منظور معرفي تركيبات جديد با فعاليت ضد S. aureus به­ ويژه تركيباتي با منشاء طبيعي جهت مقابله با گونه ­هاي مقاوم به آنتي بيوتيك انجام گرفته است. هدف از اين مطالعه تعيين غربال­گري بيوانفورماتيكي مهاركننده­ هاي نوين پروتئين­ هاي مرتبط با بروز مقاومت آنتي­بيوتيكي موجود در گياهان دارويي بود. مواد و روش­ ها: در اين مطالعه­ توصيفي، ابتدا ساختار سه بعدي تركيبات فيتوشيميايي موجود در سه گياه دارويي Ferulago angulat، Scrophularia striata و Laurus nobilis از پايگاه داده PubChem دريافت شد. سپس ساختار سه بعدي چهار پروتئين مرتبط با بروز مقاومت آنتي­بيوتيكي شامل β-lactamase، پروتئين متصل شونده به پني‌سيلين a2 (a2PBP)، ونكومايسين A (VanA) و D-آلانيل D-آلانين دي پپتيداز (VanX) به كمك پايگاه داده­ هاي پروتئين به دست آمد. در نهايت، توانايي تركيبات شيميايي انتخاب شده جهت مهار پروتئين­هاي مرتبط با مقاومت آنتي‌بيوتيكي مذكور با استفاده از روش داكينگ مولكولي به ­وسيله نرم‌افزار 1. 2iGemdock بررسي شد. يافته‌ها: نتايج نشان داد كه اكثر تركيبات مورد بررسي، برهمكنش­ هاي مناسبي با تمامي پروتئين­ هاي مورد مطالعه به ويژهVanX دارند. نتايج هم­چنين نشان داد كه دو تركيب Phthalate (ethylhexyl-2)Bis و Palmitic acid قوي­ترين برهمكنش ­ها را با تمامي پروتئين ­هاي مورد بررسي دارند. نتيجه ­گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه كه دو تركيب Phthalate (ethylhexyl-2)Bis و Palmitic acid موجود در گياهان دارويي بررسي شده كانديدهاي مناسبي براي مطالعات برون تني و درون تني مرتبط با فعاليت ضد S .aureus مقاوم به آنتي­بيوتيك مي­ باشند.

Background and Objectives: Currently infections caused by Staphylococcus aureus have increased and raised antibiotic resistant isolates. Therefore, lots of studies have been done to introduce novel anti-S.aureus compounds especially natural originated constitutes. Hence, this study aimed to determine bioinformatics screening of novel inhibitors of antibiotic resistance-associated proteins in S. aureus from medicinal plants. Material and Methods: Firstly, in this descriptive study, three-dimension structure of a set of phytochemicals from three medicinal plants including Ferulago angulat, Scrophularia striata, Laurus nobilis were retrieved from PubChem database. Then, three-dimension structure of four antibiotic resistance-associated proteins including β-lactamase, penicillin binding protein 2A (PBP2a), Vancomycin A (VanA) and D-alanyl-D-alanine dipeptidase (VanX) were obtained from Protein Data Bank. Finally, the ability of the selected phytocompounds for inhibition of the mentioned antibiotic resistance-associated proteins was investigated using molecular docking method by iGemdock 2.1 software. Results: The results showed that most of the tested compounds had appropriate interaction to all the studied proteins especially to VanX. The results also revealed that Bis (2-ethylhexyl) phthalate and Palmitic acid had strongest interactions to all the tested proteins. Conclusion: The results of this study showed that Bis (2-ethylhexyl) phthalate and Palmitic acid found in the surveyed medicinal plants are good candidates for more in vitro and in vivo studies about anti-bacterial activity against antibiotic resistant S. aureus.