Cytochrome P450 14${\alpha}$-sterol demethylase enzyme (CYP51) is the target a of azole type antifungals. The azole blocks the ergosterol synthesis and thereby inhibits fungal growth. A three-dimensional (3D) homology model of CYP51 from Candida albicans was constructed based on the X-ray crystal structure of CYP51 from Mycobacterium tuberculosis. Using this model, the binding modes for the substrate (24-methylene-24, 25-dihydrolanosterol) and the known inhibitors (fluconazole, voriconazole, oxiconazole, miconazole) were predicted from docking. Virtual screening was performed employing Structure Based Focusing (SBF). In this procedure, the pharmacophore models for database search were generated from the protein-ligands interactions each other. The initial structure-based virtual screening selected 15 compounds from a commercial available 3D database of approximately 50,000 molecule library, Being evaluated by a cell-based assay, 5 compounds were further identified as the potent inhibitors of Candida albicans CYP51 (CACYP51) with low minimal inhibitory concentration (MIC) range. BMD-09-01${\sim}$BMD-09-04 MIC range was 0.5 ${\mu}$g/ml and BMD-09-05 was 1 ${\mu}$g/ml. These new inhibitors provide a basis for some non-azole antifungal rational design of new, and more efficacious antifungal agents.
본 연구는 당뇨병 치료제 후보약물 정보를 이용하여 항당뇨에 영향을 미치는 물질구조를 발견하는데 목적이 있다. 정량적구조 활성관계를 이용한 기계 학습 모델을 만들고 부분최소자승 알고리즘을 통해 실험데이터 별로 결정계수를 파악한 후 변수중요도척도를 활용하여 주요 분자표현자를 도출하였다. 연구 결과, 후보약물 구조정보를 반영한 molecular access system fingerprint 데이터로 분석한 결과가 in vitro 데이터를 이용한 분석 결과보다 설명력이 높았으며, 항당뇨에 영향을 미치는 주요 분자표현자 역시 다양하게 도출할 수 있었다. 제안된 항당뇨 예측 및 주요인자 분석 방법을 활용한다면 유사한 과정을 반복 실험하는 기존 신약개발 방식과는 달리, 많은 비용과 시간이 소요되는 후보물질 스크리닝 (screening) 기간을 최소화하고, 신약개발 탐색기간도 단축하는 계기가 될 수 있을 것으로 기대한다.
Esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) is the most common primary esophageal malignancy with poor prognosis. Here, due to the necessity for exploring potential therapies against ESCC, we obtained the gene expression data on ESCC from the TCGA and GEO databases. Venn diagram analysis was applied to identify common targets. The protein-protein interaction network was constructed by Cytoscape software, and the hub targets were extracted from the network via cytoHubba. The potential hub nodes as drug targets were found by pharmacophore-based virtual screening and molecular modeling, and the antitumor activity was evaluated through in vitro studies. A total of 364 differentially expressed genes (DEGs) in ESCC were identified. Pathway enrichment analyses suggested that most DEGs were mainly involved in the cell cycle. Three hub targets were retrieved, including CENPF, CCNA2 (cyclin A), and CCNB1 (cyclin B1), which were highly expressed in esophageal cancer and associated with prognosis. Moreover, amentoflavone, a promising drug candidate found by pharmacophore-based virtual screening, showed antiproliferative and proapoptotic effects and induced G1 in esophageal squamous carcinoma cells. Taken together, our findings suggested that amentoflavone could be a potential cell cycle inhibitor targeting cyclin B1, and is therefore expected to serve as a great therapeutic agent for treating esophageal squamous cell carcinoma.
Efonidipine, a calcium channel blocker, is widely used for the treatment of hypertension and cardiovascular diseases. In our preliminary study using structure-based virtual screening, efonidipine was identified as a potential inhibitor of c-Jun N-terminal kinase 3 (JNK3). Although its antihypertensive effect is widely known, the role of efonidipine in the central nervous system has remained elusive. The present study investigated the effects of efonidipine on the inflammation and cell migration induced by lipopolysaccharide (LPS) using murine BV2 and human HMC3 microglial cell lines and elucidated signaling molecules mediating its effects. We found that the phosphorylations of JNK and its downstream molecule c-Jun in LPS-treated BV2 cells were declined by efonidipine, confirming the finding from virtual screening. In addition, efonidipine inhibited the LPS-induced production of pro-inflammatory factors, including interleukin-1β (IL-1β) and nitric oxide. Similarly, the IL-1β production in LPS-treated HMC3 cells was also inhibited by efonidipine. Efonidipine markedly impeded cell migration stimulated by LPS in both cells. Furthermore, it inhibited the phosphorylation of inhibitor kappa B, thereby suppressing nuclear translocation of nuclear factor-κB (NF-κB) in LPS-treated BV2 cells. Taken together, efonidipine exerts anti-inflammatory and anti-migratory effects in LPS-treated microglial cells through inhibition of the JNK/NF-κB pathway. These findings imply that efonidipine may be a potential candidate for drug repositioning, with beneficial impacts on brain disorders associated with neuroinflammation.
Mitogen-activated protein kinase phosphatase 4 (MKP4) has proved to be a promising target for the development of therapeutics for the treatment of diabetes and the other metabolic diseases. Here, we report an example for a successful application of the structure-based virtual screening to identify three novel inhibitors of MKP4. These inhibitors have desirable physicochemical properties as a drug candidate and reveal a moderate potency with $IC_{50}$ values ranging from 4.9 to $32.3{\mu}M$. Therefore, they deserve consideration for further development by structure-activity relationship studies to optimize the inhibitory and antidiabetic activities. Structural features relevant to the stabilization of the newly identified inhibitors in the active site of MKP4 are discussed in detail.
Discovery of $\alpha$-glucosidase inhibitors has been actively pursued with the aim to develop therapeutics for the treatment of diabetes and the other carbohydrate mediated diseases. As a method for the discovery of new novel inhibitors of $\alpha$-glucosidase, we have addressed the performance of the computer-aided drug design protocol involving the homology modeling of $\alpha$-glucosidase and the structure-based virtual screening with the two docking tools: FlexX and the automated and improved AutoDock implementing the effects of ligand solvation in the scoring function. The homology modeling of $\alpha$-glucosidase from baker’s yeast provides a high-quality 3-D structure enabling the structure-based inhibitor design. Of the two docking programs under consideration, AutoDock is found to be more accurate than FlexX in terms of scoring putative ligands to the extent of 5-fold enhancement of hit rate in database screening when 1% of database coverage is used as a cutoff. A detailed binding mode analysis of the known inhibitors shows that they can be stabilized in the active site of $\alpha$- glucosidase through the simultaneous establishment of the multiple hydrogen bond and hydrophobic interactions. The present study demonstrates the usefulness of the automated AutoDock program with the improved scoring function as a docking tool for virtual screening of new $\alpha$-glucosidase inhibitors as well as for binding mode analysis to elucidate the activities of known inhibitors.
Shahik, Shah Md.;Salauddin, Asma;Hossain, Md. Shakhawat;Noyon, Sajjad Hossain;Moin, Abu Tayab;Mizan, Shagufta;Raza, Md. Thosif
Genomics & Informatics
/
제19권1호
/
pp.6.1-6.10
/
2021
Vascular endothelial growth factor (VEGF) is expressed at elevated levels by most cancer cells, which can stimulate vascular endothelial cell growth, survival, proliferation as well as trigger angiogenesis modulated by VEGF and VEGFR (a tyrosine kinase receptor) signaling. The angiogenic effects of the VEGF family are thought to be primarily mediated through the interaction of VEGF with VEGFR-2. Targeting this signaling molecule and its receptor is a novel approach for blocking angiogenesis. In recent years virtual high throughput screening has emerged as a widely accepted powerful technique in the identification of novel and diverse leads. The high resolution X-ray structure of VEGF has paved the way to introduce new small molecular inhibitors by structure-based virtual screening. In this study using different alkaloid molecules as potential novel inhibitors of VEGF, we proposed three alkaloid candidates for inhibiting VEGF and VEGFR mediated angiogenesis. As these three alkaloid compounds exhibited high scoring functions, which also highlights their high binding ability, it is evident that these alkaloids can be taken to further drug development pipelines for use as novel lead compounds to design new and effective drugs against cancer.
Zika virus (ZIKV) is a mosquito borne pathogen, belongs to Flaviviridae family having a positive-sense single-stranded RNA genome, currently known for causing large epidemics in Brazil. Its infection can cause microcephaly, a serious birth defect during pregnancy. The recent outbreak of ZIKV in February 2016 in Brazil realized it as a major health risk, demands an enhanced surveillance and a need to develop novel drugs against ZIKV. Amodiaquine, prochlorperazine, quinacrine, and berberine are few promising drugs approved by Food and Drug Administration against dengue virus which also belong to Flaviviridae family. In this study, we performed molecular docking analysis of these drugs against nonstructural 3 (NS3) protein of ZIKV. The protease activity of NS3 is necessary for viral replication and its prohibition could be considered as a strategy for treatment of ZIKV infection. Amongst these four drugs, berberine has shown highest binding affinity of -5.8 kcal/mol and it is binding around the active site region of the receptor. Based on the properties of berberine, more similar compounds were retrieved from ZINC database and a structure-based virtual screening was carried out by AutoDock Vina in PyRx 0.8. Best 10 novel drug-like compounds were identified and amongst them ZINC53047591 (2-(benzylsulfanyl)-3-cyclohexyl-3H-spiro[benzo[h]quinazoline-5,1'-cyclopentan]-4(6H)-one) was found to interact with NS3 protein with binding energy of -7.1 kcal/mol and formed H-bonds with Ser135 and Asn152 amino acid residues. Observations made in this study may extend an assuring platform for developing anti-viral competitive inhibitors against ZIKV infection.
Inositol polyphosphate multikinase (IPMK) is required for the biosynthesis of inositol phosphates (IPs) through the phosphorylation of multiple IP metabolites such as IP3 and IP4. The biological significance of IPMK's catalytic actions to regulate cellular signaling events such as growth and metabolism has been studied extensively. However, pharmacological reagents that inhibit IPMK have not yet been identified. We employed a structure-based virtual screening of publicly available U.S. Food and Drug Administration-approved drugs and chemicals that identified the antidepressant, vilazodone, as an IPMK inhibitor. Docking simulations and pharmacophore analyses showed that vilazodone has a higher affinity for the ATP-binding catalytic region of IPMK than ATP and we validated that vilazodone inhibits IPMK's IP kinase activities in vitro. The incubation of vilazodone with NIH3T3-L1 fibroblasts reduced cellular levels of IP5 and other highly phosphorylated IPs without influencing IP4 levels. We further found decreased Akt phosphorylation in vilazodone-treated HCT116 cancer cells. These data clearly indicate selective cellular actions of vilazodone against IPMK-dependent catalytic steps in IP metabolism and Akt activation. Collectively, our data demonstrate vilazodone as a method to inhibit cellular IPMK, providing a valuable pharmacological agent to study and target the biological and pathological processes governed by IPMK.
Organoids derived from stem cells or organ-specific progenitors are self-organizable, self-renewable, and multicellular three-dimensional (3D) structures that can mimic the function and structure of the derived tissue. Due to such characteristics, organoids are attracting attention as an excellent ex vivo model for drug screening at the stage of drug development. In addition, since the applicability of organoids as therapeutics for tissue regeneration has been embossed, the development of various organoids-based regenerative medicine has been rapidly progressing, reaching the clinical trial stage. In this review, we give a general overview of organoids and describe current status and prospects of organoid-based regenerative medicine, focusing on organoid-based regenerative therapeutics currently under development including clinical trials.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.