Hidroksiklorokin: SARS-CoV-2’ye Karşı Kemoprofilaksi İçin Potansiyel Aday Bileşiklerin Tanımlanması Yönünde Benzerlik Araştırması ve Yapı Tabanlı Sanal Tarama

Hydroxychloroquine: Similarity Search and Structure- Based Virtual Screening for Identification of Potential Hits for Chemoprophylaxis Against SARS-CoV-2

Shravan Kumar PASWAN, Virendra NATH, Pritt VERMA, Arun Pratap SIKARWAR, Sudhir K. VERMA

Özet

Yeni şiddetli akut solunum yolu sendromu koronavirüsü 2’nin (SARSCoV- 2) mevcut pandemisi korkunç bir sağlık trajedisidir. Bu virülan hastalıkta, hesaplamalı yaklaşım, enfekte popülasyonun tedavisi için etkili bir iyileştirici tıbbi ajan oluşturmak için en umut verici seçenek olarak görünmektedir. Mevcut araştırma, yeni koronavirüsle (COVID-19) mücadelede farmakoinformatik çalışması kullanarak, hidroksiklorokine benzer ilaç olma özelliği gösteren bileşikleri analiz etme eğilimindedir. Moleküler yerleştirme (docking) esaslı sanal tarama Glide kullanılarak gerçekleştirilmiş ve ardından Absorbsiyon Dağılım Metabolizma Eliminasyon (ADME) tahmini yapılmıştır. Hidroksiklorokin, semptom hafifletici etki potansiyeli gösterdiği için karşılaştırma kriteri olarak kullanılmıştır. Hedefe dayalı sanal tarama çalışması, 10695 pubChem bileşiğinden bağlanma enerjilerine ve docking skorlarına göre en üst sırada yer alan 28 bileşiği ortaya çıkarmıştır. İlave ayıklama işleminde, 7 bileşik, hidroksiklorokine benzer etkileşimleri, karşılaştırılabilir bağlanma enerjisi ve 6LU7 bağlanma cebinin şekil tamamlayıcılığı temelinde seçilmiştir. Üç boyutlu bağlanma pozu ve taranan 7 aday bileşiğin kimyasal olarak gerekli özellikleri, referans bileşik ile başarılı bir şekilde eşleştirilmiştir. Bu adaylar, SARS-CoV-2’nin (PDB ID 6LU7) aktif bölgesinin amino asit kalıntıları ile potansiyel etkileşimler göstermiştir. Bu nedenle, COVID-19’a karşı öncü bileşik(ler) olma kapasitesine sahip olabilirler.

Abstract

The current eruption of the novel severe acute respiratory syndrom causing coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is an atrocious health tragedy. In this virulent disease, the computational approach appears to be the most hopeful choice to make out an efficient remedial medicinal agent for the treatment of an infected population. This current exploration inclined to analyze the similar druggable compounds as hydroxychloroquine to combat unworn coronavirus (COVID-19), using a pharmacoinformatics study. Docking-based virtual screening was carried-out using Glide, followed by Absorption Distribution Metabolism Excretion (ADME) anticipation. Hydroxychloroquine is being used as the criterion for comparison as it showed potential effect for symptomatic relief. Target-based virtual screening study divulged 28 top-ranked compounds based on their binding energy and dock score from 10695 PubChem compounds. In the additional weed-out process, 07 compounds were selected based on their similar interactions as hydroxychloroquine, comparable binding energy, and shape complementarity of the binding pocket of 6LU7. The three-dimensional binding pose of screened 07 hits and their chemoessential features were successfully matched with reference compound. These candidates showed potential interactions with the amino acid residues of the active site of SARS-CoV-2 (PDB ID 6LU7). Therefore, they may have the capability as lead compound(s) against COVID-19.