Computational exploration of antiviral activity of phytochemicals against NS2B/NS3 proteases from dengue virus

Dang Virüs’den NS2B/NS3 proteazlarına karşı fitokimyasalların antiviral aktivitesinin hesaplamalı olarak araştırılması

Abstract

Background: Dengue fever has emerged as a serious threatin Pakistan in the last few years with high morbidity ratesand substantial mortality. In the present study, NS2B/NS3protease from four dengue virus (DENV) serotypes havebeen targeted using 2350 phytochemicals from variousmedicinal plants.Material and methods: The phytochemicals were subjectedto docking against NS2B/NS3 proteases using AutoDockVina focusing the binding site, and the binding energieswere determined to screen the effectively docked phytochemicals.Pharmacological properties were also analyzedfor all the phytochemicals using PreADMET web server.Results: Binding affinities ranged from −4.0 to –9.8kcal/mol and a threshold of −9.0 kcal/mol was appliedfor screening compounds. A total of 18 phytochemicalsare screened for passing all evaluation criteria of adrug in which three were for DENV1-NS2B/NS3, five forDENV2-NS2B/NS3, six for DENV3-NS2B/NS3 and fourfor DENV4-NS2B/NS3. Erycristagallin and Osajin fromErythrina variegate, PapraineA from Fumaria indica andAloe-Emodin from Aloe vera are the most potent inhibitorsof NS2B/NS3 protease from DENV1, DENV2, DENV3and DENV4, having binding affinities of −9.6 kcal/mol, −9.6 kcal/mol, −9.6 kcal/mol and −9.2 kcal/mol,respectively.Conclusion: The effective drug-like properties of all 18 phytochemicalsdemonstrate the inhibition potential againstdengue virus replication in human beings.

Özet

Amaç: Dang humması, son birkaç yılda yüksek morbidite oranları ve ciddi mortalite ile Pakistan’da ciddi bir tehdit olarak ortaya çıkmıştır. Bu çalışmada, dört dang virüsü (DENV) serotipinden NS2B/NS3 proteazı, çeşitli tıbbi bitkilerden alınan 2350 fitokimyasal kullanılarak hedeflenmiştir. Gereç ve Yöntemler: Fitokimyasallar, bağlanma alanına odaklanan AutoDock Vina kullanılarak NS2B/NS3 proteazlarına karşı kenetlenmeye tabi tutuldu ve etkin şekilde kenetlenmiş fitokimyasalları taramak için bağlanma enerjileri belirlendi. Farmakolojik özellikler ayrıca PreADMET analiz edildi. Bulgular: Bileşikleri taramak için bağlanma afiniteleri −4.0 ila −9.8 kcal/mol arasında ve eşik −9.0 kcal/mol olarak uygulanmıştır. Toplam 18 fitokimyasal bir ilacın tüm değerlendirme kriterlerini geçmesi için tarandı; 3’ü DENV1-NS2B/NS3 için, 5’i DENV2-NS2B/NS3 için, 6’sı DENV3-NS2B/NS3 için ve 4’ü DENV4-NS2B/NS3 içindi. Erythrina variegate’den Erycristagallin ve Osajin, Fumaria indica’dan PapraineA ve Aloe vera’dan Aloe-Emodin, sırasıyla −9.6 kcal/mol, −9.6 kcal/mol, −9.6 kcal/mol ve −9.2 kcal/ mol, bağlanma afiniteleri ile DENV1, DENV2, DENV3 ve DENV4’ten NS2B/NS3 proteazının en güçlü inhibitörleridir. Sonuç: Tüm 18 fitokimyasal maddenin etkin ilaç benzeri özellikleri, insanlardaki dang virüsü replikasyonuna karşı inhibisyon potansiyelini göstermektedir.