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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/69230
COMPUTER-AIDED DRUG DESIGN STUDIES IN ASSOCIATION WITH IN VITRO ANTILEISHMANIAL TESTS FOR NEW CHALCONES
Computer-aided drug design
Homology modeling
Molecular docking
Pharmacological activity
MolPredictX
Author
Silva, Gleice R. da
Santos, Francisnaira S.
Leite, Fernando F.
Acevedo, Chonny A. H.
Sousa, Natália F. de
Grimaldi, Gabriela B.
Soares, Milena B. P.
Guimarães, Elisalva T.
Scotti, Marcus T.
Rodrigues, Luis Cezar
Mendonça Júnior, Francisco J. B.
Campana, Eloísa H.
Barbosa Filho, José M.
Guimarães, Hemerson I. F.
Guerra, Felipe Q. S.
Santos, Francisnaira S.
Leite, Fernando F.
Acevedo, Chonny A. H.
Sousa, Natália F. de
Grimaldi, Gabriela B.
Soares, Milena B. P.
Guimarães, Elisalva T.
Scotti, Marcus T.
Rodrigues, Luis Cezar
Mendonça Júnior, Francisco J. B.
Campana, Eloísa H.
Barbosa Filho, José M.
Guimarães, Hemerson I. F.
Guerra, Felipe Q. S.
Affilliation
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade do Estado da Bahia. Departamento de Ciências da Vida. Laboratório de Histotécnica e Cultura Celular. Salvador, BA, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Engenharia Tecidual e Imunofarmacologia. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade do Estado da Bahia. Departamento de Ciências da Vida. Laboratório de Histotécnica e Cultura Celular. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Engenharia Tecidual e Imunofarmacologia. Salvador, BA, Brasil / SENAI/CIMATEC. Instituto Senai de Inovação em Sistemas Avançados em Saúde. Salvador, BA, Brasil.
Universidade do Estado da Bahia. Departamento de Ciências da Vida. Laboratório de Histotécnica e Cultura Celular. Salvador, BA, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Engenharia Tecidual e Imunofarmacologia. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Inovação Tecnológica em Medicamentos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Estadual da Paraíba. Laboratório de Síntese e Vetorização de Moléculas. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Departamento de Ciências Farmacêuticas. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Departamento de Ciências Farmacêuticas. João Pessoa, PB, Brasil / Universidade do Estado da Bahia. Departamento de Ciências da Vida. Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil / Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Departamento de Ciências Farmacêuticas. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade do Estado da Bahia. Departamento de Ciências da Vida. Laboratório de Histotécnica e Cultura Celular. Salvador, BA, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Engenharia Tecidual e Imunofarmacologia. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade do Estado da Bahia. Departamento de Ciências da Vida. Laboratório de Histotécnica e Cultura Celular. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Engenharia Tecidual e Imunofarmacologia. Salvador, BA, Brasil / SENAI/CIMATEC. Instituto Senai de Inovação em Sistemas Avançados em Saúde. Salvador, BA, Brasil.
Universidade do Estado da Bahia. Departamento de Ciências da Vida. Laboratório de Histotécnica e Cultura Celular. Salvador, BA, Brasil / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Engenharia Tecidual e Imunofarmacologia. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Inovação Tecnológica em Medicamentos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Estadual da Paraíba. Laboratório de Síntese e Vetorização de Moléculas. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Departamento de Ciências Farmacêuticas. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Departamento de Ciências Farmacêuticas. João Pessoa, PB, Brasil / Universidade do Estado da Bahia. Departamento de Ciências da Vida. Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos. João Pessoa, PB, Brasil / Universidade Federal da Paraíba. Centro de Ciências da Saúde. Departamento de Ciências Farmacêuticas. João Pessoa, PB, Brasil.
Abstract
In silico and in vitro tests can reveal promising anti-leishmania activity for natural products and their derivatives. The aim of this study was to investigate in silico the pharmacological activities of potential new chalcones and their leishmanicidal potential in vitro. The in silico study was carried out using the PASS, MolPredictX and Molegro Virtual Docker 6.0 programs. Antiparasitic activity was assessed in axenic promastigote and amastigote forms of Leishmania braziliensis. The cytotoxicity tests used the J77G8 cell line. The chalcones exhibited 50% cytotoxic concentration values (CC50) values > 50 μM. Chalcone 4 (named FERAI) presented the best activity with concentration for 50% of promastigotes and intracellular parasites forms (EC50) of 9.75 ± 1.7 and 10.13 ± 1.7 μM for promastigote and amastigote, respectively. Reactive oxygen species (ROS) testing presented increased ROS levels in the parasite at the FERAI concentrations of 10 μM (56.33%), 20 μM (61.76%) and 30 μM (67.13%). Molecular docking revealed interactions (binding energy) between FERAI and the enzymes UDP-glycosyl pyrophosphorylase (-56.8384), dihydroorotate-dehydrogenase (-132.276) and trypanothione-reductase (-151.281). Our results demonstrated the anti-leishmanial activity of chalcones, especially FERAI, with a noted raising of ROS levels in the parasite. Molecular docking revealed dihydroorotate dehydrogenase and trypanothione reductase as potential pharmacological targets for FERAI.
Keywords
FlavonoidsComputer-aided drug design
Homology modeling
Molecular docking
Pharmacological activity
MolPredictX
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