سنتز دی پپتیدهای جدید بر پایه اوراسیل و تیمین و بررسی داکینگ مولکولی این ترکیبات بعنوان مهار کننده سیستم کوئوروم سنسینگ در سودوموناس آئروژینوزا

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه علوم پزشکی زنجان

2 گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه زنجان، زنجان

3 گروه شیمی، دانشکده علوم دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

4 گروه شیمی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

چکیده

در مطالعه حاضر با توجه به اهمیت ترکیبات دی پپتیدی در تشخیص بیماری یا بعنوان ترکیبات دارویی، ترکیبات دی‏پپتیدی جدیدی با استفاده از مشتقات پیریمیدینی تیمین و اوراسیل سنتز شد. واکنش متیل 2-(5-متیل-2،4-دی اکسو-4،3-دی هیدرو پیریمیدین-1(2H)-ایل)استات و متیل 2-2،4-دی اکسو-4،3-دی هیدرو پیریمیدین-1(2H)-ایل)استات با مشتقات دی آمین، منجر به تولید مشتقات دی پپتید با بازده کاملاً خوبی گردید. سپس با استفاده از طراحی محاسباتی دارو به روش داکینگ مولکولی، اثر مهار کنندگی ترکیبات سنتزی بر پروتئین تنظیم کننده LasR تحت کنترل سیستم کوئوروم سنسینگ در باکتری سودوموناس آئروژینوزا، که نقش مهمی در تنظیم بیان ژن‏های بیماری‏زایی در باکتری‏ها دارد، بررسی شد. نتایج مطالعه نشان داد که ترکیبات سنتزی اثر مهار کنندگی قابل ملاحظه‏ای بر پروتئین LasRدارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Synthesis of new dipeptides based on uracil and thymine and investigation of the molecular docking of these compounds as inhibitors of quorum sensing system in Pseudomonas aeruginosa

نویسندگان [English]

  • Azam Heidari 1
  • Nazila Valikhani fard 2
  • Nader Noshiranzadeh 3
  • Rahman Bikas 4
1 zanjan university of medical sciences
2 Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Zanjan
3 Department o chemistry, faculty of science, university of zanjan
4 Department of chemistry , faculty of basic science, Imam Khomeini International University
چکیده [English]

In this study, due to the importance of dipeptide compounds in diagnosis of disease or as drug compounds, new dipeptide compounds were synthesized using pyrimidine derivatives of thymine and uracil. The reaction of Methyl 2- (5-methyl-2,4-dioxo-4,3-dihydropyrimidine-1 (2 H) -yl) acetate and methyl 2-2,4-dioxo-4,3-dihydropyrimidine -1 (2H) -Il) acetate with diamine derivatives lead to the production of dipeptide derivatives in good yield. Then, using the computational design of the drug by the molecular docking method, the inhibitory effect of synthetic compounds on the LasR regulatory protein of Pseudomonas aeruginosa quorum sensing system, which plays an important role in regulating the expression of pathogenic genes in bacteria, were investigated. The results of the study showed that synthetic compounds have a significant inhibitory effect on the LasR protein.

کلیدواژه‌ها [English]

  • dipeptide
  • Synthesis
  • thymine
  • uracil
  • Molecular docking
  • quorum sensing

[1] V. A. Kataev, I. N. Tyurenkov, S. A. Meshcheryakova, V. N. Perfilova, D. A. Munasipova and D. D. Borodin, Pharm. Chem. J., 48 (2014) 16.

[2] M. Dabiri, H. Arvin-Nezhad, H. R. Khavasi and A. Bazgir, Tetrahedron, 63 (2007) 1770.

[3] V. Malik, P. Singh and S. Kumar, Tetrahedron, 61 (2005) 4009.

[4] B. Banerji, S. K. Pramanik, U. Pal and N. C. Maiti, Chem. Cent. J, 7 (2013) 91.

[5] T. Defoirdt, N. Boon and P. Bossier, PLoS pathog., 6 (2010) e1000989.

[6] I. A. Khmel and A. Z. Metlitskaya, Inst. Mol. Gen., 2 (2006) 195.

[7] T. R. De Kievit and B. H. Iglewski, Infect. Immun., 68 (2000) 4839.

[8] L. C. M. Antunes, R. B. Ferreira, M. M. Buckner and B. B. Finlay. Microbiology, 156 (2010) 2271.

[9] D. Kadhim and M. R. Ali, Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci., 3 (2014) 204.

[10] C. D. Sifri, Clin. Infect. Dis., 47 (2008) 1070.

[11] E. Déziel,  F. Lépine,  S. Milot, J. He, M. N. Mindrinos, R. G. Tompkinis and L. G. Rahme, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 101 (2004) 1339.

[12] H. S. Kim, S. H. Lee, Y. Byun, and H. D. Park, Sci. Rep., 5 (2015) 8656.

[13] L. Kumar, S. Chhibber, R. Kumar and K. Harjai, Fitoterapia, 102 (2015) 84.

[14] H. Wu, Z. Song, M. Hentzer, J. B. Andersen, S. Molin, M. Givskov, and N. Høiby, J. Antimicrob. Chemother., 53 (2004) 1054.

[15] S. A. El-Mowafy, M. I. Shaaban, K. H. A. El-Galil, J. Appl. Microbiol., 177 (2014) 1388.

[16] A. Heidari, N. Noshiranzadeh, F. Haghi and R. Bikas, Microb. Pathog., 112 (2017) 103.

[17] K. Saurav, C. Valeria, V. Venturi and L. Steindler, Marine Drugs, 15 (2017) 53.

[18] C.Y. Loo, R. Rohanizadeh, P.M. Young, D. Traini, R. Cavaliere, C. B. Whitchurch, and W. H. Lee.  J. Agric. Food. Chem., 64(2016) 2513.

[19] P. Tyagi, M. Singh, H. Kumari, and K. Mukhopadhyay, PloS one, 10 (2015) e0121313.

[20] M. Sabbah, F. Fontaine, L. Grand, M. Boukraa, M.L. Efrit, A. Doutheau, L. Soulere and Y. Queneau, Bioorg. Med. Chem., 20 (2012) 4727.

[21] M. R. Hansen, T. H. Jakobsen, C. G. Bang, A. E. Cohrt, C. L. Hansen, J. W. Clausen, S. T. Le Quement, T.Tolker-Nielsen, M. Givskov and T. E. Nielsen. Bioorganic and Medicinal Chemistry, 23 (2015), 1638.

[22] S. Reverchon, B. Chantegrel and C. Deshayes, Bioorg. Med. Chem. Let., 12 (2002) 1153.

[23] W.K. Goh, C. R. Gardner and K. V. G. Chandra Sekhar, Bioorg. Med. Chem, 23 (2015), 7366.

[24] A. Bucio-CanoA. Reyes-Arellano, J. Correa-BasurtoM. BelloJ. Torres-JaramilloH. Salgado-ZamoraE. Curiel-QuesadaJ. Peralta-Cruz, Bioorg. Med. Chem., 23 (2015) 7565.

[25] J. N. Capilato, S. V. Philippi, T. Reardon,  A. McConnell, D. C. Oliver, A. Warren, J S. Adams, C. Wu, L. J. Perez, Bioorg. Med. Chem., 25 (2017) 153.

[26] M. Allert, S.S. Rizk, L.L. Looger, and H.W Hellinga, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A, USA. 101 (2004) 7907.

[27] B. Kramer, M. Rarey and T. Lengauer, Proteins: Structure, Function and Genetics. 37 (1999) 228.

[28] G. Khodarahmi, P. Asadi, H. Farrokhpour, F. Hassanzadeh, M. Dinari, RSC. Adv., 5 (2015) 58064.

[29] غلامجانی مقدم، کیانا; هاشمیان زاده، سید مجید، مجله شیمی کاربردی، شماره 36 (1394) صفحه 177.

[30] د. یانگ، طراحی محاسباتی دارو؛ ترجمه رسول امینی، سارا، دباغ، فاطمه، وثوق، فراز، چاپ اول، انتشارات جامعه نگر، تهران، 1391.

[31] P. Asadi, G. Khodarahmi, A.J. Najafabadi, L. Saghaei, F. Hassanzadeh, Iran. J. Basic. Med. Sci., 20 (2017) 975.

[32] P. Asadi, G. Khodarahmi, H. Farrokhpour, F. Hassanzadeh, L. Saghaei, Res. Pharm. Sci., 12 (2017) 233.

[33] M. Dinari, F. Gharahi, P. Asadi, J. Mol. Struct., 1156 (2018) 43.