Компьютерное прогнозирование фармакологической активности алкалоидов Solanum tuberosum L.

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2024-02-09

В.А. Воронов, Ж.В. Дайронас, Д.С. Золотых
Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ФГБОУ ВО ВолгГМУ Минздрава России,
Российская Федерация, 357500, Пятигорск, пр. Калинина, 11

Алкалоиды соланин и чаконин были открыты в 1821 г., однако они не нашли применения в медицинских целях в связи с токсичностью. В настоящее время современные методы исследований позволили выявить противораковую активность. В этой связи возникла гипотеза о наличии иных ранее не исследованных фармакологических эффектов. Цель исследования – прогнозирование новых возможных фармакологических и токсикологических эффектов алкалоидов соланина и чаконина методом компьютерного моделирования. Материал и методы. Для выявления известных видов фармакологической активности использовали базу данных Reaxys, новых потенциальных видов активностей – онлайн-сервисы с бесплатным доступом PASS, Swiss Target Prediction, Similarity ensemble approach (SEA). Они предоставили список потенциальных таргетов, среди которых нами была отобрана наиболее перспективная. На основании этого проводилось исследование взаимодействия гликоалкалоидов с выявленной мишенью методом молекулярного докинга. Результаты и обсуждение. Полученные при помощи вышеуказанных онлайн-сервисов результаты перекликаются с литературными данными, однако были выявлены потенциальные мишени, среди которых установлена новая перспективная мишень – сигма-1 неопиоидный внутриклеточный рецептор. Для нее не было найдено экспериментального подтверждения взаимодействия исследуемых соединений. В результате докинга энергия связывания соланина и чаконина с сигма-1 опиоидными рецепторами сопоставима с таковой у препарата сравнения – галоперидола. Заключение. Соланин и чаконин могут быть активны в отношении сигма-1 рецепторов, однако, результаты докинга требуют подтверждения.
Ключевые слова: 
соланин, чаконин, алкалоиды, компьютерное моделирование, Solanum tuberosum
Для цитирования: 
Воронов В.А., Дайронас Ж.В., Золотых Д.С. Компьютерное прогнозирование фармакологической активности алкалоидов Solanum tuberosum L.. Молекулярная медицина, 2024; (2): 54-59https://doi.org/10.29296/24999490-2024-02-09
Список литературы: 
  1. α-Solanine [Электронный ресурс] URL: https://www.sigmaaldrich.com/RU/en/product/aldrich/s3757 (дата обращения 01.02.2022).
  2. Wang Y., Wu J., Guo W., Sun Q., Chen X., Zang W., Dong Z., Zhao G. α-Solanine Modulates the Radiosensitivity of Esophageal Cancer Cells by Inducing MicroRNA 138 Expression. Cell Physiol Biochem. 2016; 39 (3): 996–1010. DOI: 10.1159/000447807.
  3. Hassan S.H., Gul S., Zahra H.S., Maryam A., Shakir H.A., Khan M., Irfan M. Alpha Solanine: A Novel Natural Bioactive Molecule with Anticancer Effects in Multiple Human Malignancies. Nutr Cancer. 2021; 73 (9): 1541–52. DOI: 10.1080/01635581.2020.1803932.
  4. PASSOnline [Электронный ресурс] URL: http://www.way2drug.com/passonline (дата обращения 01.04.2022)
  5. Reaxys [Электронный ресурс] URL: https://www.reaxys.com (дата обращения 01.02.2022)
  6. SwissTargetPrediction [Электронный ресурс] URL: http://www.swisstargetprediction.ch (дата обращения 03.04.2022)
  7. Similarity ensemble approach [Электронный ресурс] URL: https://sea.bkslab.org (дата обращения 10.04.2022)
  8. Дружиловский Д.С., Рудик А.В., Филимонов Д.А., Глориозова Т.А., Лагунин А.А., Дмитриев А.В., Погодин П.В., Дубовская В.И., Иванов С.М., Тарасова О.А., Беженцев В.М., Муртазалиева Х.А., Семин М.И., Майоров И.С., Гаур А.С., Састри Г.Н., Поройков В.В., Компьютерная платформа Way2Drug: от прогнозирования биологической активности к репозиционированию лекарств. Известия Академии наук. Серия химическая. 2017; 10: 1832–41. [Druzhilovsky D.S., Rudik A.V., Filimonov D.A., Gloriozova T.A., Lagunin A.A., Dmitriev A.V., Pogodin P.V., Dubovskaya V.I., Ivanov S.M., Tarasova O.A., Refugees V.M., Murtazalieva H.A., Semin M.I., Mayorov I.S., Gaur A.S., Sastri G.N., Poroikov V.V., Way2Drug computer platform: from prediction of biological activity to repositioning of drugs. Izvestiya Akademii Nauk, Seriya Khimicheskaya. 2017; 10: 1832–41 (in Russian)]
  9. Nishie K., Gumbmann M.R., Keyl A.C. Pharmacology of solanine. Toxicol Appl Pharmacol. 1971; 19 (1): 81–92. DOI: 10.1016/0041-008x(71)90192-x.
  10. Gfeller D., Michielin O., Zoete V. Shaping the interaction landscape of bioactive molecules. Bioinformatics. 2013; 29 (23): 3073–9. DOI: 10.1093/bioinformatics/btt540.
  11. Keiser M.J., Roth B.L., Armbruster B.N., Ernsberger P., Irwin J.J., Shoichet B.K. Relating protein pharmacology by ligand chemistry. Nat Biotechnol. 2007; 25 (2): 197–206. DOI: 10.1038/nbt1284.
  12. Trott O., Olson A.J. AutoDock Vina: improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization, and multithreading. J. Comput Chem. 2010; 31 (2): 455–61. DOI: 10.1002/jcc.21334.
  13. Schmidt H.R., Betz R.M., Dror R.O., Kruse A.C. Structural basis for σ1 receptor ligand recognition. Nat Struct Mol Biol. 2018; 25 (10): 981–7. DOI: 10.1038/s41594-018-0137-2.
  14. Phillips B.J., Hughes J.A., Phillips J.C., Walters D.G., Anderson D., Tahourdin C.S. A study of the toxic hazard that might be associated with the consumption of green potato tops. Food Chem Toxicol. 1996; 34 (5): 439–48. DOI: 10.1016/0278-6915(96)87354-6.
  15. Park S., Park M.Y., Song G., Lim W. Alpha-solanine inhibits cell proliferation via mitochondrial dysfunction and inhibin synthesis in mouse testis In vitro and In vivo. Chemosphere. 2019; 235: 271–9. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2019.06.172.
  16. Patil B.C., Sharma R.P., Salunkhe D.K., Salunkhe K. Evaluation of solanine toxicity. Food Cosmet Toxicol. 1972; 10 (3): 395–8. DOI: 10.1016/s0015-6264(72)80258-x.
  17. Воробьева О.В. Нейрофармакологический потенциал сигма1-рецепторов – новые терапевтические возможности. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2012; 112 (10 2): 51 6. [Vorob’eva O.V. Neuropharmacological potential of sigma1-receptors: new therapeutic possibilities. Zhurnal Nevrologii i Psikhiatrii imeni S.S. Korsakova. 2012; 112 (10 2): 51 6 (in Russian)]