Bioaktivní sloučeniny odvozené z Ganoderma lucidum vykazují aktivitu proti SARS-CoV-2

Bioaktivní sloučeniny odvozené z Ganoderma lucidum vykazují aktivitu proti SARS-CoV-2

Vědci identifikovali kyselinu lucidenovou A, jednu z bioaktivních sloučenin Ganoderma lucidum, jako potenciálního inhibitoru vstupu hostitelských buněk koronaviru těžkého akutního respiračního syndromu 2 (SARS-CoV-2). Studie byla nedávno publikována v časopise Potravinová a chemická toxikologie.

Studie: Kyselina lucidní A inhibuje vazbu receptoru hACE2 na spike protein, aby se zabránilo invazi SARS-CoV-2. Fotografický kredit: Sritakoset / Shutterstock

pozadí

Tradiční čínské léčivé rostliny jsou bohatým zdrojem mnoha bioaktivních sloučenin, které vykazují protizánětlivé, antivirové, antioxidační a protirakovinné účinky. Pokud jde o antivirovou účinnost, bylo zjištěno, že bioaktivní sloučeniny izolované z asi 30 léčivých rostlin inhibují koronavirovou infekci různými mechanismy.

Bioaktivní houbové sloučeniny, včetně polysacharidů, terpenů a cordycepinu, prokázaly antivirovou aktivitu proti koronaviru modulací imunitní odpovědi a aktivity proteázy.

Ganoderma lucidum je běžná čínská léčivá houba z čeledi Polyporaceae. Bioaktivní sloučeniny izolované z této houby prokázaly silné imunitní a antivirové aktivity.

V současné studii vědci zkoumali, zda Ganoderma lucidum může zabránit SARS-CoV-2 ve vstupu do hostitelských buněk tím, že inhibuje interakci mezi virovým spike proteinem a angiotensin-konvertujícím enzymem hostitelské buňky 2 (ACE2).

Screening bioaktivních látek z Ganoderma lucidum

Počáteční screening Ganoderma lucidum vedl k identifikaci 54 bioaktivních sloučenin a 574 antivirových cílových proteinů. Porovnáním těchto cílů s cíli specifickými pro SARS-CoV-2 bylo identifikováno 80 cílů anti-SARS-CoV-2 z Ganoderma lucidum.

Byl zkonstruován síťový model potenciálních antivirových cílových genů Ganoderma lucidum, který zahrnoval cíle související se zánětem, infekcí, rakovinou a dalšími signálními cestami. Na základě aktivit identifikovaných cílů vědci předpokládali, že bioaktivní sloučeniny by mohly být použity k léčbě infekcí SARS-CoV-2.

Analýza sítě cílových sloučenin odhalila, že každá antivirová sloučenina Ganoderma lucidum může působit na více cílů. Konkrétně bylo zjištěno, že 54 identifikovaných sloučenin interaguje s 80 cíli souvisejícími se SARS-CoV-2. Dále bylo zjištěno, že tyto cíle jsou spojeny s 20 různými signálními cestami. Většina z těchto cest byly antivirové a protizánětlivé.

Dynamika interakcí bioaktivních látek

Interakční vzor identifikovaných sloučenin byl stanoven odděleným připojením k lidskému ACE2, komplexu spike-lidský ACE2 divokého typu a komplexu omikronový spike-lidský ACE2. To vedlo k identifikaci kyseliny lucidenové A, která vykazovala silnou vazebnou afinitu pro všechny cílové receptory.

Bylo zjištěno, že kyselina lucidní A interaguje s lidským ACE2 tvorbou vodíkové vazby, která následně zabraňuje interakci mezi virovým spike proteinem a ACE2. Celkově tato pozorování naznačují, že kyselina lucidenová A může silně inhibovat vstup divokého typu SARS-CoV-2 a jeho variant do hostitelské buňky.

Antivirová aktivita kyseliny lucidenové A

Výsledky simulace molekulární dynamiky ukázaly, že kyselina lucidenová A činí komplex spike-ACE2 nestabilním. To dále zdůrazňuje schopnost kyseliny lucidenové A zabránit interakci hrot-ACE2.

Další analýza ukázala, že kyselina lucidenová A inhibuje vazebnou aktivitu ACE2 i při nízkých mikromolárních koncentracích. To může být primární způsob působení kyseliny lucidenové A k zabránění vstupu SARS-CoV-2 do hostitelských buněk.

Význam studie

Studie provádí rozsáhlý screening bioaktivních sloučenin z Ganoderma lucidum s cílem identifikovat potenciální antivirová činidla proti SARS-CoV-2. Většina identifikovaných sloučenin jsou triterpeny a steroly, které vykazují antivirové a protizánětlivé účinky.

Molekulární dokovací experimenty identifikují kyselinu lucidenovou A jako účinnou sloučeninu proti SARS-CoV-2, která má vysokou vazebnou afinitu k lidskému ACE2. Kyselina lucidenová A mechanicky inhibuje vazebnou aktivitu ACE2 při nízkých mikromolárních koncentracích. To následně blokuje interakci mezi špičkou SARS-CoV-2 a lidským ACE2.

Zejména kyselina lucidenová A zabraňuje vstupu divokého typu SARS-CoV-2 a jeho variant, zejména Omicron, do hostitelské buňky.

Odkaz:

• Xu J. 2022. Lucidensäure A hemmt die Bindung des hACE2-Rezeptors an das Spike-Protein, um die Invasion von SARS-CoV-2 zu verhindern. Lebensmittel- und chemische Toxikologie. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0278691522006366