Ganoderma lucidum'ist pärinevatel bioaktiivsetel ühenditel on SARS-CoV-2 vastane toime

Ganoderma lucidum'ist pärinevatel bioaktiivsetel ühenditel on SARS-CoV-2 vastane toime

Teadlased on tuvastanud lutsideenhappe A, ühe Ganoderma lucidum'i bioaktiivsetest ühenditest, kui potentsiaalse ägeda respiratoorse sündroomi koroonaviiruse 2 (SARS-CoV-2) peremeesrakku sisenemise inhibiitori. Uuring avaldati hiljuti ajakirjas Toidu- ja keemiline toksikoloogia.

Uuring: lutsideenhape A inhibeerib hACE2 retseptori seondumist piigivalguga, et vältida SARS-CoV-2 invasiooni. Foto krediit: Sritakoset / Shutterstock

taustal

Traditsioonilised Hiina ravimtaimed on rikkad paljude bioaktiivsete ühendite allikad, millel on põletikuvastane, viirusevastane, antioksüdant ja vähivastane toime. Mis puudutab viirusevastast efektiivsust, siis on leitud, et umbes 30 ravimtaimest eraldatud bioaktiivsed ühendid pärsivad koroonaviiruse nakatumist erinevate mehhanismide kaudu.

Bioaktiivsed seente ühendid, sealhulgas polüsahhariidid, terpeenid ja kordütsepiin, on näidanud viirusevastast toimet koronaviiruse vastu, moduleerides immuunvastust ja proteaasi aktiivsust.

Ganoderma lucidum on tavaline Hiina ravimseen, mis pärineb sugukonnast Polyporaceae. Sellest seenest eraldatud bioaktiivsed ühendid on näidanud tugevat immuunsust tugevdavat ja viirusevastast toimet.

Käesolevas uuringus uurisid teadlased, kas Ganoderma lucidum võib takistada SARS-CoV-2 sisenemist peremeesrakkudesse, inhibeerides viiruse spike valgu ja peremeesraku retseptori angiotensiini konverteeriva ensüümi 2 (ACE2) vahelist koostoimet.

Ganoderma lucidum'i bioaktiivsete ühendite sõelumine

Ganoderma lucidum'i esmase skriinimise tulemusel tuvastati 54 bioaktiivset ühendit ja 574 viirusevastast sihtvalku. Võrreldes neid sihtmärke SARS-CoV-2-spetsiifiliste sihtmärkidega, tuvastati 80 SARS-CoV-2-vastast sihtmärki Ganoderma lucidumilt.

Ehitati Ganoderma lucidum'i potentsiaalsete viirusevastaste sihtgeenide võrgumudel, mis hõlmas põletiku, infektsiooni, vähi ja muude signaaliradadega seotud sihtmärke. Tuginedes tuvastatud sihtmärkide tegevusele, püstitasid teadlased hüpoteesi, et bioaktiivseid ühendeid saab kasutada SARS-CoV-2 nakkuste raviks.

Sihtühendi võrguanalüüs näitas, et iga Ganoderma lucidum'i viirusevastane ühend võib toimida mitmele sihtmärgile. Täpsemalt leiti, et 54 tuvastatud ühendit interakteeruvad 80 SARS-CoV-2-ga seotud sihtmärgiga. Lisaks leiti, et need sihtmärgid on seotud 20 erineva signaalirajaga. Enamik neist radadest olid viirusevastased ja põletikuvastased.

Bioaktiivsete ühendite interaktsioonide dünaamika

Tuvastatud ühendite interaktsioonimuster määrati dokkides eraldi inimese ACE2, metsiktüüpi spike-inimese ACE2 kompleksi ja omikroni teravik-inimese ACE2 kompleksiga. See viis lutsideenhappe A tuvastamiseni, mis näitas tugevat seondumisafiinsust kõigi sihtretseptorite suhtes.

Leiti, et lutsideenhape A interakteerub inimese ACE2-ga, moodustades vesiniksideme, mis seejärel takistab koostoimet viiruse spike-valgu ja ACE2 vahel. Üldiselt näitavad need tähelepanekud, et lutsideenhape A võib tugevalt pärssida metsiktüüpi SARS-CoV-2 ja selle variantide sisenemist peremeesrakku.

Lutsideenhappe A viirusevastane toime

Molekulaardünaamika simulatsiooni tulemused näitasid, et lutsideenhape A muudab spike-ACE2 kompleksi ebastabiilseks. See rõhutab veelgi lutsideenhappe A võimet vältida spike-ACE2 interaktsiooni.

Täiendav analüüs näitas, et lutsideenhape A inhibeerib ACE2 seondumisaktiivsust isegi madalate mikromolaarsete kontsentratsioonide korral. See võib olla lutsideenhappe A peamine toimeviis, mis takistab SARS-CoV-2 sisenemist peremeesrakkudesse.

Uuringu tähtsus

Uuringus viiakse läbi Ganoderma lucidum'i bioaktiivsete ühendite ulatuslik skriinimine, et tuvastada potentsiaalsed viirusevastased ained SARS-CoV-2 vastu. Enamik tuvastatud ühendeid on triterpeenid ja steroolid, millel on viiruse- ja põletikuvastane toime.

Molekulaarse dokkimise katsed tuvastavad lutsideenhape A tugeva SARS-CoV-2 vastase ühendina, millel on kõrge seondumisafiinsus inimese ACE2 suhtes. Mehaaniliselt inhibeerib lutsideenhape A ACE2 seondumisaktiivsust madalatel mikromolaarsetel kontsentratsioonidel. Seejärel blokeerib see koostoime SARS-CoV-2 teraviku ja inimese ACE2 vahel.

Eelkõige takistab lutsideenhape A metsiktüüpi SARS-CoV-2 ja selle variantide, eriti Omicroni, sisenemist peremeesrakku.

Viide:

• 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