Bioaktivni spojevi dobiveni iz Ganoderme lucidum pokazuju aktivnost protiv SARS-CoV-2

Bioaktivni spojevi dobiveni iz Ganoderme lucidum pokazuju aktivnost protiv SARS-CoV-2

Znanstvenici su identificirali lucidensku kiselinu A, jedan od bioaktivnih spojeva Ganoderme lucidum, kao potencijalni inhibitor ulaska u stanice domaćina teškog akutnog respiratornog sindroma coronavirus 2 (SARS-CoV-2). Studija je nedavno objavljena u časopisu Prehrambena i kemijska toksikologija.

Studija: Lucidenska kiselina A inhibira vezanje hACE2 receptora na spike protein kako bi se spriječila invazija SARS-CoV-2. Autor fotografije: Sritakoset / Shutterstock

pozadina

Tradicionalne kineske ljekovite biljke bogati su izvori mnogih bioaktivnih spojeva koji pokazuju protuupalno, antivirusno, antioksidativno i antikancerogeno djelovanje. Što se tiče antivirusne učinkovitosti, otkriveno je da bioaktivni spojevi izolirani iz oko 30 ljekovitih biljaka različitim mehanizmima inhibiraju infekciju koronavirusom.

Bioaktivni gljivični spojevi, uključujući polisaharide, terpene i kordicepin, pokazali su antivirusno djelovanje protiv koronavirusa modulirajući imunološki odgovor i aktivnost proteaze.

Ganoderma lucidum je česta kineska ljekovita gljiva iz porodice Polyporaceae. Bioaktivni spojevi izolirani iz ove gljive pokazali su snažno djelovanje na jačanje imuniteta i antivirusno djelovanje.

U trenutnoj studiji znanstvenici su ispitivali može li Ganoderma lucidum spriječiti ulazak SARS-CoV-2 u stanice domaćina inhibicijom interakcije između proteina virusnog šiljka i receptora stanice domaćina angiotenzin-konvertirajućeg enzima 2 (ACE2).

Probir bioaktivnih spojeva Ganoderme lucidum

Početno ispitivanje Ganoderme lucidum rezultiralo je identifikacijom 54 bioaktivna spoja i 574 antivirusna ciljana proteina. Uspoređujući ove mete s metama specifičnim za SARS-CoV-2, identificirano je 80 anti-SARS-CoV-2 meta iz Ganoderme lucidum.

Konstruiran je mrežni model potencijalnih antivirusnih ciljnih gena Ganoderme lucidum, koji uključuje ciljeve povezane s upalom, infekcijom, rakom i drugim signalnim putovima. Na temelju aktivnosti identificiranih meta, znanstvenici su pretpostavili da bi se bioaktivni spojevi mogli koristiti za liječenje infekcija SARS-CoV-2.

Analiza mreže ciljnih spojeva otkrila je da svaki antivirusni spoj Ganoderme lucidum može djelovati na više ciljeva. Konkretno, otkriveno je da 54 identificirana spoja stupaju u interakciju s 80 meta povezanih sa SARS-CoV-2. Nadalje, utvrđeno je da su ti ciljevi povezani s 20 različitih signalnih putova. Većina tih puteva bili su antivirusni i protuupalni putevi.

Dinamika interakcija bioaktivnih spojeva

Uzorak interakcije identificiranih spojeva određen je zasebnim spajanjem na ljudski ACE2, kompleks ACE2 divljeg tipa šiljak-ljudski i kompleks ACE2 šiljak omikron-ljudski. To je dovelo do identifikacije lucidenske kiseline A, koja je pokazala snažan afinitet vezanja za sve ciljne receptore.

Utvrđeno je da lucidenska kiselina A stupa u interakciju s ljudskim ACE2 stvaranjem vodikove veze, koja naknadno sprječava interakciju između proteina virusnog šiljka i ACE2. Sve u svemu, ova opažanja sugeriraju da lucidenska kiselina A može snažno inhibirati ulazak divljeg tipa SARS-CoV-2 i njegovih varijanti u stanicu domaćina.

Antivirusno djelovanje lucidenske kiseline A

Rezultati simulacije molekularne dinamike pokazali su da lucidenska kiselina A čini kompleks šiljak-ACE2 nestabilnim. Ovo dodatno naglašava sposobnost lucidenske kiseline A da spriječi šiljak-ACE2 interakciju.

Daljnja analiza je pokazala da lucidenska kiselina A inhibira aktivnost vezanja ACE2 čak i pri niskim mikromolarnim koncentracijama. Ovo bi mogao biti primarni način djelovanja lucidenske kiseline A za sprječavanje ulaska SARS-CoV-2 u stanice domaćina.

Važnost studije

Studija provodi veliki pregled bioaktivnih spojeva iz Ganoderme lucidum kako bi se identificirali potencijalni antivirusni agensi protiv SARS-CoV-2. Većina identificiranih spojeva su triterpeni i steroli, koji pokazuju antivirusno i protuupalno djelovanje.

Eksperimenti molekularnog spajanja identificiraju lucidensku kiselinu A kao moćan spoj protiv SARS-CoV-2 koji ima visok afinitet vezanja za ljudski ACE2. Mehanički gledano, lucidenska kiselina A inhibira aktivnost vezanja ACE2 pri niskim mikromolarnim koncentracijama. To naknadno blokira interakciju između šiljka SARS-CoV-2 i ljudskog ACE2.

Konkretno, lucidenska kiselina A sprječava ulazak divljeg tipa SARS-CoV-2 i njegovih varijanti, posebno Omikrona, u stanicu domaćina.

Referenca:

• 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