Bioaktivne spojine, pridobljene iz Ganoderme lucidum, kažejo aktivnost proti SARS-CoV-2

Bioaktivne spojine, pridobljene iz Ganoderme lucidum, kažejo aktivnost proti SARS-CoV-2

Znanstveniki so identificirali lucidensko kislino A, eno od bioaktivnih spojin Ganoderme lucidum, kot potencialnega zaviralca vstopa v gostiteljsko celico koronavirusa 2 hudega akutnega respiratornega sindroma (SARS-CoV-2). Študija je bila nedavno objavljena v reviji Živilska in kemična toksikologija.

Študija: Lucidenska kislina A zavira vezavo receptorja hACE2 na beljakovino spike, da prepreči invazijo SARS-CoV-2. Avtor fotografije: Sritakoset / Shutterstock

ozadje

Tradicionalne kitajske zdravilne rastline so bogat vir številnih bioaktivnih spojin, ki izkazujejo protivnetne, protivirusne, antioksidativne in protirakave učinke. Kar zadeva protivirusno učinkovitost, je bilo ugotovljeno, da bioaktivne spojine, izolirane iz približno 30 zdravilnih rastlin, prek različnih mehanizmov zavirajo okužbo s koronavirusom.

Bioaktivne glivične spojine, vključno s polisaharidi, terpeni in kordicepinom, so pokazale protivirusno delovanje proti koronavirusu z moduliranjem imunskega odziva in aktivnosti proteaze.

Ganoderma lucidum je pogosta kitajska medicinska goba iz družine Polyporaceae. Bioaktivne spojine, izolirane iz te glive, so pokazale močno imunsko krepitev in protivirusno delovanje.

V trenutni študiji so znanstveniki preučevali, ali lahko Ganoderma lucidum prepreči vstop SARS-CoV-2 v gostiteljske celice z zaviranjem interakcije med virusno konično beljakovino in receptorjem angiotenzinske konvertaze 2 (ACE2).

Preverjanje bioaktivnih spojin iz Ganoderme lucidum

Začetno presejanje Ganoderme lucidum je privedlo do identifikacije 54 bioaktivnih spojin in 574 protivirusnih ciljnih proteinov. S primerjavo teh tarč s tarčami, specifičnimi za SARS-CoV-2, je bilo identificiranih 80 tarč proti SARS-CoV-2 iz Ganoderme lucidum.

Konstruiran je bil mrežni model potencialnih protivirusnih tarčnih genov Ganoderme lucidum, ki je vključeval tarče, povezane z vnetjem, okužbo, rakom in drugimi signalnimi potmi. Na podlagi aktivnosti identificiranih tarč so znanstveniki domnevali, da bi lahko bioaktivne spojine uporabili za zdravljenje okužb s SARS-CoV-2.

Analiza mreže ciljnih spojin je pokazala, da lahko vsaka protivirusna spojina Ganoderme lucidum deluje na več tarč. Natančneje, ugotovljeno je bilo, da 54 identificiranih spojin deluje z 80 tarčami, povezanimi s SARS-CoV-2. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da so te tarče povezane z 20 različnimi signalnimi potmi. Večina teh poti je bila protivirusna in protivnetna.

Dinamika interakcij bioaktivnih spojin

Vzorec medsebojnega delovanja identificiranih spojin je bil določen z ločenim priklopom na človeški ACE2, kompleks divjega tipa konice-človeški ACE2 in kompleks omikron konice-človeški ACE2. To je vodilo do identifikacije lucidenske kisline A, ki je pokazala močno vezavno afiniteto za vse ciljne receptorje.

Ugotovljeno je bilo, da lucidenska kislina A medsebojno deluje s človeškim ACE2 tako, da tvori vodikovo vez, ki posledično preprečuje interakcijo med virusnim koničastim proteinom in ACE2. Na splošno ta opažanja kažejo, da lahko lucidenska kislina A močno zavira vstop divjega tipa SARS-CoV-2 in njegovih različic v gostiteljsko celico.

Protivirusna aktivnost lucidenske kisline A

Rezultati simulacije molekularne dinamike so pokazali, da lucidenska kislina A naredi kompleks spike-ACE2 nestabilen. To še dodatno poudarja sposobnost lucidenske kisline A, da prepreči interakcijo spike-ACE2.

Nadaljnja analiza je pokazala, da lucidenska kislina A zavira vezavno aktivnost ACE2 tudi pri nizkih mikromolarnih koncentracijah. To je lahko primarni način delovanja lucidenske kisline A za preprečevanje vstopa SARS-CoV-2 v gostiteljske celice.

Pomen študije

Študija izvaja obsežno preverjanje bioaktivnih spojin iz Ganoderme lucidum za identifikacijo potencialnih protivirusnih učinkovin proti SARS-CoV-2. Večina identificiranih spojin so triterpeni in steroli, ki kažejo protivirusne in protivnetne učinke.

Poskusi z molekularnim priklopom identificirajo lucidensko kislino A kot močno spojino proti SARS-CoV-2, ki ima visoko vezavno afiniteto za človeški ACE2. Mehansko gledano lucidenska kislina A zavira aktivnost vezave ACE2 pri nizkih mikromolarnih koncentracijah. To nato blokira interakcijo med konico SARS-CoV-2 in človeškim ACE2.

Zlasti lucidenska kislina A preprečuje vstop divjega tipa SARS-CoV-2 in njegovih različic, zlasti omikrona, v gostiteljsko celico.

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