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Integrated network pharmacology and molecular modeling approach for the discovery of novel potential MAPK3 inhibitors from whole green jackfruit flour targeting obesity-linked diabetes mellitus

Artigo de periódico
Integrated network pharmacology and molecular modeling approach for the discovery of novel potential MAPK3 inhibitors from whole green jackfruit flour targeting obes...
2023
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Publication sheet

Nome da publicação: Integrated network pharmacology and molecular modeling approach for the discovery of novel potential MAPK3 inhibitors from whole green jackfruit flour targeting obesity-linked diabetes mellitus

Authors: Tejaswini Maradesha, Reshma Mary Martiz, Shashank M. Patil, Ashwini Prasad, Abdullatif Taha Babakr, Ekaterina Silina, Victor Stupin, Raghu Ram Achar, Ramith Ramu,Editor: Shine Devarajan

Source: PLOS ONE

Published in: 2023

File type: Artigo de periódico

Link to the original

Summary

The current study investigates the effectiveness of phytocompounds from the whole green jackfruit flour methanol extract (JME) against obesity-linked diabetes mellitus using integrated network pharmacology and molecular modeling approach. Through network pharmacology, druglikeness and pharmacokinetics, molecular docking simulations, GO analysis, molecular dynamics simulations, and binding free energy analyses, it aims to look into the mechanism of the JME phytocompounds in the amelioration of obesity-linked diabetes mellitus. There are 15 predicted genes corresponding to the 11 oral bioactive compounds of JME. The most important of these 15 genes was MAPK3. According to the network analysis, the insulin signaling pathway has been predicted to have the strongest affinity to MAPK3 protein, which was chosen as the target. With regard to the molecular docking simulation, the greatest notable binding affinity for MAPK3 was discovered to be caffeic acid (-8.0 kJ/mol), deoxysappanone B 7,3’-dimethyl ether acetate (DBDEA) (-8.2 kJ/mol), and syringic acid (-8.5 kJ/mol). All the compounds were found to be stable inside the inhibitor binding pocket of the enzyme during molecular dynamics simulation. During binding free energy calculation, all the compounds chiefly used Van der Waal’s free energy to bind with the target protein (caffeic acid: 102.296 kJ/mol, DBDEA: -104.268 kJ/mol, syringic acid: -100.171 kJ/mol). Based on these findings, it may be inferred that the reported JME phytocompounds could be used for in vitro and in vivo research, with the goal of targeting MAPK3 inhibition for the treatment of obesity-linked diabetes mellitus.

Summary translated by

O presente estudo investiga a eficácia dos fitocompostos do extrato metanol da farinha de jaca verde integral (JME) contra o diabetes mellitus associado à obesidade usando farmacologia de rede integrada e abordagem de modelagem molecular. Através de farmacologia de rede, semelhança de medicamentos e farmacocinética, simulações de acoplamento molecular, análise GO, simulações de dinâmica molecular e análises de energia livre de ligação, pretende-se investigar o mecanismo dos fitocompostos JME na melhoria da diabetes mellitus associada à obesidade. Existem 15 genes previstos correspondentes aos 11 compostos bioativos orais da EMJ. O mais importante desses 15 genes foi o MAPK3. De acordo com a análise da rede, prevê-se que a via de sinalização da insulina tenha a afinidade mais forte com a proteína MAPK3, que foi escolhida como alvo. No que diz respeito à simulação de acoplamento molecular, descobriu-se que a maior afinidade de ligação notável para MAPK3 é o ácido cafeico (-8,0 kJ/mol), desoxisappanona B 7,3'-dimetil éter acetato (DBDEA) (-8,2 kJ/mol), e ácido seríngico (-8,5 kJ/mol). Todos os compostos foram considerados estáveis ​​dentro da bolsa de ligação do inibidor da enzima durante a simulação de dinâmica molecular. Durante o cálculo da energia livre de ligação, todos os compostos utilizaram principalmente a energia livre de Van der Waal para se ligarem à proteína alvo (ácido caféico: 102,296 kJ/mol, DBDEA: -104,268 kJ/mol, ácido siríngico: -100,171 kJ/mol). Com base nestas descobertas, pode-se inferir que os fitocompostos JME relatados poderiam ser utilizados para pesquisas in vitro e in vivo, com o objetivo de direcionar a inibição da MAPK3 para o tratamento do diabetes mellitus associado à obesidade.