The Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences

fa شناسایی فنازین‌های با عملکرد بالقوه مهارکنندگی آنزیم کارباپنماز OXA-48 با رویکرد داکینگ مولکولی جهت مقابله با مقاومت آنتی‌بیوتیکی Identification of Phenazines with Potential Inhibitory Activity against OXA-48 Carbapenemase by Using Molecular Docking Approach to Combat Antibiotic Resistance میکروبیولوژی Microbiology پژوهشي Original article <div style="text-align: justify;">مقدمه: : مقاومت آنتی‌بیوتیکی، به‌ویژه مقاومت به کارباپنم‌ها، یکی از چالش‌های عمده در حوزه‌ سلامت جهانی است و آنزیم کارباپنماز OXA-48 نقش مهمی در ایجاد این مقاومت ایفا می‌کند. بنابراین در این مطالعه، از رویکردهای اتصال مولکولی برای شناسایی ترکیبات جدید برای مهار آنزیم کارباپنماز OXA-48 استفاده شد. روش بررسی: این پژوهش به روش توصیفی-تحلیلی انجام شد. برای بررسی نحوه‌ اتصال ترکیبات فنازین‌ انتخاب شده، در ابتدا ساختار کریستالی کارباپنماز OXA-48 از بانک اطلاعات پروتئین استخراج و توسط نرم‌افزار AutoDock Tools4.2 آماده‌سازی شد. سپس ساختار شیمیایی ترکیبات از پایگاه داده‌ PubChem دریافت شده و توسط نرم‌افزار Chem Draw(3D) بهینه‌سازی شدند. در مرحله‌ آخر داکینگ مولکولی توسط نرم‌افزار AutoDock Vina انجام شد. نتایج: بر اساس نتایج به دست آمده از مطالعات داکینگ، مهم‌ترین پیوندهای درگیر در اتصال ترکیبات فنازین با آنزیم کارباپنمازOXA-48 ، اتصالات هیدروفوبی بودند. در میان تمام ترکیبات مورد مطالعه، بهترین نتایج داکینگ مربوط به ترکیبات Aotaphenazine، PhenazinolinE و BaraphenazineD بود. این ترکیبات به ترتیب با انرژی تمایل 9/9-، 9/6- و 9/6- کیلوکالری بر مول تمایل بیشتری برای اتصال به آمینواسیدهای کلیدی جایگاه فعال آنزیم نشان دادند. نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج داکینگ مولکولی می‌توان نتیجه گرفت که ترکیبات فنازینی انتخاب شده به‌ویژه ترکیبات Aotaphenazine، PhenazinolinE و BaraphenazineD می‌توانند به عنوان مهارکننده‌ی بالقوه آنزیم کارباپنماز OXA-48 در نظر گرفته شوند. با این‌حال، تأیید اثر درمانی این ترکیبات نیازمند مطالعات آزمایشگاهی و بالینی است.  </div> <div style="text-align: justify;">Introduction: Antibiotic resistance, particularly carbapenem resistance, poses a serious global health challenge, with the OXA-48 carbapenemase being a key factor in providing this resistance. This study employed molecular docking approaches to identify novel compounds capable of inhibiting the OXA-48 carbapenemase. Methods: This study was descriptive-analytical. To investigate the binding mode of the selected phenazine compounds, the crystal structure of the OXA-48 carbapenemase was retrieved from the Protein Data Bank and prepared using AutoDock Tools 4.2. The compounds’ chemical structures were obtained from the PubChem database and optimized with ChemDraw (3D). Molecular docking was performed utilizing AutoDock Vina. Results: The findings from the docking studies indicated that hydrophobic interactions played a crucial role in the binding of phenazine compounds to the OXA-48 carbapenemase. Among all the compounds analyzed, Aotaphenazine, PhenazinolinE, and BaraphenazineD exhibited the most favorable docking results. These compounds showed a higher affinity for binding to the key amino acids of the enzyme's active site, with binding energies of -9.9, -6.9, and -6.9 kcal/mol, respectively. Conclusion: The molecular docking results suggest that the selected phenazine compounds, particularly Aotaphenazine, PhenazinolinE, and BaraphenazineD, may serve as potential inhibitors of the OXA-48 carbapenemase. Nonetheless, the therapeutic efficacy of these compounds needs to be confirmed through in vitro and in vivo studies.  </div> بیوانفورماتیک, داکینگ مولکولی, فنازین, کارباپنماز OXA-48 Bioinformatics, Molecular docking, Phenazine, Carbapenemase OXA-48 9124 9134 http://jssu.ssu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-5452-1&slc_lang=fa&sid=1 Hourieh Kalhor حوریه کلهر kalhor.h1389@yahoo.com 0000-0003-0715-294X No Cellular and Molecular Research Center, Qom University of Medical Sciences, Qom, Iran. مرکز تحقیقات سلولی و مولکولی، دانشگاه علوم پزشکی قم، قم، ایران. Maryam Siroosi مریم سیروسی siroosim@sina.tums.ac.ir 0000-0002-9884-2702 Yes Department of Microbiology, School of Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran. گروه میکروب‌شناسی، دانشکده‌ پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران.