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In Silico Evaluation of Human Cathelicidin LL-37 as a Novel Therapeutic Inhibitor of Panton-Valentine Leukocidin Toxin of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus
Microbial Drug Resistance ( IF 2.6 ) Pub Date : 2021-05-12 , DOI: 10.1089/mdr.2020.0196 Himanshu G Toor 1 , Devjani I Banerjee 2 , Jenabhai B Chauhan 1
Microbial Drug Resistance ( IF 2.6 ) Pub Date : 2021-05-12 , DOI: 10.1089/mdr.2020.0196 Himanshu G Toor 1 , Devjani I Banerjee 2 , Jenabhai B Chauhan 1
Affiliation
Incidence of drug resistance in clinical isolates of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is attributed to its diverse repertoire of virulence factors. Of these virulence determinants, Panton-Valentine Leukocidin (PVL) has been experimentally validated as a prospective drug target due to its conspicuous and comprehensive role in nosocomial infections. This study encompassed an in silico approach to elucidate the antimicrobial potentiality of human cathelicidin LL-37 against PVL toxin of MRSA. Molecular docking studies of LL-37 and its segments with the PVL toxin subunits LukS and LukF were carried out using PatchDock server and the results were refined using FireDock server. The paramount ligand-receptor combination was selected and analyzed based on diverse parametric attributes and compared with the commercial inhibitors of PVL viz. Andrimid, Beclobrate, Beta-sitosterol, Diathymosulfone, and Probucol to determine the most potent inhibitor among them. Our results elucidated that the interaction of LL-37 with the LukS subunit of PVL toxin (minimum global energy of −61.82 kcal/mol) depicted 34 molecular interactions, while the commercial PVL inhibitors depicted fewer and insubstantial interactions. SWISS-ADME (Absorption, Distribution, Metabolism, and Excretion) and ToxinPred analysis of LL-37 further corroborated its null potency of toxicity in systemic milieu. The results obtained may credit this study as basis for the development of LL-37 as a potential inhibitor against virulent MRSA toxins, thereby exalting the treatment regimes for nosocomial infections in health care facilities worldwide.
中文翻译:
人导管素 LL-37 作为抗甲氧西林金黄色葡萄球菌 Panton-Valentine Leukocidin 毒素的新型治疗抑制剂的计算机评价
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)临床分离株的耐药发生率归因于其毒力因子的多样性。在这些毒力决定因素中,Panton-Valentine Leukocidin (PVL) 由于其在医院感染中的显着和综合作用,已被实验验证为潜在的药物靶点。这项研究包括一个计算机阐明人导管素 LL-37 对 MRSA 的 PVL 毒素的抗菌潜力的方法。LL-37 及其片段与 PVL 毒素亚基 LukS 和 LukF 的分子对接研究是使用 PatchDock 服务器进行的,结果使用 FireDock 服务器进行了改进。基于不同的参数属性选择和分析最重要的配体 - 受体组合,并与 PVL 即商业抑制剂进行比较。Andrimid、Beclobrate、β-谷甾醇、Dithymosulfone 和 Probucol,以确定其中最有效的抑制剂。我们的结果阐明了 LL-37 与 PVL 毒素的 LukS 亚基(最小全局能量为 -61.82 kcal/mol)的相互作用描绘了 34 种分子相互作用,而商业 PVL 抑制剂描绘了较少且非实质性的相互作用。SWISS-ADME(吸收,LL-37 的分布、代谢和排泄)和 ToxinPred 分析进一步证实了其在全身环境中的毒性无效。所获得的结果可以将这项研究作为开发 LL-37 作为潜在 MRSA 毒素抑制剂的基础,从而提升全球医疗机构中医院感染的治疗方案。
更新日期:2021-05-14
中文翻译:
人导管素 LL-37 作为抗甲氧西林金黄色葡萄球菌 Panton-Valentine Leukocidin 毒素的新型治疗抑制剂的计算机评价
耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)临床分离株的耐药发生率归因于其毒力因子的多样性。在这些毒力决定因素中,Panton-Valentine Leukocidin (PVL) 由于其在医院感染中的显着和综合作用,已被实验验证为潜在的药物靶点。这项研究包括一个计算机阐明人导管素 LL-37 对 MRSA 的 PVL 毒素的抗菌潜力的方法。LL-37 及其片段与 PVL 毒素亚基 LukS 和 LukF 的分子对接研究是使用 PatchDock 服务器进行的,结果使用 FireDock 服务器进行了改进。基于不同的参数属性选择和分析最重要的配体 - 受体组合,并与 PVL 即商业抑制剂进行比较。Andrimid、Beclobrate、β-谷甾醇、Dithymosulfone 和 Probucol,以确定其中最有效的抑制剂。我们的结果阐明了 LL-37 与 PVL 毒素的 LukS 亚基(最小全局能量为 -61.82 kcal/mol)的相互作用描绘了 34 种分子相互作用,而商业 PVL 抑制剂描绘了较少且非实质性的相互作用。SWISS-ADME(吸收,LL-37 的分布、代谢和排泄)和 ToxinPred 分析进一步证实了其在全身环境中的毒性无效。所获得的结果可以将这项研究作为开发 LL-37 作为潜在 MRSA 毒素抑制剂的基础,从而提升全球医疗机构中医院感染的治疗方案。