Fritillaria cirrhosa D. Don の植物成分の代謝物フィンガープリンティングおよび生物活性ペオニジンと微生物薬剤標的タンパク質との分子ドッキング分析

Scientific Reports volume 12、記事番号: 7296 (2022) この記事を引用

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Fritillaria cirrhosa D. Don (ユリ科) は、ジャンムーやカシミールを含むインド北西部の貴重で絶滅の危機に瀕している薬草で、ヒマラヤの温帯から高山地域に生育しています。 心血管疾患、呼吸器疾患、代謝障害の伝統的なハーブとして知られています。 植物の球根は貴重であり、他の多くの健康上の合併症を治療するために使用されます。 現在の研究では、F. cirrhosa のさまざまな粗抽出物 (メタノール、石油エーテル、酢酸エチル) の液体クロマトグラフィー質量分析 (LC-MS) によって植物成分を分析しました。 F. cirrhosa の球根からの LC-MS 分析により、88 種類の生理活性化合物が得られ、その大部分は治療用途がありました。 さらに、試験した細菌性および真菌性病原体に対する肝硬変のブロス微量希釈法による最小発育阻止濃度（MIC）の測定では、それぞれ 6.25 ～ 200 μg/mL および 50 ～ 400 μg/mL の範囲の MIC という顕著な結果が示されました。 その後、SwissADME による ADMET 予測とインシリコ分子ドッキング研究を通じて、これら 88 個の同定された植物化合物の生物活性がテストされました。 その結果、ペオニジンは、同定された植物化学化合物の中で、さまざまな微生物タンパク質の薬物標的に対して最大の抗菌活性および抗真菌活性を有する可能性があることが明らかになりました。 さらに、最も高い結合親和性複合体を、Desmond Schrodinger v3.8 を使用した分子動力学シミュレーション (MDS) 分析に供しました。 分子動力学シミュレーションを通じて得られた二乗平均平方根偏差 (RMSD) グラフは真の結合相互作用を示し、タンパク質に存在するアミノ酸をより深く理解できる二乗平均平方根変動 (RMSF) グラフを使用してさらに検証されました。分子の運動と変動を担当します。 私たちの知る限り、これは LC-MS によって分析された F.cirrhosa の球根の植物化学成分の最初の記述であり、薬理学的重要性を示しています。 ペオニジンのインシリコ分子ドッキングおよび分子動力学研究も実施され、抗菌および抗真菌標的タンパク質との結合相互作用に基づくその広域スペクトル活性が確認された。 今回の研究結果は、F. cirrhosa 植物を使用していくつかの病気に対する漢方薬を発明する道を切り開き、新しい薬の開発につながる可能性があります。

薬用植物は、一次医療において極めて重要な役割を果たしており、創薬および開発において新規生理活性化合物の豊富な供給源を提供しています1,2。 感染症は公衆衛生上の問題であり、世界中で重大な死亡原因となっています3、4、5。 病原性微生物による感染症は、人間の健康に重大な懸念を引き起こします6。 薬剤耐性の症例の増加、既存の抗生物質の望ましくない副作用、および以前に知られていた感染症の再発により、新しく安全で効果的な抗菌剤の必要性が求められています3、7、8、9、10。 医薬品開発においては、薬剤類似性やADMET解析などのバーチャルスクリーニングが、さまざまなin silicoシミュレーション手法を用いて、生理活性を発現しそうな化合物を短時間かつ低コストで計算機的に探索する手法です11。

ユリ科には、黄色がかったヒマラヤヒョウモン12,13,14が生息しており、黄色がかった緑色または茶色がかった紫色の鐘形の花を咲かせます。この花は標高2,700～4,900平方メートルの高山地域でよく見られ13,14、中国とインド亜大陸地域が原産です。 Fritillaria cirrhosa D. Don として広く知られています。 アスタヴァルガグループ[インドの伝統医学知識(TMK)と伝統医療システム(TMS)で使用される8つの薬草からなるグループ]の多年草で、絶滅の危機に瀕している薬草です。 ヒマラヤの温帯から高山地域の日当たりの良い開けた斜面に生育します15。 それは西温帯ヒマラヤのカシミールからクマオンまでの標高 2700 ～ 4035 m で発生し 16、パキスタンからウッタラカンドまでの標高 2700 ～ 4000 m で発生します 17。 研究中に行われた現地調査によると、この種はカシミールのグルマルグ、コンドリ、キレンマルグ、ボタパトリ地域で発見されました。 KASH (カシミール大学標本館) の記録によると、この種はカシミールのグルマルグ、アファルヴァト、タジワス、ゾジラ、ランガイト、グレズ地域で発見されています。 この植物の球根には、多くの呼吸器疾患の治療に使用されるシペイミンなどの生理活性化合物が豊富に含まれています。 現在までに、100 を超える重要な生理活性植物化合物およびその他の重要な化学化合物が F. cirrhosa から同定、単離、抽出されています 18。 これらの成分には、ペイミニン、ペイミン、ペイミシン、インペリアルなどのアルカロイドが含まれます19、20、21。 中国の医学者は、その薬効と治療効果を示唆するためにこの植物を利用してきました22。 これは、発熱や尿路感染症を緩和する苦い強壮剤および胃腸の興奮剤であり、80 の病気に使用される薬です23。 とりわけ、清涼剤、利尿剤、ガラクトーグ剤、去痰剤、媚薬として使用されます。 リウマチ、結核、吐血の治療に使用されます。 また、妊婦の不快感を和らげ、肉の成長を促進し、さまざまな痛みや症状を和らげます24。 F. cirrhosa の球根に含まれるアルカロイドには、降圧作用 21,25、抗炎症作用 21,26、抗腫瘍作用 21,25,27、鎮咳作用、去痰作用 21,26,28、抗喘息作用 21,28 があることが示されています。