Effect of Phytosterols in Apricot Kernel on Cholesterol: Molecular Docking

Tuğba Gül Dikme; Adem Necip; Reşat Dikme; Sinem Güneş

doi:10.5281/zenodo.13859625

Yazarlar

Tuğba Gül Dikme Harran University
Adem Necip Harran Üniversitesi https://orcid.org/0000-0002-2092-7829
Reşat Dikme Harran Üniversitesi https://orcid.org/0000-0001-9157-7830
Sinem Güneş Harran Üniversitesi https://orcid.org/0000-0002-7010-1152

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.13859625

Anahtar Kelimeler:

Kayısı Çekirdeği, Fitosteroller, Beta-Sitosterol, Kampesterol, Stigmasterol, Kolesterol

Özet

Amaç: Moleküler Docking tekniklerini kullanarak kayısı çekirdeğindeki Beta-Sitosterol, Kampesterol ve Stigmasterolün kolesterol metabolizmasıyla ilişkili anahtar protein reseptörleriyle olan etkileşimlerinin lipid düşürücü etkilerini analiz etmektir.

Materyal ve Metot: Moleküler Docking analizleri Chimera 1.17.3, AutoDock Vina ve Discovery Studio yazılımları kullanılarak gerçekleştirildi. Hedef proteinlerin yapısal bilgileri (PDB ID'leri: 6UOX, 1N7D, vb.) RCSB protein veri bankasından elde edildi. Ligandlar sterik engeller kaldırılarak, eksik hidrojenler eklenerek, kısmi yükler atanarak ve enerji minimizasyonu gerçekleştirilerek docking için hazırlandı. Fitosterollerin hedef proteinlerle bağlanma afiniteleri hesaplanarak görselleştirildi.

Bulgular: Moleküler Docking sonuçlarına göre en yüksek bağlanma enerjileri fitosteroller ile 6UOX ve 1N7D reseptörleri arasında gözlendi. Beta-sitosterol, Kampesterol ve Stigmasterolün 6UOX reseptörü ile bağlanma enerjileri sırasıyla -8.7, -9.0 ve -9.5 kcal/mol, 1N7D reseptörü için bu değerler -9.2, -9.3 ve -9.5 kcal/mol hesaplandı. Yapılan bu analiz ligandlar ve reseptörlerin amino asitleri arasındaki önemli hidrojen bağlarını ve hidrofobik etkileşimlerinin önemli olduğunu vurgulamıştır.

Tartışma ve Sonuç: Elde edilen bulgular hem hidrojen bağlarının hem de hidrofobik etkileşimlerin fitosterollerin lipid düşürücü ajanlar olarak etkinliği için çok önemli olduğunu göstermektedir. Stigmasterol en yüksek bağlanma afinitesini sergilemiş olup LDL kolesterolü düşürmede ve dolayısıyla kardiyovasküler hastalık riskini azaltmada daha etkili bir ajan olma potansiyelini ortaya koymuştur. Bu sonuçlar fitosterollerin kolesterol seviyelerini dengelemesini ve genel kardiyovasküler sağlığı iyileştirmeyi amaçlayan diyet müdahalelerinde kullanılmasını desteklemektedir. Ancak terapötik uygulamaları kapsamlı bir şekilde keşfetmek için daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.

Referanslar

Tsao CW, Aday AW, Almarzooq ZI, Alonso A, Beaton AZ, Bittencourt MS, et al. Heart Disease and Stroke Statistics-2022 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 2022;145(8):e153-e639.

Wadström BN, Pedersen KM, Wulff AB, Nordestgaard BG. Elevated remnant cholesterol and atherosclerotic cardiovascular disease in diabetes: a population-based prospective cohort study. Diabetologia. 2023;66(12):2238-2249.

Rauf A, Akram M, Anwar H, Daniyal M, Munir N, Bawazeer S, et al. Therapeutic potential of herbal medicine for the management of hyperlipidemia: latest updates. Environ Sci Pollut Res Int. 2022;27:40281-40301.

Zhang R, Han Y, McClements DJ, Xu D, Chen S. Production, Characterization, Delivery, and Cholesterol-Lowering Mechanism of Phytosterols: A Review. J Agric Food Chem. 2022;70(8):2483-2494.

Zhu H, Chen L, Chen ZX, Lin H, Liu J, Kwek E, et al. Synthesis of cholesterol analogues and comparison on their effect on plasma cholesterol with β-Sitosterol. Food Chem. 2024;461:140820.

Jojima T, Sakurai S, Wakamatsu S, Lijima T, Saito M, Tomaru T, et al. Empagliflozin increases plasma levels of campesterol, a marker of cholesterol absorption, in patients with type 2 diabetes: Association with a slight increase in high-density lipoprotein cholesterol. Int J Cardiol. 2021;331:243-248.

Lifsey HC, Kaur R, Thompson BH, Bennett L, Temel RE, Graf GA. Stigmasterol stimulates transintestinal cholesterol excretion independent of liver X receptor activation in the small intestine. J Nutr Biochem. 2020;76:108263.

Tokalı FS, Taslimi P, Tüzün B, Karakuş A, Sadeghian N, Gulçin İ. Synthesis of new carboxylates and sulfonates containing thiazolidin-4-one ring and evaluation of inhibitory properties against some metabolic enzymes. J. Iran. Chem. Soc. 2023; 1-12.

Necip A. Kardiyovasküler Hastaliklarda Doğal Ürünler: Kurkumin ve Quercetin Moleküler Docking. Mehes Journal, 2024; 2(1): 1-9.

Long T, Qi X, Hassan A, Liang Q, De Brabander JK, & Li X. Structural basis for itraconazole-mediated NPC1 inhibition. Nature Communications, 2020;11(1): 152.

Göç, Ö. Naringin ve Naringenin'in Kardiyovasküler Hastalıklar Üzerindeki Antioksidan Özelliği Moleküler Docking. Mehes Journal, 2024; 2(2), 58-65.

Zixing CHEN, Huafang DING, Hanyue ZHU, Huang S, Chi YAN, Zhen-Yu CHEN. Additional mechanism for selective absorption of cholesterol and phytosterols. Food Chemistry, 2024; 458:140300.

Ostlund RE. Phytosterols in human nutrition. Annu Rev Nutr. 2002;22(1):533-49.

Calpe-Berdiel L, Escolà-Gil JC, Blanco-Vaca F. New insights into the molecular actions of plant sterols and stanols in cholesterol metabolism. Atherosclerosis. 2009;203(1):18-31.