Добавил:

Sekretar kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Ростовский Государственный Медицинский Университет

Предмет:

Медицина общая

Файл:

3 курс / Фармакология / Фармакология_флавоноидов_Зверев_Я_Ф_,_Рыкунова_А_Я.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.03.2024

Размер:

2.53 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 2623 24 25 26 > Следующая >>>

D3, 400 IU витамина Е и 500 мг L-лизина. 60 человек составили группу контроля [145]. Наблюдение позволило выявить существенное различие между группами. В тестируемой группе появление гриппоподобных симптомов было зафиксировано менее чем у 4% лиц, ни у одного из которых не было положительного теста на ковид. В контрольной же группе у 20% наблюдались симптомы, похожие на грипп, три четверти из которых (15% от общего числа участников контрольной группы) были COVID-положительными. Отметим, что в последнем исследовании кверцетин был использован в качестве ионофора цинка. Многочисленные исследования показали ранее благоприятные эффекты цинка, как средства, опосредующего целый ряд иммунных реакций, включая функциональную активность NK-клеток, нейтрофилов, макрофагов, клеток ресничного эпителия легких. При этом следует стремиться достичь высокого внутриклеточного содержания цинка, не превышая существенно его сывороточной концентрации [146,147]. Действуя в качестве ионофора цинка, кверцетин усиливает его вход в клетку, что и способствует подавлению вирусной репликации [145,148]. Относительно витамина Е, известна его способность активировать иммунную систему, модулируя функцию Т-клеток, макрофагов и NK-клеток [149]. Вероятно, оптимизирует функцию иммунной системы и добавленный в формуляцию L-лизин [150].

Исходя из изложенных результатов клинических исследований и учитывая недостатки в виде небольшой величины выборки, нарушений рандомизации, отсутствия порой групп сравнения, нехватки лабораторных исследований, неоднозначной трактовки полученных результатов, приведенные данные заставляют внимательно подойти к их анализу и продолжить исследование проблемы. Представляется весьма перспективным применение целого ряда флавоноидов (не только кверцетина) в качестве средств адъювантной терапии, особенно в начальной стадии COVID-19 и для профилактики заболевания.

Флавоноиды как объект молекулярного моделирования при COVID-19

После неконтролируемого распространения пандемии COVID-19 поиск препаратов, способных повлиять на развитие вирусной инфекции приобрел первостепенное значение. В этой ситуации особо следует отметить виртуальный скрининг. В ходе использования этого метода за сравнительно короткий промежуток времени удалось проанализировать огромное количество полифенольных соединений растительного происхождения, в том числе флавоноидов, предположительно способных проявить положительный эффект в отношении целого ряда структур вируса SARS-CoV-2. Процедура виртуального скрининга с помощью молекулярного докинга позволяет оценить степень комплементарности молекулярной структуры исследуемых флавоноидов как лигандов в соответствующей полости молекулярной мишени, роль которой играют отдельные белковые структуры вируса SARS-CoV-2.

142

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

Результатом докинга является количественная оценка качества заполнения активного сайта, энергии сродства к данному сайту, определение ключевых фрагментов структуры, отвечающей за молекулярное распознавание и предсказанное взаимодействие с сайтом связывания. При этом производится расчет энергии связывания (аффинности) атомов, определяются предполагаемые водородные связи, электростатические и Ван-дер-Ваальсовые взаимодействия [151]. Аффинность связывания лиганда и его эффективность прогнозируются в соответствии со шкалой докинга. Принято считать, что лиганды, имеющие показатель энергии связи менее – 6,5 ккал/моль, рассматриваются как наиболее перспективные агенты для ингибирования субстрата SARS-CoV-2 [152]. В то же время, исследователи отдают отчет в том, что результаты молекулярного моделирования носят весьма предварительный характер, не застрахованы от ошибок и нуждаются в подтверждении экспериментов in vitro и in vivo, прежде чем будут рекомендованы к клиническим испытаниям.

Как бы там ни было, мы считаем необходимым во второй части раздела представить данные, касающиеся молекулярного докинга флавоноидов. При этом мишенями докинга в основном были взяты такие белковые структуры SARS-CoV-2 как протеазы 3CLpro (Mpro), PLpro и RdRp, а также спайковый белок S. Кроме того, лиганды могут таргетировать и мишени клетки-хозяина, такие как АПФ 2, TMPRSS2 и фурин, участвующие в процессе проникновения вируса.

ЛИТЕРАТУРА

1.Карева Е.Н., Булгакова В.А., Сереброва С.Ю. и др. Пандемия COVID-19: особенности механизма действия лекарственных средств. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2021; 84(3): 28-40. doi:

10.30906/0869-2092-2021-84-3-28-40.

2.Зверев Я.Ф. Флаваноиды глазами фармаколога. Антиоксидантная и противовоспалительная активность.

Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2017; 5(4): 5-13. doi: 10.17816/RCF1545-13

3.Зверев Я.Ф. Антитромбоцитарная активность флавоноидов. Вопросы питания. 2017; 86(6): 6-20.

4.Зверев Я.Ф. Антитромботическая активность флавоноидов. Растительные ресурсы.

2018; 54(2): 171-189.

5.Кунакова Р.В., Зайнуллин Р.А. Природные соединения растительного происхождения в борьбе с коронавирусом. Вестник Академии наук Республики Башкортостан. 2020; 35(2): 87-92. doi: 10.24411/1728- 5283-2020-10210.

6.Андреев С., Шершакова Н., Кожихова К. и др. Перспективные соединения из природных источников для терапии COVID-19. Российский аллергологический журнал. 2020; 17(2): 18-32. doi: 10.36691/RJA1362.

7.Gour A., Manhas D., Bag S. et al. Flavonoids as potential phytotherapeutics to combat cytokine storm in SARS- CoV-2. Phytother. Res. 2021; 35(8): 4258-4283. doi: 10.1002/ptr.7092.

8.Liskova A., Samec M., Koklesova L. et al. Flavonoids against the SARS-CoV-2 induced nflammatoryi storm. Biomed. Pharmacother. 2021; 138: 111430. doi: 10.1016/j.biopha.2021.111430.

9.Palit P., Mukhopadhyay A., Chattopadhyay D. Phyto-pharmacological perspective of Silymarin: a potential prophylactic or therapeutic agent for COVID-19, based on its promising mmunomodulatoryi anti-coagulant and anti-viral property. Phytother. Res. 2021; 35(8): 4246-4257. doi: 10.1002/ptr.7084.

10.Saied E.M., El-Maradny Y.A., Osman A.A. et al. A comprehensive review about the molecular structure of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2): insights into natural products against COVID-19. Pharmaceutics. 2021; 13(11): 1759. doi: 10.3390/pharmaceutics13111759.

11.Badshah S.L., Faisal S., Muhammad A. et al. Antiviral activities of flavonoidsBiomed. . Pharmacothe. 2021; 140: 111596. doi: 10.1016/j.biopha.2021.111596.

143

12.Ghidoli M., Colombo F., Sangiorgio S. et al. Food containing bioactive flavonoids and other phenolic or sulfur phytochemicals with antiviral effect: anc we design a promising diet against COVIS-19? Front. Nutr. 2021; 8: 661331. doi: 10.3389/fnut.2021.661331.

13.Kaul R., Paul P., Kumar S. et al. Promising antiviral activities of natural flavonoids against SARS-CoV-2 targets: systematic review. Int. J. Mol. Sci. 2021; 22(20): 11069. doi: 10.3390/ijms222011069.

14.Mhatre S., Srivastava T., Naik S., Patravale V. Antiviral activityfgreeno tea and black teaolyphenols in

prophylaxis	and	treatment	of	-COVID19: a	reviewPhytomedicine.	. 2021; 85:	153286.	doi:
10.1016/j.phytomed.2020.153286.

15.Tabari M.A.K., Iranpanah A., Bahramsoltani R., Rahimi R. Flavonoids as promising antiviralts agenagainst SARS-CoV-2 infection: a mechanistic review. Molecules. 2021; 26(13): 3900. doi: 10.3390/molecules26133900.

16.Hoffmann M., Kleine-Weber H, Schraeder S. et al. SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor. Cell. 2020; 181: 271-280. doi: 10.1016/j.cell.2020.02.052.

17.Hoffmann M., Kleine-Weber H., Pöhlmann S. Multibasic cleavage site in the spike protein of SARS-CoV-2 is essential for infection of human lung cells. Mol.Cell. 2020; 78(4): 779-784.e. doi: 10.1016/j.molcel.2020.04.022.

18.Супотницкий М.В. Новый коронавирус SARS-CoV-2 в аспекте глобальной эпидемиологии коронавирусных инфекций. Вестник войск РХБ защиты. 2020; 4(1): 32-65. doi: 10.35825/2587-5728-2020-4-1-32-65.

19. Godinho P.I.C., SoengasR.G., Silva V.L.M. Therapeutic potential of glycosyl flavonoids as-coronaviralanti agents. Pharmaceuticals (Basel). 2021; 14(6): 546. doi: 10.3390/ph14060546.

20.Mouffouk C., Mouffouk S., Mouffouk S. et al. Flavonols as potential antiviral drugs targetingRS-CoVSA-2 proteases (3CLpro and PLpro), spike protein, RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) and angiotensin-converting enzyme II receptor (ACE2). Eur. J. Pharmacol. 2021; 891: 173759. doi: 10.1016/j.ejphar.2020.173759.

21.Russo M., Moccia S., Spagnuolo C. et al. Roles of flavonoids against coronavirus infectionChem. . Biol. Interact. 2020; 328: 109211. doi: 10.1016/j.cbi.2020.109211.

22.Hikmet F., Méar L., Edvinsson Ǻ. et al. The protein expression profile of ACE2 in human tissues. Mol. Syst. Biol. 2020; 16(7): e9610. doi: 10.15252/msb.20209610.

23.Lanza K., Perez L.G., Costa L.B. et al. Covid-19: the rennin-angiotensin system imbalance hypothesis.Clin. Sci. (Lond). 2020; 134(11): 1259-11264. doi: 10.1042/CS20200492.

24.Cantero-Navarro E., Fernández-Fernández B., Ramos A.M. et al. Renin-angiotensin system and inflammation update. Mol. Cell. Endocrinol. 2021; 529: 111254. doi: 10.1016/j.mce.2021.111254.

25.Chen R., Wang K., Yu J., Howard D. et al. The spatial and cell-type distribution of SARS-CoV-2 receptor ACE2 in the human and mouse brains. Front. Neurol. 2021; 11: 573095. doi: 10.3389/fneur.2020.573095.

26.Vajapey R., Rini D., Waltson J., Abadir P. The impact of age-related dysregulation of the angiotensin system on mitochondrial redox balance. Front. Physiol. 2014; 5: 439. doi: 10.3389/fphys.2014.00439.

27.Muchtaridi M., Fauzi M., Ikram N.K.K. et al. Natural flavonoids as potential angiotensin-co verting enzyme 2 inhibitors for anti-SARS-CoV-2. Molecules. 2020; 25(17): 3980. doi: 10.3390/molecules25173980.

28.Cárdenas-Rodríguez N,. Bandala C., Vanoye-Carlo A. et al. Use of antioxidants for the -thnerapeuticuro management of COVID-19. Antioxidants. 2021; 10: 971. doi: 10.3390/antiox10060971.

29.Horne J.L., Vohl M-C. Biological plausibility for interactions between dietary fat, resveratrol, ACE2, and SARS-

CoV	illness	severityAm. . J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2020,	318(5): E830-E833.	doi:
10.1152/ajpendo.00150.2020.

30.Mahmudpour M., Roozbeh J., Keshavarz M. et al. COVID-19 cytokine storm: the anger of inflammation. Cytokine. 2020; 133: 155151. doi: 10.1016/j.cyto.2020.155151.

31.Tay M.Z., Poh C.M., Rénia L. et al. The trinity of COVID-19: immunity, inflammation and intervention. Nat. Rev. Immunol. 2020; 20(6): 363-374. doi: 10.1038/s41577-020-0311-8.

32.Abassi Z., Higazi A.A.R., Kinaneh S. etal. ACE2, COVID-19 infection, inflammation, and coagulopathy: missing pieces in the puzzle. Front. Physiol. 2020; 11:574753. doi: 10.3389/fphys.2020.574753.

33.Behl T., Kaur I., Bungau S. et al. The dual impact of ACE2 in COVID-19 and ironical actions in geriatrics and pediatrics with possible therapeutic solutions. Life Sci.. 2020; 257: 118075. doi: 10.1016/j.lfs.2020.118075.

34.Костюк С.А., Симирский В.В., Горбич Ю.Л. идр. Цитокиновый шторм при COVID-19.

Медицинские обзоры: клиническая практика и здоровье. 2021; 1: 41-52.

35.Roshanravan N., Seif F., Ostadrahimi A. et al. Targeting cytokine storm to manage patients with COVID-19: a mini-review. Arch. Med. Res. 2020; 51(7): 608-612. doi: 10.1016/j.arcmed.2020.06.012.

36.Ratajczak M.Z., Kucia M. SARS-CoV-2 infection and overactivation of Nlrp3 inflammasome as a trigger of cytokine “storm” and risk factor for damage of hematopoietic stem cellsLeukemia. . 2020; 34(7): 1726-1729. doi: 10.1038/s41375-020-0887-9.

37.Анисенкова А.Ю., Апалько С.В., Асауленко З.П. и др. Основные прогностические факторы риска цитокинового шторма у пациентов с COVID-19 (ретроспективное клиническое исследование). Клиническая практика. 2021; 12(1): 5-15. doi: 10.17816/clinpract63552

38.Йокота Ш., Куройва Е., Нишиока К. Новая коронавирусная болезнь (COVID-19) и “цитокиновый шторм”. Перспективы эффективного лечения с точки зрения патофизиологии воспалительного процесса.

Инфекционные болезни: новости, мнения, обучение. 2020; 9(4): 13-25. doi: 10.33029/2305-3496-2020-9-4-13- 25.

144

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

39.Costela-Ruiz V.J., Illescas-Montes R., Puerta-Puerta J.M. et al. SARS-CoV-2 infection: the role of cytokines of COVID-19 disease. Cytokine Growth Factor Rev. 2020; 54: 62-75. doi: 10.1016/j.cytogfr.2020.06.001.

40.Mendonca P., Soliman K.F.A. Flavonoids activation of the transcription factorNrf2 as a hypothesis approach for the prevention and modulation of SARS-CoV-2 infection severity.Antioxidants. 2020; 9(8): 659. doi: 10.3390/antiox9080659.

41. Silva-Palacios A., Ostogla-Chavarria M., Zazueta C., Konigsberg M. Nrf2: molecular and igeneticp	regulation
during aging. Ageing Res. Rev. 2018; 47: 31-40. doi: 10.1016/j.arr.2018.06.003.

42.Зенков Н.К., Кожин П.М., Чечушков А.В. и др. Лабиринты регуляции Nrf2. Обзор. Биохимия. 2017; 82(5): 749-759.

43.Hong F., Sekhar K.R., Freeman M.L., Liebler D.C. Specific patterns of electrophile adduction trigger Keap1 ubiquitination and Nrf2 activation. J. Biol. Chem. 2005; 280(36): 31768-31775. doi: 10.1074/jbc.M503346200.

44.Kobayashi A., Kang M-I., Watai Y. et al. Oxidative and electrophilic stresses activate Ntf2 through inhibition of ubiquitination activity of Keap1. Mol. Cell. Biol. 2006; 26(1): 221-229. doi: 10.1128/MCB.26.1.221-229.2006.

45.Battino M., Giampieri F., Pistollato F. et al. Nrf2 as a regulator of innate immunity: a molecular Swiss army knife! Biotechnol. Adv. 2018; 36(2): 358-370. doi: 10.1016/j.biotechadv.2017.12.012.

46.Zucker S.N., Fink E.E., Bagati A. et al. Nrf2 amplifies oxidative stress via induction of Klf9Mol.. Cell. 2014; 53(6): 916-928. doi: 10.1016/j.molcel.2014.01.033.

47.Chhunchha B., Kubo E., Singh D.P. Sulforaphane-induced Klf/Prdx6 axis acts as a molecular switch to control redox signaling and determines fate of cells. Cells. 2019; 8(10): 1159. doi: 10.3390/cells8101159.

48.Lee C. Therapeutic modulation of virus-induced oxidative stress via the Nrf2-dependent antioxidative pathway.

Oxidative Med. Cell. Longev. 2018; 2018: 6208067. doi: 10.1155/2018/6208067.

49.	McCord J.M., Hybertson	B.M., CotaGomez-	®	therapeutic agent
			A., Gao B. Nrf2 activator PB125 as a potential
	against COVID-19. bioRxiv. Preprint. 2020; doi: 10.1101/2020.05.16.099788.
50.	Mills E.L., Ryan D.G.,	Prag H.A. et al. Itaconate is an-inflammatoryanti metabolite that		activates Nrf2 via
	alkylation of KEAP1. Nature. 2018; 556(7699): 113-117. doi: 10.1038/nature25986.

51.Olagnier D., Farahani E., Thyrsted J. et al. Identification of SARS-CoV2-mediated suppression of NRF2 signaling reveals a potent antiviral and anti-inflammatory activity of -4octyl-itaconate and dimethyl fumarate.Res Sq. Preprint. 2020; doi: 10.21203/rs.3.rs-31855/v1.

52.Зайковская А.В., Гладышева А.В., Карташов М.Ю. и др. Изучение в условиях in vitro биологических свойств штаммов коронавируса SARS-CoV-2, относящихся к различным генетическим вариантам.

Проблемы особоопасных инфекций. 2022; 1: 94-100. doi: 10.21055/0370-1069-2022-1-94-100.

53.Olaru A., Bala C., Jaffrezic-Renault N., Aboul-Enein HY. Surface plasmon resonance (SPR) biosensors in pharmaceutical analysis. Crit. Rev. Anal. Chem. 2015; 45(2): 97-105. doi: 10.1080/10408347.2014.881250.

54.Brown A.S., Ackerley D.F., Calcott M.J. High-throughput screening for inhibitors of the SARS-CoV-2 protease using a FRET-biosensor. Molecules. 2020; 25(20): 4666. doi: 10.3390/molecules25204666.

55.Liu L., He F., Yu Y., Wang Y. Application of FRET biosensors in mechanobiology and mechanopharmacological screening. Front. Bioeng. Biotechnol. 2020; 8: 595497. doi: 10.3389/fbioe.2020.595497.

56.Yan K., Rawle D.J., Le T.T., Suhrbier A. Simple rapidin vitro screening method for SARS-CoV-2 anti-virals that identifies potential cytomorbidity-associated false positives. Virol. J. 2021; 18(1): 123. doi: 10.1186/s12985-021- 01587-z.

57.Bhayani J.A., Ballicora M.A. Determination of dissociation constants of protein ligands by thermal shift.Biochem. Biophys. Res. Commun. 2022; 590: 1-6. doi: 10.1016/j.bbrc.2021.12.041.

58.	Abian O., Ortega-Alarcon D., Jimenez-Alesanco A. et al. Structural stability of SARS-CoV-2					3CLpro	and
	ilentification of quercetin as an inhibitor by experimental screening.Int. J. Biol. Macromol. 2020; 164:					1693-1703.
	doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.07.235.
59.	Du A., Zheng R., Disoma C. et al. Epigallocatechin-3-gallate, an active ingredient of traditional Chinese medicines,
	inhibits	the	3CLpro	activity	of CoVSARS-2. -Int. J. Biol. Macromol. 2021; 176:	1-12.	doi:
	10.1016/j.ijbiomac.2021.02.012.

60.Nguyen T.T.H., Jung JH- ., Kim M-K. et al. The inhibitory effects of plant derivate polyphenols on the main protease of SARS coronavirus 2 and their structureactivityrelationship. Molecules. 2021; 26(7): 1924. doi:

10.3390/molecules26071924.

61. Rizzuti B., Grande F., Conforti F. et al. Rutin is a low micromolar inhibitor of-CoVSARS-2 main protease 3CLpro: implications for drug design of quercetin Biomedicinesanalogs. . 2021; 9(4): 375. doi: 10.3390/biomedicine9040375.

62.Zhu Y., Scholle F., Kisthardt S.C., Xie D-Y. Flavonoids and dihydroflavonols inhibit the main protease activity of SARS-CoV-2 and the replication of human coronavirusVirology229E.. 2022; 571: 21-33. doi: 10.1016/j.virol.2022.04.005.

63. Kato Y., Higashiyama A., Takaoka E. et al. Food phytochemicals, epigallocatechingallate and myricetin, covalently bind to the active site of the coronavirus main proteasein vitro. Adv. Redox Res. 2021; 3: 100021. doi: 10.1016/j.arres.2021.100021.

64.Xiao T., Cui M., Zheng C. et al. Myricetin inhibits SARS-CoV-2 viral replication by targeting Mpro and ameliorates pulmonary inflammation. Front. Pharmacol. 2021; 12: 669642. doi: 10.3389/fphar.2021.669642.

145

65.Su H., Yao S., Zhao W. et al. Identification of pyrogallol as a warhead in design of covalent inhibitors for the SARS-CoV-2 3CL protease. Nat. Commun. 2021; 12(1): 3623. doi: 10.1038/s41467-021-23751-3.

66.Khan A., Heng W., Wang Y. et alIn. silico and in vitro evaluation of kaempferol as a potential inhibitor of the SARS-CoV-2 main protease (3CLpro). Letter to the Phytothereditor. . Res. 2021; 35(6): 2841-2845. doi:10.1002/ptr.6998.

67.Jo S., Kim S., Shin D.H., Kim M-S. Inhibition of SARS-CoV 3CL protease by flavonoids.J. Enzyme Inhib. Med. Chem. 2020; 35(1): 145-151. doi: 10.1080/14756366.2019.1690480.

68.Bahun M., Jukić M., Oblak D. et al. Inhibition of the SARS-CoV-2 3CLpro main protease by plant polyphenols. Food Chem. 2022; 373(B): 131594. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.131594.

69.Zandi K., Musall K., Oo A. et al. Baicalein and baicalin inhibit SARS-CoV-2 RNA-dependent-RNA polymerase. Microorganisms. 2021; 9(5): 893. doi: 10.3390/microorganisms9050893.

70.Liu H., Ye F., Sun Q. et al. Scutellaria baicalensis extract and baicalein inhibit replication of SARS-CoV-2 and its 3C-like protease in vitro. J Enzyme Inhib Med Chem. 2021; 36(1): 497-503. doi: 10.1080/14756366.2021.1873977.

71.Su H., Yao S., Zhao W. et al. Discovery of baicalin and baicalein as novel, natural productnhibitors of SARS- CoV-2 3CL protease in vitro. bioRxiv Preprint. 2020; doi: 10.1101/2020.04.13.038687.

72.Su H-X., Yao S., Zhao W-F. et al.Anti-SARS-CoV-2 activates in vitro of Shuanghuanglian preparations and bioactive ingredients. Acta Pharmacol Sin. 2020; 41(9): 1167-1177. doi: 10.1038/s41401-020-0483-6.

73.Jo S., Kim S., Kim D.Y. et al. Flavonoids with inhibitory activity against SARS-CoV-2 3CLpro. J Enzyme Inhib Med Chem. 2020; 35(1): 1539-1544. doi: 10.1080/14756366.2020.1801672.

74. Clementi N., Scagnolari C., D’Amori A. et al. Naringenin is a powerful inhibitor of SARS-CoV-2 infection in vitro. Pharmacol Res. 2021; 163: 105255. doi: 10.1016/j.phrs.2020.105255.

75.Marchant J.S., Patel S. Two-pore channels at the intersection of endolysosomal membrane ffictra. Biochem Soc Trans. 2015; 43: 434-441. doi: 10.1042/BST20140303.

76.Sakurai Y., Kolokoltsov A.A., Chen C-C. et al. Ebola virus. Two-pore channels control Ebola virus host cell entry and are drug targets for disease treatment. Science. 2015; 347: 995-998. doi: 10.1126/science.1258758.

77.Grimm C., Chen C-C., Wahl-Schott C., Biel M. Two-pore channels: catalyzers of endolysosomal transport and function. Front Pharmacol. 2017; 8: 45. doi: 10.3389/fphar.2017.00045.

78.Pafumi I., Festa M., Papacci F. et al. Naringenin impairs two-pore channel 2 activity and inhbits VEGF-induced angiogenesis. Sci. Rep. 2017; 7: 5121. doi: 10.1038/s41598-017-04974-1.

79.Agrawal P.K., Agrawal C., Blunden G. Pharmacological significance of hesperidin and hespertin, two citrus flavonoids, as promising antiviral compounds for prophylaxis against andmbatingco COVID-19. Nat. Prod. Commun. 2021; 16(10): 1-15. doi: 10.1177/1934578X211042540.

80.Agrawal P.K., Agrawal C., Blunden G. Naringenin as a possible candidate against SARS-CoV-2 infection and the pathogenesis of COVID-19. Nat. Prod. Commun. 2021; 16(12): 1-16. doi: 10.1177/1934578X211066723.

81. Chiou W-C., Chen J-C., Chen Y-T. et al. The inhibitory effects of PGG and EGCG against the SARS-CoV-2 3Clike protease. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2022; 591: 130-136. doi: 10.1016/j.bbrc.2020.12.106.

82.Jang M., Park Y-i., Cha Y-E. et al. The polyphenols EGCG and theaflavin inhibit the activity SARSof-CoV-2 3CL-protease in vitro. Evid. Based Complement Alternat. Med. 2020; 2020:.5630838. doi: 10.1155/2020/5630838.

83.Jang M., Park R., Park Y-i. et al. EGCG, a green tea polyphenol, inhibits human coronavirus replicationin vitro. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2021; 547(4): 23-28. doi: 10.1016/j.bbrc.2021.02.016.

84.Henss L., Auste A., Schiirmann C. et al. The green tea catechin epigallocatechin gallate inhibits SARS-CoV-2 infection. J. Gen. Virol. 2021; 102(4): 001574. doi: 10.1099/jgv.0.001574.

85.Pitsillou E., Liang J., Ververi K. et al. Interaction of small molecules with the SARS-CoV-2 pain-like protese: in silico studies and in vitro validation of protease activity inhibition using an enzymatic inhibition assayJ.. Mol.

	Graph. Model. 2021; 104: 107851. doi: 10.1016/j.jmgm.2021.107851.
86.	Montone C.M., Aita .SA., Arnoldi A. et al. Characterization of the -epithelialtrans transport of green tea
	(C.sinensis) catechin extracts with in vitro inhibitory effect against the SARS-CoV-2 papain-like protease activity.
	Molecules. 2021; 26(21): 6744. doi: 10.3390/molecules26216744.
87.	Lin C., Tsai F-J., Hsu Y-M. et al. Study of Baicalin toward COVID-19 treatment: in silico target analysis and in
	vitro inhibitory effects on SARS-CoV-2 proteases. Biomed. Hub. 2021; 6(3): 122-137. doi: 10.1159/000519564.

88.Park J-Y., Yuk H.J., Ryu H.W. et al. Evaluation of polyphenols fromBroussonetia papyrifera as coronavirus protease inhibitors. J. Enzyme Inhib. Med. Chem. 2017; 32(1): 504-512. doi: 10.1080/14756366.2016.1265519.

89.Cho J.K., Curtis-Long M.J., Lee K.H. et al. Geranylated flavonoids displaying SARS-CoV papain-like protease inhibition from the fruits Paulowniaof tomentosa. Bioorg. Med. Chem. 2013; 21(11): 3051-3057. doi:

10.1016/j.bmc.2013.03.027.

90. Solnier .J, Fladerer -PJ. Flavonoids: a complementary approach to conventional therapy of -COVID19? Phytochem. Rev. 2021; 20(4): 773-795. doi: 10.1007/s11101-020-09720-6.

91.Munafó F., Donati E., Brindani N. et al. Quercetin and luteolin are single-digit micromolar inhibitors of the SARS- CoV-2 RNA-dependent RNA polymerase. Sci. Rep. 2022; 12(1): 10571. doi: 10.1038/s41598-022-14664-2.

92.Hamdy R., Mostafa A., Abo Shama N.M. et al. Comparative evaluation of flavonoids reveals the superiority and promising inhibition activity of silibinin againstARS-CoV-2. Phytother. Res. 2022; 36(7): 2921-2939. doi: 10.1002/ptr.7486.

146

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

93.Zhan Y., Ta W., Tang W. et al. Potential antiviral activity of isorhamnetin against SARS-CoV-2 spike pseudotyped virus in vitro. Drug Dev. Res. 2021; 82(8): 1124-1130. doi: 10.1002/ddr.21815.

94.Рудометова Н.Б., Щербаков Д.Н., Карпенко Л.И. Получение и характеризация псевдовирусов SARS-CoV-2.

Медицинский академический журнал. 2022; 22(2): 249-253. doi: 10.17816/MAJ108600.

95.Crawford K.H.D., Eguia R., Dingens A.S. et al. Particles with SARS-CoV-2 spike protein for neutralization assays. Viruses. 2020; 12(5): 513. doi: 10.3390/v12050513.

96.Liu X., Raghuvanshi R., Ceylan F.D., Bolling B.W. Quercetin and its metabolites inhibit recombinant human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) activity. J. Agric. Food Chem. 2020; 68(47): 13982-13989. doi: 10.1021/acs.jafc.0c05064.

97.	Gao J., Ding Y., Wang Y. et al. Oroxylin A is a severe acute respiratory syndrome		coronavirus-spiked 2
	pseudotyped virus blocker obtained from radix Scutellariae using angiotensin-converting enzyme II/cell membrane
	chromatography. Phytother. Res. 2021; 35: 3194-3204. doi: 10.1002/ptr.7030.
98.	Gȕler H.I., Şal F .A.Y., Can Z. et al. Targeting	CoV-2 spike RBD and ACE-2 interaction with	flavonoids of
	Anatolian propolis by in silico and in vitro studies in terms of possible COVID-19 therapeutics. Turk. J. Biol. 2021;
	45(4): 530-548. doi: 10.3906/biy-2104-5.
99.	Biagioli M., Marchiano S., Roselli R. et al. Discovery of a AHR pelargonidin agonist that counter-regulates Ace 2
	expression and attenuates ACE2-SARS-CoV-2	interaction. Biochem Pharmacol. 2021; 188:	114564. doi:
	10.1016/j.bcp.2021.114564.
100.	Крылова Н.В., Федореев С.А., Иунихина О.В. и др. Средство, обладающее противовирусным действием в
	отношении коронавируса SARS-CoV-2. RU 2788762 C1. Датарегистрации 24.01.2023. Опубликовано 24.01.

2023 Бюл № 3.

101.Lee S., Yu Y., Trimpert J. et al. Virus-induced senescence is a driver and therapeutic target in COVID-19. Nature. 2021; 599(7884): 283-289. doi: 10.1038/s41586-021-03995-1.

102.Sun S-H., Chen Q., Gu H-J. et al. A mouse model of SARS-CoV-2 infection and pathogenesis.Cell. Host. Microbe. 2020; 20(1): P124-P133.

103.Song J., Zhang L., Xu Y. et al. The comprehensive study on the therapeutic effects of baicalein for the treatment of COVID-19 in vivo and in vitro. Biochem. Pharmacol. 2021; 183: 114302. doi: 10.1016/j.bcp.2020.114302.

104.Park R., Jang M., Park Y-I. et al. Epigallocatechin gallate (EGCG), a green tea polyphenol,educesr coronavirus replication in a mose model. Viruses. 2021; 13(12): 2533. doi: 10.3390/v13122533.

105.Koshak A.E., Koshak E.A., Mobeireek A.F. et al.Nigella sativa for the treatment of COVID-19: an open-label randomized controlled clinical trial. Complement Ther. Med. 2021; 61: 102769. doi: 10.1016/j.ctim.2021.102769.

106.Ajowaie RM, Andleeb S, Kangal A. et al. Prospect of herbal medication as prevention against COVID variantsJ. King Saud Univ Sci 2023;35(1):102360. doi: 10.1016/j.jksus.2022.102360

107.Soltani A., Jaam M., Nazar Z. et al. Attitudes and beliefs regarding the use of herbs and supplementary medications

with	COVID19:-	a	systematic	reviewRes. Soc.	Adm.	Pharm. 2023; 19: 343-355.	doi:
10.1016/j.sapharm.2022.11.004.
108.Huang	Y.F., Bai C.,	He	F. et al. Review	on the potential	action	mechanisms of Chinese icinesmed in	treating

Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Pharmacol. Res. 2020; 158: 104939. doi: 10.1016/j.phrs.2020.104939. 109.Luo E., Zhang D., Luo H. et al. Treatment efficacy analysis of traditional Chinese medicine for novel coronavirus

pneumonia (COVID-19): an empricial study from Wuhan, Hubei Province, China. Clin. Med. 2020; 15: 34. doi: 10.1186/s13020-020-00317-x.

110.Niu W., Wu F., Cui H. et al. Network pharmacology analysis to identify phytochemicals in traditional Chinese medicines that may regulate ACE2 for the treatment of COVID-19. Evid Based Complement Altern. Med. 2020; 2020: 7493281. doi: 10.1155/2020/7493281.

111.Zhang H-T., Huang M-X., Liu X. et al. Evaluation of the adjuvant efficacy of natural herbal medicine on COVID-

19:	a	retrospective	matched controlcase-	study. Am. J. Chinese Med. 2020; 48(4): 1-14.	doi:
10.1142/S0192415X20500391.

112.Niu W.H., Wu F., Cao W.Y. et al. Network pharmacology for the identification of phytochemicals to traditional Chinese medicine for COVID-19 that may regulate interleukin-6. Biosci. Rep. 2021; 41: BSR20202583. doi: 10.1042/BSR20202583.

113.Chen F., Yao W., Kou Q. et al. Clinical efficacy of combination therapy of Fuxi-Tiandi-7 Wuxing Decoction and anti-viral drugs in the treatment of novel coronavirus pneumonia: a prospective interventional study.J. Herb. Med. 2023; 38: 100627. doi: 10.1016/j.hermed.2023.100627.

114.Kang X., Jin D., Jiang L. et al. Efficacy and mechanisms of traditional Chinese medicine for COVID-19: a systematic review. Chin. Med. 2022; 17: 30. doi: 10.1186/s13020-022-00587.

115.Maurya D.K., Sharma D. Evaluation of traditional Ayurvedic preparation for prevention and management of the novel coronavirus (SARS-CoV-2) using molecular docking approachChemRxiv. . Preprint. 2020. doi: 10.26434/chemrxiv.1211021.

116.Alam S., Sarker M.R., Afrin S. et al. Traditional herbal medicines, bioactive metabolites, and plant products against COVID-19: update on clinical trials and mechanism of actionsFront. . Pharmacol. 2021; 12: 67148. doi: 10.3389/fphar.2021.671498.

147

117.Chen H., Du Q. Potential natural compounds for preventing SARS-CoV-2 (2019-nCoV) infection. Preprint. 2020: 2020010358. doi: 10.20944/preprints202001.0358.v3.

118.Utomo R.Y., Ikawati M., Putri D.D.P. et al. The chemopreventive potential of diosmin and hesperidin for COVID-

19	and	its	comordid	diseasesIndones.	. J. Cancer	Chemoprevent.	2020;	11(3): 154-167.	doi:
10.14499/indonesianjcanchemoprev11iss3pp154-167.
119.Li K., Liang .Y, Cheng A. Antiviral					properties of	baicalin: a	concise	Revreview. Bras. . Farmacogn.
2021;.31(4):.408-419. doi: 10.1007/s43450-021-00182-1.

120.Talley T.E., Fatimawali, Niode N.J. et al. A comprehensive review of the potential use of green tea polyphenols in

the	management	of	COVID-19. Evid. Based	Complement. Alternat. Med. 2021;.2021:.7170736.		doi:
10.1155/2021/7170736.
121.Theoharides T.C. Luteolin supplements: all that				glitters is not goldBiofactors.	. 2021; 47(2): 242-244.	doi:
10.1002/biof.1689.

122.Bijelić K., Hitl M., Kladar N. Phytochemicals in the prevention and treatment of SARS-CoV-2 – clinical evidence. Antibiotics (Basel). 2022; 11(11):1614. doi: 10.3390/antibiotics11111614

123.Aucoin M., Cooley K., Saunders P.R. et al. The effect of quercetin on the prevention or treatment of COVID-19 and other respiratory tract infections in humans: a rapid reviewAdv. . Integr. Med. 2020; 7(4): 247-251. doi: 10.1016/j.aimed.2020.07.007.

124.Pawar A., Pal A. Molecular and functional resemblance dexamethasoneof and quercetin: aparadigm worth exploring in dexamethasone-nonresponsive COVID-19 patients. Phytother. Res. 2020; 34(12): 3085-3088. doi: 10.1002/ptr.6886.

125.Saeedi-Boroujeni A., Mahmoudian-Sani M.M. Anti-inflammatory potential of Quercetin in COVID-19 treatment. J. Inflammation. 2021; 18(3): 1-9. doi: 10.1186/s12950-021-00268-6.

126.Colunga Biancatelli R.M.L., Berill M., Catravas .JD., Marik P.E. Quercetin and vitamin C:an experimental, synergistic therapy for the prevention and treatment of SARS-CoV-2 related disease (COVID-19). Front. Immunol. 2020; 11: 1451. doi: 10.3389/fimmu.2020.01451.

127.Petric D. Quercetin and COVID-19. Preprint. 2021. doi: 10.13140/RG.2.2.31112.24327.

128.Imran M., Thabet H.K., Alagel S.I. et al. The therapeutic and prophylactic potential of quercetin against COVID19: an outlook on the clinical studies, inventive compositions, and patenteraliture. Antioxidants (Basel). 2022;

11(15): 876. doi: 10.3390/antiox11050876.
129.Raqhav A., Giri R., Agarwal S. et al. Protective	role of engineered extracellular vesicles loaded quercetin
nanoparticles as anti-viral therapy against SARS-CoV-2	infection: a prospective eviewr. Front. Immunol. 2022;

13:1040027. doi: 10.3389/fimmu.2022.1040027.

130.Rizky W.C., Jihwaprani M.C., Al Kindi A. et al. The pharmacological mechanism of quercetin as adjuvant therapy of COVID-19. Life Res. 2022; 5(3): 3. doi: 10.53388/life2022-0205-302.

131.Di Pierroo F., Khan A., Iqtadar S. et al. Quercetin as a possible complementary agent for early-stage COVID-19. Concluding results of a randomized clinicalFronttrial. .Pharmacol. 2023; 13: 1096853. doi: 10.3389/fphar.2022.1096853.

132.Di Pierro F., Derosa G., Maffioli P. et al. Possible therapeutic effects of adjuvant quercetin supplementation against early-stage COVID-19 infection: a prospective, randomized, controlled, and open-label study. Int. J. Gen. Med. 2021; 14: 2359-2366. doi: 10.2147/IJGM.S318720.

133.Wiley C.D., Liu S., Limbad C. et al. SILAC analysisreveals increased secretion of hemostasis-related factors by senescent cells. Cell. Rep. 2019; 28(13): 3329-3337.e5. doi: 10.1016/j.celrep.2019.08.049.

134.Зупанец И.А., Голубовская О.А., Тарасенко О.А. и др. Эффективность кверцетина у больных пневмонией, ассоциированной с коронавирусной болезнью (COVID-19) Запорожский медицинский журнал. 2021; 23(5): 636-643. doi: 10.14739/2310-1210.2021.5.231714.

135.Shohan M., Nashibi R., Mahmoudian-Sani M-R. et al.The therapeutic efficacy of quercetin in combination with antiviral drugs in hospitalized COVID-19 patients: a randomized controlled trial.Eur. J. Pharmacol. 2022; 914: 174615. doi: 10.1016/j.ejphar.2021.174615.

136.Onal H., Arslan B., Ergun N.Ű. et al. Treatment of COVID-19 patients with quercetin: a prospective, single center, randomized, controlled trial. Turk. J. Biol. 2021; 45(4): 518-529. doi: 10.3906/biy-2104-16.

137.Sagar S., Rathinavel A.K., Lutz W.E. et al. Bromelain inhibits SARS-CoV-2 infection in Vero E6 cells. BioRxiv Preprint. 2020. doi: 10.1101/2020.09.16.297366.

138.Sayiner S., Velioğlȕ-Ȍğȕnç A., Şehirli A.Ȍ. Bromelain: a potential therapeutic application in SARS-CoV-2 infected patients. Ann. Antivir. Antiretrovir. 2021; 5(1): 015-018. doi: 10.17352/aaa.000011.

139.Khan A., Iqtadar S., Mumtaz S.U. et al. Oral co-supplementation of curcumin, quercetin, and ea pilot open-label, randomized controlled trial. Front. Pharmacol. 2022; 13: 898062. doi: 10.3389/fphar.2022.898062.

140.Ujjan I.D., Khan S., Nigar R. et al. The possible therapeutic role of curcumin and quercetin in the early-stage of COVID-19-Results from a pragmatic randomized clinical Fronttrial. Nutr. 2023; 9: 1023997. doi: 10.3389/fnut.2022.1023997.

141.Grant W.B., Lahore H., McDonnell S.L. et al. Evidence that vitamin D supplementation could reduce risk of influenza ana COVID-19 infections ana deaths. Nutrients. 2020; 12(4): 988. doi: 10.3390/nu12040988.

148

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

142.Babaei F., Nassiri-Asl M., Hosseinzadeh H. Curcumin (a constituent of turmeric): new treament option against COVID-19. Food Sci. Nutr. 2020; 8: 5215-5227. doi: 10.1002/fsn3.1858.

143.Rondanelli M., Perna .S, Gasparri C. et al. Promising effects -ofmonth3 period of quercetin phytosome® supplementation in the prevention of symptomatic COVID-19 disease in healtcare workers: a pilot study. Life. 2022; 12(1): 66. doi: 10.3390/life12010066.

144.Arslan B., Ergun N.U., Topuz S. et al. Synergistic effect of quercetin and vitamin C against COVID-19: is a possible guard for front liners? SSRN Electron. J. 2020: 1-19. doi: 10.2139/ssrn.3682517.

145.Margolin L., Luchins J., Margolin D. et al. 20-week study of clinical outcomes of overthe- -counter COVID-19 prophylaxis and treatment. J. Evid. Based Integr. Med. 2021; 26: 2515690X211026193. doi: 10.1177/2515690X211026193.

146.Skranjnowska D., Bobrowska-Korczak B.. Role of zinc in immune system andanti-cancer defense mechanisms. Nutrients. 2019; 11(10): 2273. doi: 10.3390/nul1102273.

147.Wessels I., Rolles B., Rink L. The potential impact of zinc supplementation on COVID-19 pathogenesis. Front. Immunol. 2020; 11: 1712. doi: 10.3389/fimmu.2020.01712.

148.Dabbagh-Bazarbachi H., Clergeaud .,G Quesada .MI. te al. Zinc ionophore activity of etinquercand epigallocatechin-gallate: from Hepa 1-6 cells to a liposome model. J. Agric. Food Chem. 2014; 13: 8085-8093. doi: 10.1021/jf5014633.

149.Lewis E.D., Meydani S.N., Wu D. Regulatory role of vitamin E in the immune system andnflammation. IUBMB Life. 2019; 71(4): 487-494. doi: 10.1002/iub.1976.

150.Sugeng M.W., Adriani M., Wirjatmadi B. The effect of zinc and lysine supplementation onnfectioni rate and cd4 count in eldery. Biochem. Physiol. 2015; 5: 2. doi: 10.4172/2168-9652.S5-002.

151.Гуреев М.А., Кадочников В.В., Прозоров Ю.Б. Молекулярный докинг и его верификация в контексте виртуального скрининга. СПб: Университет ИТМО. 2018. 50 c.

152.Shah B., Modi P., Sagar S.R. In silico studies on therapeutic agents for COVID-19: drug repurposing approach. Life Sci. 2020; 252: 117652. doi: 10.1016/j.lfs.2020.117652.

149

Глава 9 ФЛАВОНОИДЫ КАК ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА В ТЕРАПИИ

И ПРОФИЛАКТИКЕ COVID-19. ЧАСТЬ II.

Флавоноиды и SARS-CoV-2 в исследованиях in silico Флавоноиды и 3-химотрипсиноподобная протеаза (3CLpro) SARS-CoV-2

3-химотрипсиноподобная протеаза (3CLpro), известная также как основная протеаза (Mpro) представляет собой одну из наиболее перспективных мишеней воздействия на SARS-CoV-2. Этот фермент высококонсервативен, имея 96%-ную идентичность последовательности с SARSCoV, отличаясь лишь 12-ю из 306 аминокислотных остатков. Важным представляется отсутствие фермента с аналогичными протеолитическими свойствами у человека, а также то, что он не подвергается мутациям [1,2]. 3CLpro является димерной цистеиновой протеазой, каждый мономер которой, не обладая по отдельности выраженной активностью, состоит из трех доменов и содержит по одному независимому активному сайту. Между перпендикулярно располагающимися доменами I и II образуется субстрат-связывающий карман, включающий четыре субсайта (S1ʹ, S1, S2, S4). В субстрат-связывающем кармане локализована каталитическая диада, образованная аминокислотными остатками гистидина и цистеина (His 41 и Cys 145). Гистидин является основой диады. Cys 145, локализованный в пространстве между субсайтами S1ʹ, S1 и S2, предположительно играет нуклеофильную роль, а тиоловая группа остатка Cys 145, по-видимому, является критической для обеспечения каталитической активности 3CLpro. Показано, что связывание с этим аминокислотным остатком обусловливает потерю активности протеазы [3-9]. Домен III связан с доменом II и, по-видимому, не участвует в каталитической функции, но обусловливает процесс димеризации фермента. По крайней мере, удаление этого домена приводит к потере активности протеазы. Важную роль в функционировании фермента играет аминокислотный остаток Glu 166, так же способствующий димеризации 3CLpro и формированию активного кармана протеазы, содержащего вышеупомянутую каталитическую диаду. Не исключено, что остаток Glu 166 обеспечивает проникновение субстрата в активный карман фермента [7,8].

Многочисленные эксперименты с использованием виртуального скрининга in silico, применяя докинг и молекулярное моделирование, показали потенциальную способность целого ряда флавоноидов взаимодействовать с 3CLpro и, создавая своеобразный экран в активном сайте протеазы, нарушать ее функциональную активность. Специальные компьютерные программы докинга AutoDock позволяют рассчитать энергию связывания лиганда с исследуемой

150

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

протеазой, учитывая конформационные изменения обеих молекул в процессе образования единого комплекса. При этом отрицательная свободная энергия связи (аффинность связывания) указывает на стабильность системы. Перспективными принято считать соединения, имеющие по шкале докинга аффинность связывания более отрицательную, чем – 6,5 ккал/моль [10-13].

Особенно перспективными в отношении ингибирования протеазы 3Clpro SARS-CoV-2 с позиции виртуального скрининга выглядят флавонолы. Наиболее изученными являются кверцетин и его различные производные. Исследования in silico показали, что кверцетин способен ингибировать 3Clpro [14]. В условиях виртуального скрининга библиотеки из 150 природных соединений оказалось, что флавонол ингибировал активность этой протеазы с показателем свободной энергии связывания – 7,5 ккал/моль, превосходя показатель нековалентного ингибитора SARS-CoV-2, использованного в качестве контроля. Полученные данные указывают на высокое сродство кверцетина с активным центром протеазы [15]. Обнаруженная в аналогичных докинговых исследованиях высокая аффинность связывания кверцетина колебалась в диапазоне от – 6,25 до – 9,55 ккал/моль [16-21]. По-видимому, кверцетин взаимодействует со связывающим субстрат карманом 3CLpro, образуя за счет гидроксилов у колец А и В, от четырех до шести водородных связей с аминокислотными остатками фермента, а также ряд гидрофобных электростатических связей с вовлечением остатков His 41 и Cys 145 каталитической диады и остатка Glu 166 [22]. Фенольные кольца А и В вместе с гетероциклическим кольцом С молекулы кверцетина располагаются в субсайтах S1 и S4 и в пространстве между субсайтами S1 и S2 связывающего сайта SARS-CoV-2 3CLpro. При этом молекула флавонола доставляется к тиоловому остатку Cys 145 с образованием ковалентной связи [8,23,24]. Полученные данные привели к предположению о том, что в основе ингибирующего 3CLpro действия кверцетина лежит конкурентный механизм [2,25,26]. Существует и иная точка зрения на механизм рассматриваемого ингибирования. Молекулярный докинг, проведенный S.Verma и соавторами [27], позволил выявить последовательное связывание кверцетина не в активном сайте связывания 3CLpro, а ингибирование других участков фермента, что обусловливает лишь косвенное влияние на активный сайт, ведет к его конформационному изменению и аллостерическому нарушению связывания с белковой структурой расщепляемого ферментом полипротеина. При этом образуется 6 водородных связей с другими аминокислотными остатками с энергией связывания на уровне – 8,31 ккал/моль [27]. В любом случае, можно считать установленным, что кверцетин в значительной степени ингибирует протеолитическую активность фермента и препятствует репликации вируса

SARS-CoV-2.

Анализ возможной связи между химической структурой кверцетина, как и других флавоноидов, и молекулой 3CLpro позволил высказать предположение, согласно которому

151

ингибирующая активность флавоноидов обусловлена наличием двойной связи в положении С2- С3 и карбонильной группы в положении С4 кольца С, а также ряда гидроксилов у колец А и В, обеспечивающих образование водородных связей и электростатических взаимодействий. Это привело к заключению, что основная структура флавоноидов сама по себе обладает ингибирующей активностью в отношении SARS-CoV-2 3CLpro [28-30].

К сожалению, кверцетин обладает рядом серьезных недостатков: плохой растворимостью в воде и очень низкой биодоступностью [31]. Это существенно затрудняет применение флавонола и обусловливает поиск способов их преодоления. Среди них – применение современных наноносителей, повышающих биодоступность кверцетина [32], а также создание на его основе соединений, лишенных этих недостатков. В частности, это привело к широким исследованиям гликозилированных форм кверцетина. В обзоре C.Mouffouk и соавторов [28] проведен исчерпывающий анализ ингибирующей активности гликозилированных флавонолов в отношении SARS-CoV-2, в том числе – 3CLpro в условиях молекулярного докинга. Показано, что добавление сахарного фрагмента в положение С3 кольца С усиливает ингибирующий эффект таких молекул. Так, целый ряд гликозилированных форм кверцетина продемонстрировал более высокую аффинность связывания, чем соответствующий агликон [6,29,33,34]. Это может быть обусловлено дополнительными водородными связями, образуемыми гидроксильными группами сахарного фрагмента. Так, результаты докинга показали, что гидроксиметиленовая группа (CH2-OH) гликозидного фрагмента кверцетин-3-О- β-D-гликозида образует дополнительную водородную связь с Glu 169, что способствует более тесному связыванию с субъединицей S1 3CLpro SARS-CoV-2. А гербацетин, являющийся дериватом кверцетина с дополнительным гидроксилом в положении С8, имел наиболее сильный аффинитет связывания, занимая субсайты S1 и S2 3CLpro [35-37]. Молекулярный докинг показал, что изокверцетин, гликозилированный при 3-ОН дериват кверцетина, и рутин, образующийся при гликозилировании кверцетина в этом же месте дисахаридом рутинозой, занимали больше места в связывающем сайте 3CLpro SARS-CoV-2 [9]. Было также показано, что аффинитет связывания с активным сайтом протеазы зависит от места и присоединенного к кверцетину сахарного фрагмента. Во-первых, выяснено, что структуры, присоединенные к С3 молекулы флавонола, более активны, чем находящиеся в положении С7. Во-вторых, оказалось, что добавление сахарного фрагмента в виде глюкозы или рамнозы, наряду с сохранением ингибирующей активности кверцетина, добавляет ряд таких преимуществ как растворимость и биодоступность [28,33].

В то же время , нельзя не отметить точку зрения, согласно которой сахарный фрагмент не участвует в непосредственном взаимодействии с 3CLpro, обеспечиваемом исключительно кверцетиновым агликоном [38]. Отметим, что попытки оптимизировать молекулу кверцетина

152

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

предпринимаются не только за счет гликозилирования. Недавно в экспериментах с применением молекулярного докинга было продемонстрировано, что добавление к кверцетиновому каркасу пара-толил-селенового фрагмента в положении С8 существенно повысило способность ингибировать активность SARS-CoV-2 3CLpro. Причем, наряду с сохранением эффекта кверцетина, введение селена, по-видимому, не только способствует связыванию молекулы флавонола с протеазой за счет образования водородной связи с аминокислотным остатком Gln 189, но также обеспечивает ингибирование каталитической диады His 41/Cys 145 [39].

Как бы там ни было, наряду с кверцетином наибольший интерес сегодня, без сомнения, вызывает кверцетин-3-рутинозид, называемый также рутином. Рутин является наиболее распространенным гликозилированным конъюгатом кверцетина, содержащим кроме агликона дисахарид рутинозу (глюкоза + рамноза). Наличие такого сахарного фрагмента более чем в 2 раза повышает растворимость и биодоступность кверцетина, не уступая в целом последнему в фармакологической эффективности [38]. Относительно сравнения противовирусной активности кверцетина и рутина существуют различные мнения. Так, в отношении 3CLpro в докингисследовании показана более низкая эффективность связывания с активным центром при отсутствии прямого взаимодействия рутинозидного фрагмента с протеазой [38]. Впрочем, эта несколько более низкая ингибирующая способность рутина, по мнению цитируемых авторов, уравновешивается его гораздо лучшей растворимостью и биодоступностью. С другой стороны, в целом ряде исследований была зафиксирована наивысшая аффинность связывания рутина с SARS-CoV-2 3CLpro, превосходившая не только кверцетин, но и другие протестированные флавоноиды. Так, в условиях докинга 11 полифенольных соединений оказалось, что шкала связывания рутина с основной протеазой SARS-CoV-2 составила – 8,8 ккал/моль, тогда как у изокверцетина, кемпферола, мирицетина и кверцетина этот показатель составил – 8,7; – 7,7; – 7,4 и – 7,4 ккал/моль соответственно [9]. Сходные результаты были получены и другими исследователями, которые предсказали величину энергии связи рутина ниже – 9 ккал/моль [21,33,35,40-44]. Проведенный докинговый скрининг значительного количества флавоноидов позволил предположить, что рутин проникает в активный карман 3CLpro SARS-CoV-2, где вступает в сложные взаимодействия с аминокислотными остатками фермента. При этом флавоноловое ядро рутина и его карбонильная группа образуют по две-три, а гидроксилы – четыре водородные связи с остатками протеазы. Кроме того, рутин, вероятно, образует ряд π- стэкинговых и Ван -дер-Ваальсовых взаимодействий, что способствует стабилизации образующегося комплекса лиганд-белок в непосредственной близости от субъединиц S1ʹ и S1 основной протеазы [22,38,45-47]. Отметим также недавнее исследование, касающееся ингибирования активности 3CLpro SARS-CoV-2 с помощью экспериментального препарата,

153

представляющего собой комбинацию рутина и L-аргинина, для повышения растворимости первого и, учитывая антиоксидантные свойства второго. Докинг этого соединения показал значительное повышение растворимости полученного препарата при сохранении его ингибирующего воздействия на основную протеазу SARS-CoV-2 [48].

Выявленная с помощью молекулярного докинга ингибирующая способность кверцетина и его производных в отношении основной протеазы SARS-CoV-2 нашла подтверждение в экспериментах с моделированием молекулярной динамики (МД). Для оценки образующегося комплекса флавоноид – 3CLpro SARS-CoV-2 использовали расчеты среднеквадратичного отклонения (RMSD), среднеквадратичного колебания (RMSF), радиуса герации (Rg), а также свободной энергии связи (MM-PBSA). Эксперименты с МД-моделированием показали, что на протяжении периода наблюдения от 10 нс до 100 нс создавались комплексы 3CLpro–кверцетин и 3CLpro–рутин. Комплексы образовывались, начиная с 2-3,5 нс с момента старта реакции (время, которое понадобилось для адаптации к молекуле фермента), и сохранялись вплоть до окончания эксперимента. При этом RMSD стабильно составляло 0,15-0,25 нм, а равновесное расстояние между структурами лигандов и аминокислотными остатками каталитической диады His 41/Cys 145 колебалось в пределах 4,5-4,7Å. Флуктуации в ходе моделирования при исследованиях RMSF изучаемых комплексов были минимальными для кверцетинового остова флавонолов, составив < 1Å, и были больше 2Å лишь для концевых регионов лигандов. Радиус герации Rg также находился на стабильном уровне на протяжении всего эксперимента [33,38,40,44,49]. Приведенные сведения позволяют обоснованно утверждать, что кверцетин и его производное рутин являются средствами, ингибирующими активность протеазы 3CLpro, и за счет этого подавляющими репликацию SARS-CoV-2.

Среди других флавоноидов, способных ингибировать активность SARS-CoV-2 3CLpro, следует выделить кемпферол и некоторые его производные. В целом ряде исследований молекулярный докинг позволил предсказать наличие такого эффекта у кемпферола. При этом аффинность связывания колебалась по шкале докинга на достаточно высоком уровне от – 7,2 до

– 8,37 ккал/моль [22,28,50-52]. В специально проведенном исследовании сравнили эффективность 10 конформаций комплекса кемпферол – 3CLpro, из которых для дальнейшего изучения отобрали 3, имеющих показатель шкалы связывания – 6,4 ккал/моль [51]. Из них две конформации проявили наибольшую эффективность связывания, образуя по 6 водородных связей. Потенциал кемпферола подтвердился с помощью рассчитанных RMSD, RMSF и Rg. Оба образовавшихся комплекса проявили стабильности при 1,8-2,2Å и достигали равновесного состояния уже к 15-ой нс, сохраняясь на протяжении 250 нс моделирования. Полученные комплексы продемонстрировали высокую компактность и незначительные флуктуации периферических аминокислотных остатков. Были зарегистрированы также высокие показатели

154

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

свободной и общей энергии связи [51]. В других экспериментах с использованием молекулярного докинга было показано, что, как и в случаях с кверцетином, гликозилированная молекула кемпферола, по-видимому, проявляет более высокую эффективность связывания с основной протеазой SARS-CoV-2. Так, для кемпферол-3-О-рутинозида аффинность связи составила – 9,82 ккал/моль, превосходя рутин и кверцетин-3-β-D-гликозид [44]. Кемпферол-3- рутинозид также образовывал 6 водородных связей с аминокислотами активного центра 3CLproс наиболее сильным взаимодействием с остатком Glu 166 к 25-ой нс молекулярного моделирования. Подобные результаты были получены и другими исследователями [16,30,53].

Способность связывать основную протеазу SARS-CoV-2 выявлена по результатам молекулярного докинга и у другого флавонола мирицетина, как и у его гликозилированных производных [6,54-56]. Показана возможность проникновения хромонового кольца флавонола в связывающий карман фермента, где обнаруживалось взаимодействие с остатком His 41 посредством π-π стэкинга, а также 3 водородные связи, в том числе с аминокислотным остатком Glu 166. При этом оценка эффективности связывания 3CLpro с мирицетином оказалась на высоком уровне и составила – 8,47 ккал/моль. Стабильность образовавшегося комплекса подтверждена в условиях МД с достижением равновесия системы к 30-ой нс наблюдения [57]. Не исключено, что гликозилированные формы мирицетина обладают более высокой аффинностью связывания с 3CLpro SARS-CoV-2. Так, молекулярный докинг мирицитрина (мирицети-3-О-рамнозид) показал аффинность связывания на уровне – 8,9 ккал/моль с образованием π-стэкинговых и шести водородных связей [6]. В другом скрининговом исследовании, проведенном на большом количестве соединений, применяемых в традиционной китайской медицине, показано, что две гликозилированные формы мирицетина обладали высокой способностью связываться с основной протеазой SARS-CoV-2 за счет взаимодействия с ее каталитической диадой [58,59]. У близкого по строению дигидромирицетина также определена высокая степень связывания с 3CLpro, составляя – 8,27 ккал/моль по шкале докинга

[60].

Ингибирующая активность в отношении SARS-CoV-2 3CLpro в условиях докинга и МД выявлена и у других флавонолов, в том числе и у морина, фисетина, галангина, гербацетина, рамнитина, изорамнитина и других [28].

Среди флавонов, у которых обнаружена высокая аффинность связи с основной протеазой SARS-CoV-2, следует отметить более изученные лютеолин, апигенин, байкалин, а также их производные [16-18,37,50,54,61-63]. Так, оказалось, что лютеолин взаимодействует с сайтами связывания 3CLpro подобно эталонному ингибитору этой протеазы N3, образуя пять водородных связей [63]. Аналогичные связи с рассматриваемым ферментом образовывал и лютеолин-7- гликозид, хотя по ингибирующей активности, по-видимому, несколько уступал кемпферолу и

155

кверцетину, но превосходил апигенин-7-гликозид [17]. Отдельно следует упомянуть близкие к апигенину ройфолин (апигенин-7-О-рамногликозид), апигенин-7-О-β-D-гликозид, а также другой флавон пектолинарин, проявившие аффинность связывания на уровне – 9,57; – 10,83 и – 8,05 ккал/моль соответственно [36,64,65]. Авторы полагают, что столь выраженный в условиях докинга эффект может быть обусловлен высоким сродством к сайтам S1, S2 и S3 3CLpro. Однако роль громоздких сахарных фрагментов в молекулах этих флавоноидов выглядит пока неясной.

Среди других флавонов несомненный интерес представляет возможная ингибирующая 3CLpro SARS-CoV-2 активность байкалеина и байкалина, которые, наряду со скутеллареином и другими флавоноидами, содержатся в Scutellaria baicalensis, растении, широко применяющемся

втрадиционной китайской медицине. Байкалеин, как показано с помощью докингисследования, располагаясь между доменами I и II протеазы, взаимодействует с каталитическими остатками субстрат-связывающего региона, образуя сеть водородных связей и гидрофобных взаимодействий. В ходе прямого контакта с ферментом происходит связывание с ключевыми аминокислотными остатками каталитической диады и Gly 166, что создает препятствие на пути субстрата и предупреждает репликацию вируса [66]. Угнетающая 3CLpro SARS-CoV-2 активность выявлена и у байкалина, который представляет собой байкалеиновый агликон с присоединенным глюкуронатным фрагментом. Такое утяжеление молекулы, с одной стороны, увеличивает количество гидроксильных групп, создающих дополнительные водородные связи с 3CLpro и стабилизирующих образуемый комплекс [67]. С другой стороны, существует точка зрения, согласно которой добавочная группировка в положении С7 в силу образовавшейся слишком крупной молекулы не помещается в пределах связывающего сайта и поэтому снижает ингибирующую активность по сравнению с байкалеином [54]. В любом случае, как байкалеин, так и байкалин в условиях молекулярного докинга эффективно ингибируют протеолитическую активность 3CLpro SARS-CoV-2, что делает оба флавоноида весьма перспективными средствами для дальнейшего исследования [16,37,54,61,68,]. Благодаря скринингу in silico появились сведения об угнетении основной протеазы SARS-CoV-2 под влиянием и других флавонов. Среди них ориентин, вогонин, скутеллареин, хризин, тангеретин,

диосметин и другие [21,33,37,43,69-71].

Из флаванонов, обладающих существенной ингибирующей активностью в отношении основной протеазы SARS-CoV-2, отметим нарингенин и близкий к нему эриодиктиол, а также гесперидин, гликозид флаванона гесперетина. Нарингенин, являющийся гликозидом нарингина,

вряде докинговых исследований проявил высокую ингибирующую активность в отношении 3CLpro. Показатель его энергии связи в различных экспериментах колебался от – 7,1 ккал/моль [50] до – 12,44 ккал/моль [72]. Выяснено, что этот флаванон располагается в щели между

156

Рекомендовано к покупке и изучению сайтом МедУнивер - https://meduniver.com/

доменами I и II в субстрат-связывающем кармане 3CLpro SARS-CoV-2, образуя три водородные связи и ряд Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий с остатками аминокислот фермента. Важно отметить, что среди них остатки каталитической диады His 41/Cys 145, а также Gln 166, играющий важную роль в димеризации протеазы [17,73-75]. Интересно, что сахарный фрагмент в положении С7 повышал ингибирующую активность нарингенина по сравнению с нарингином, а метоксилирование гидроксильной группы в положении 4ʹ молекулы эриодиктиола, напротив, снижало аффинность связывания [64,76]. Гесперидин, представляющий собой гесперитин с присоединенным в положении С7 рутинозным фрагментом, в докинговых исследованиях проявил высокую степень ингибирования белков 3CLpro, превосходящую действие агликона [73]. Эффективность связывания гесперидина в ряде экспериментов колебалась от – 5,8 ккал/моль [77] до – 9,02 ккал/моль [21], превышая активность многих других флавоноидов и противовирусных средств [72,78]. Ингибирование протеазы 3CLpro в докинге с геспередином обеспечивалось за счет его проникновения к субстрат-связывающему сайту фермента с образованием 4-6 водородных связей и нескольких стэкинговых взаимодействий, в том числе и с остатками каталитической диады и Gln 166 [21,79,80].

Анализируя докинг-исследования с участием флаван-3-олов (катехинов), отметим, что у большинства этих флавоноидов предсказана способность ингибировать активность 3CLpro SARS-CoV-2. Высокие показатели связывающей аффинности определены у них в диапазоне от

– 6,7 до – 9,0 ккал/моль [17,49,50,81,82]. Как правило, наибольшей степенью связывания с 3CLpro обладал EGCG, связывающий аффинитет которого доходит до – 11,7 ккал/моль [83]. По данным T.T.H. Nguyenи соавторов [76], основные катехины по своей энергии связи можно расположить следующим образом: эпигаллокатехин галлат (EGCG)>галлокатехин галлат (GCG)>эпигаллокатехин (EGC)>катехин галлат (CG)>эпикатехин галлат (ECG)>эпикатехин (EC). Различные катехины образуют от 4 до 7 водородных связей и ряд гидрофобных связей с аминокислотными остатками 3CLpro SARS-CoV-2. Но только у трех из них (EGCG, ECG и GCG) предсказано явное взаимодействие с остатками каталитической диады His 41/Cys 145 или Glu 166 в субсайтах S1, S2 и S1ʹ субстрат-связывающего региона, превосходящее контрольный ингибитор 3CLpro N3 [81,84-86]. Показано также, что в условиях моделирования МД комплексы 3CLpro с тремя вышеназванными катехинами были высоко стабильными и компактными, проявляя минимальные конформационные флуктуации [81,87]. Кроме того, было замечено, что данные флаван-3-олы содержат три гидроксильные группы в положениях C3´, C4´и С´5 кольца B. Высказано предположение, согласно которому именно наличие этих трех гидроксилов, а также фрагмента галловой кислоты у C3 кольца С повышает ингибирующую активность этих флавоноидов в отношении 3CLpro SARS-CoV-2 [76].

Сходное ингибирующее 3CLpro влияние, по-видимому, имеют теафлавины. Являясь

157

<<< < Предыдущая 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 2223 / 2623 24 25 26 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Фармакология

#
24.03.202433.14 Mб0Фармакология_Рецептура_Практические_занятия_Чекман_И_С_.pdf
#
24.03.20242.62 Mб0Фармакология_Руководство_к_практическим_занятиям_В.pdf
#
24.03.202475.36 Mб0Фармакология_Свистунов_А_А_,_Тарасов_В_В_2017.pdf
#
24.03.202485.44 Mб1Фармакология_тестовые_задания,_Харкевич,_2013.pdf
#
24.03.202419.07 Mб93Фармакология_Учебник_Р_Н_Аляутдин_2022.pdf
#
24.03.20242.53 Mб1Фармакология_флавоноидов_Зверев_Я_Ф_,_Рыкунова_А_Я.pdf
#
24.03.20247.02 Mб0Фармакология_Чабанова_В_С_2022.pdf
#
24.03.20244.34 Mб1Фармакопея.pdf
#
24.03.202414.75 Mб0Фармакотерапия_в_гериатрической_практике_Кантемирова_Р_К_,_Чернобай.pdf
#
24.03.20243.2 Mб0Фармакотерапия_неотложных_состояний_Справочник_Барт.pdf
#
24.03.20242.85 Mб0Фармакотерапия_неотложных_состояний_Справочник_Чернов.pdf