Edmar Miyoshi, Flavio Augusto Vicente Seixas, Samantha Wietzikoski, Evellyn Claudia Wietzikoski Lovato, Francislaine Aparecida dos Reis Lívero, Cíntia de Souza Alferes Araújo, Diego de Souza Lima, Vanessa Rodrigues Nascimento, Danilo Magnani Bernardi, Marcelo Machado Ferro, and Juliana Marchi
The dopaminergic system is involved in a wide range of neuropsychiatric and neurodegenerative disorders. The lack of receptor subtype specificity is related to several pharmacological side effects that are observed during therapy among parkinsonian and schizophrenic patients. It is of paramount importance to search for new compounds that act on dopamine receptors with therapeutic potential, higher clinical effectiveness, and fewer adverse effects. In the present study, we performed a molecular docking study of D2, D3, and D4 receptor interactions with 92 metabolites from Curcuma longa using an in silico approach. We sought to identify compounds for possible drug development. A virtual library of compounds was built using molecules that were identified in the phytochemical characterization of C. longa. Protocols that were validated by redocking were applied to a virtual scan of this library using the Autodock-v4.2.3, Autodock Vina, and Molegro-v6.0 Virtual Docker programs, with four repetitions each. The three-dimensional structures of D2, D3, and D4 receptors in complex with risperidone, eticlopride, and nemonapride were obtained from the Protein Data Bank. Four compounds—stigmasterol, β-sitosterol, cholest-5-en-3-one, and cholestan-3-ol,2-methylene-(3β, 5α)—were the most likely to bind D2, D3, and D4 dopamine receptors, suggesting their potential for possible drug development. El sistema dopaminérgico está involucrado en una amplia gama de trastornos neuropsiquiátricos y neurodegenerativos. La falta de especificidad del subtipo de receptor está relacionada con varios efectos secundarios farmacológicos que se observan durante la terapia entre pacientes parkinsonianos y esquizofrénicos. Es de suma importancia buscar nuevos compuestos que actúen sobre los receptores de dopamina con potencial terapéutico, mayor efectividad clínica y menos efectos adversos. En el presente estudio, realizamos un estudio de acoplamiento molecular de las interacciones de los receptores D2, D3 y D4 con 92 metabolitos de Curcuma longa utilizando un enfoque in silico. Buscamos identificar compuestos para el posible desarrollo de fármacos. Se construyó una biblioteca virtual de compuestos utilizando moléculas que se identificaron en la caracterización fitoquímica de C. longa. Los protocolos que fueron validados por redocking se aplicaron a un escaneo virtual de esta biblioteca usando los programas Autodock-v4.2.3, Autodock Vina y Molegro-v6.0 Virtual Docker, con cuatro repeticiones cada uno. Las estructuras tridimensionales de los receptores D2, D3 y D4 en complejo con risperidona, eticloprida y nemonaprida se obtuvieron del Protein Data Bank. Cuatro compuestos (estigmasterol, β-sitosterol, colest-5-en-3-ona y colestán-3-ol, 2-metilen- (3β, 5α)) fueron los más propensos a unirse a los receptores de dopamina D2, D3 y D4 , lo que sugiere su potencial para el posible desarrollo de fármacos. O sistema dopaminérgico está envolvido em uma ampla gama de doenças neuropsiquiátricas e neurodegenerativas. A falta de especificidade do subtipo de receptor está relacionada a vários efeitos colaterais farmacológicos que são observados durante a terapia entre pacientes parkinsonianos e esquizofrênicos. É de suma importância a busca por novos compostos que atuem nos receptores da dopamina com potencial terapêutico, maior eficácia clínica e menor número de efeitos adversos. No presente estudo, realizamos um estudo de docagem molecular das interações dos receptores D2, D3 e D4 com 92 metabólitos da Curcuma longa usando uma abordagem in silico. Procuramos identificar compostos para possível desenvolvimento de drogas. Uma biblioteca virtual de compostos foi construída a partir de moléculas que foram identificadas na caracterização fitoquímica de C. longa. Os protocolos que foram validados por redocagem e foram aplicados a uma varredura virtual dessa biblioteca usando os programas Autodock-v4.2.3, Autodock Vina e Molegro-v6.0 Virtual Docker, com quatro repetições cada. As estruturas tridimensionais dos receptores D2, D3 e D4 em complexo com risperidona, eticloprida e nemonaprida foram obtidas no Protein Data Bank. Quatro compostos - estigmasterol, β-sitosterol, colest-5-en-3-ona e colestan-3-ol, 2-metileno- (3β, 5α) - foram os mais propensos a se ligar aos receptores de dopamina D2, D3 e D4 , sugerindo seu potencial para possível desenvolvimento de drogas.