Đánh giá in silico hoạt tính kháng ung thư của các hoạt chất từ lá Polyscias fruticosa (L.) Harms nhắm mục tiêu EGFR
Các tác giả
DOI: https://doi.org/10.59294/HIUJS2025080Từ khóa:
Polyscias fruticosa, in silico, ái lực liên kết, kháng ung thư, EGFRTóm tắt
Đặt vấn đề: Lá Polyscias fruticosa (PF) là nguồn dồi dào hoạt chất tiềm năng ứng dụng điều trị, tuy nhiên tương tác phân tử của hoạt chất PF với EGFR chưa được khám phá. Mục tiêu: Đánh giá ái lực và tương tác của hoạt chất PF với EGFR để xác định hoạt chất tiềm năng trong điều trị ung thư. Phương pháp: Docking phân tử được sử dụng để đánh giá tương tác trên EGFR. Kết quả: CHEMBL1765597 (-8.9 kcal/mol) và silphiosid G (-8.8 kcal/mol) thể hiện ái lực vượt trội so với gefitinib (-7.3 kcal/mol), trong khi stigmasterol glucosid và stigmasteryl glucosid (-8.4 kcal/mol) cũng cho thấy tiềm năng đáng kể. Phân tích tương tác cho thấy CHEMBL1765597 (3-O-[alpha-L-arabinopyranosyl(1→2)-alpha-L-arabinopyranosyl(1→6)]-beta-D-glucopyranosyl oleanolic acid) hình thành nhiều liên kết hydrogen mạnh với acid amin ARG841, ASN842 và ASP855, trong khi silphiosid G tương tác hiệu quả với LYS745 và THR854. Các glycosid sterol như stigmasterol glucosid đã hình thành liên kết hydrogen và tương tác kỵ nước với CYS797 và VAL726, tương tự nhưng ít đa dạng hơn các tương tác π-alkyl và π-sulfur của gefitinib. Polysciosid D (-6.6 kcal/mol) thể hiện ái lực thấp hơn và tiềm năng ức chế hạn chế. Kết luận: Hoạt chất PF đặc biệt là CHEMBL1765597 và silphiosid G thể hiện hồ sơ liên kết tiềm năng như các chất ức chế EGFR tự nhiên khi so sánh với gefitinib về ái lực và cần nghiên cứu in vitro và in vivo để xác nhận tiềm năng điều trị.
Abstract
Background: Polyscias fruticosa (PF) leaves represent a rich reservoir of bioactive compounds with promising therapeutic potential, yet their molecular interactions with the epidermal growth factor receptor (EGFR) remain underexplored. Objectives: This study aimed to evaluate the binding affinity and molecular interactions of PF-derived compounds with EGFR to identify potential natural inhibitors for cancer treatment. Methods: Molecular docking was employed to assess the interactions of PF compounds, including CHEMBL1765597, silphioside G, and sterol glycosides, with EGFR, using gefitinib as the reference drug. Results: Study results showed that CHEMBL1765597 (-8.9 kcal/mol) and silphioside G (-8.8 kcal/mol) exhibited superior binding affinity compared to the reference drug gefitinib (-7.3 Kcal/mol), while compounds like stigmasterol glucoside and stigmasteryl glucoside (-8.4 kcal/mol) also showed significant potential. Interaction analysis indicated that CHEMBL1765597 formed multiple strong hydrogen bonds with amino acid residues such as ARG841, ASN842, and ASP855, whereas silphiosid G effectively interacted with LYS745 and THR854. Sterol glycosides, such as stigmasterol glucoside, established hydrogen bonds and hydrophobic interactions with CYS797 and VAL726, resembling but less diverse than gefitinib's π-alkyl and π-sulfur interactions. Compounds like polyscioside D (-6.6 Kcal/mol) displayed lower affinity, limiting their inhibitory potential. Conclusion: PF-derived compounds, particularly CHEMBL1765597 and silphioside G, exhibit promising binding profiles as natural EGFR inhibitors compared to gefitinib in affinity and warrant further in vitro and in vivo studies to confirm their therapeutic potential.
Tài liệu tham khảo
[1] P.C. Em and T.N. Tuyen, “Design, microwave-assisted synthesis, antimicrobial and anticancer evaluation, and in silico studies of some 2-naphthamide derivatives as DHFR and VEGFR-2 inhibitors,” ACS Omega, vol. 7, no. 37, pp. 33614-33628, 2022. doi: 10.1021/acsomega.2c05206.
DOI: https://doi.org/10.1021/acsomega.2c05206[2] D.J. Newman and G.M. Cragg, “Natural products as sources of new drugs over the nearly four decades from 1981 to 2019,” J. Nat. Prod., vol. 83, no. 3, pp. 770-803, 2020.
DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jnatprod.9b01285[3] A.A. Śliwińska and K. Tomiczak, “Advancing the potential of Polyscias fruticosa as a source of bioactive compounds: Biotechnological and pharmacological perspectives,” Molecules, vol. 30, no. 17, p. 3460, 2025.
DOI: https://doi.org/10.3390/molecules30173460[4] A. Boye, D.O. Acheampong, V.Y.A. Barku, A. Yussam, and E.A. Asiamah, “Follicular development and post-implantation loss assessments in nonpregnant and pregnant rats orally exposed to Polyscias fruticosa leaf extract,” Journal of Complementary Medicine Research, vol 8, pp. 1-10, 2018.
DOI: https://doi.org/10.5455/jcmr.20180210021526[5] G.A. Koffuor, A. Boye, J. Ofori-Amoah, S. Kyei, S. Abokyi, R.A. Nyarko, and R.N. Bangfu, “Anti-inflammatory and safety assessment of Polyscias fruticosa (L.) Harms (Araliaceae) leaf extract in ovalbumin-induced asthma,” The Journal of Phytopharmacology, vol 3, pp. 337-342, 2014.
DOI: https://doi.org/10.31254/phyto.2014.3506[6] N.T. Luyen, N.H. Dang, P.T.X. Binh, N.T. Hai, and N.T. Dat, “Hypoglycemic property of triterpenoid saponin PFS isolated from Polyscias fruticosa leaves,” An Acad Bras Cienc., vol. 90, no. 3, pp. 2881-2886, 2018.
DOI: https://doi.org/10.1590/0001-3765201820170945[7] V.M. Do, C.L. Tran, T.H. Duong, T.H. Duong, H.V.T. Phan, H.H. Nguyen, T.P. Nguyen, and J. Sichaem, “Chemical constituents of the leaves of Polyscias fruticosa,” Chem Nat Compd, vol. 57, pp. 1125-1127, 2021.
DOI: https://doi.org/10.1007/s10600-021-03566-w[8] K. Suda, C.J. Rivard, T. Mitsudomi, and F.R. Hirsch, “Overcoming resistance to EGFR tyrosine kinase inhibitors in lung cancer, focusing on non-T790M mechanisms,” Expert Rev Anticancer Ther., vol. 17, no. 9, pp. 779-786, 2017.
DOI: https://doi.org/10.1080/14737140.2017.1355243[9] D.B. Kitchen, H. Decornez, J.R. Furr, and J. Bajorath, “Docking and scoring in virtual screening for drug discovery: Methods and applications,” Nat. Rev. Drug Discov., vol. 3, no. 11, pp. 935-949, 2004.
DOI: https://doi.org/10.1038/nrd1549[10] P.C. Em and L.H. Huong Ha, “Anticancer activity of phytocompounds of black ginger (Kaempferia parviflora Wall. Ex Baker): In silico approach,” Chemical Physics Impact, vol. 11, p. 100903, 2025. doi: 10.1016/j.chphi.2025.100903.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.chphi.2025.100903[11] C.S. Lee, S.A. Lee, Y.J. Kim, S.J. Seo, and M.W. Lee, “3,4,5-Tricaffeoylquinic acid inhibits tumor necrosis factor-α-stimulated production of inflammatory mediators in keratinocytes via suppression of Akt- and NF-κB-pathways,” Int Immunopharmacol., vol. 11, no. 11, pp. 1715-1723, 2011.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.intimp.2011.06.003[12] C.H. Yun, T.J. Boggon, Y. Li, M.S. Woo, H. Greulich, M. Meyerson, and M.J. Eck, “Structures of lung cancer-derived EGFR mutants and inhibitor complexes: mechanism of activation and insights into differential inhibitor sensitivity,” Cancer Cell., vol. 11, no. 3, pp. 217-227, 2007.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.ccr.2006.12.017[13] J.P. James, T.C. Aiswarya, S.P. Shenoy, and V. Devaraji, “Synthesis and in silico study of new azetidinones against non-small cell lung cancer by EGFR inhibition,” The Thai Journal of Pharmaceutical Sciences, vol. 46, no. 5, pp. 595-606, 2022.
DOI: https://doi.org/10.56808/3027-7922.2644[14] O.O. Elekofehinti, O. Iwaloye, F. Olawale, and E.O. Ariyo, “Saponins in cancer treatment: Current progress and future prospects,” Pathophysiology, vol. 28, no. 2, pp. 250-272, 2021.
DOI: https://doi.org/10.3390/pathophysiology28020017[15] Y. He, M.M. Sun, G.G. Zhang, J. Yang, K.S. Chen, W.W. Xu, and B. Li, “Targeting PI3K/Akt signal transduction for cancer therapy,” Signal Transduct Target Ther., vol. 6, no. 1, p. 425, 2021.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41392-021-00828-5
Tải xuống
Tải xuống: 85
Đã xuất bản
Cách trích dẫn
Số
Chuyên mục
