بررسی مکانیسم ضد توموری زعفران با استفاده از فارماکولوژی شبکه‌ای و داکینگ مولکولی معکوس

هدف: بررسی مکانیزم ضد توموری زعفران (Crocus sativus L.) با استفاده از فارماکولوژی شبکه‌ای و تکنیک‌های داکینگ معکوس مولکولی. روش‌ها: اجزای اصلی شیمیایی زعفران از طریق جستجوی منابع منتشر شده و پایگاه داده TCMSP استخراج شدند. اهداف بالقوه این ترکیبات با استفاده از سرور PharmMapper پیش‌بینی گردیدند. ژن‌های هدف متناظر از پایگاه داده UniProt شناسایی شدند. اهداف ضد توموری زعفران با نگاشت ژن‌های بیماری سرطان یا تومور از طریق پایگاه‌های GeneCards، OMIM و TTD به‌دست آمد. نرم‌افزار Cytoscape برای ساخت شبکه هدف‌های عملکردی اجزای فعال زعفران به کار رفت.

تحلیل پروتئین-پروتئین با پایگاه String و تحلیل غنی‌سازی عملکرد GO و مسیر KEGG با پلتفرم Metascape انجام شد. در نهایت، داکینگ مولکولی برای ارزیابی اتصال ترکیبات اصلی با اهداف بالقوه آن‌ها صورت گرفت. نتایج: ۹ ترکیب فعال در زعفران از جمله کورستین، کمپفرول، ایزورامنیتین، پیکروکروسین و کروسین I شناسایی شدند که ممکن است روی ۳۷ هدف کلیدی از جمله AKT1, CCND1, MMP9, EGFR, TP53 اثر داشته باشند و در مسیرهای سیگنال‌دهی P53، TNF و دیگر مسیرها نقش دارند. داکینگ مولکولی اتصال متوسطی از طریق پیوند هیدروژنی و تعاملات هیدروفوبیک نشان داد. نتیجه‌گیری: اثر ضد توموری زعفران از طریق شبکه اجزا-هدف‌ها-مسیرها ارزیابی شد که می‌تواند بنیانی برای تحقیقات بیشتر فراهم آورد.

Objective  To explore the anti-tumor mechanism of saffron (Crocus sativus L.) by network pharmacology and reverse molecular docking techniques.   Methods   The main chemical components of saffron were obtained by searching published literature and TCMSP database. The potential targets of these components were predicted using PharmMapper server. The corresponding target genes were identified from UniProt database.

The underlying anti-tumor targets of saffron were obtained by mapping the disease genes of cancer or tumor with GeneCards, OMIM and TTD databases. Cytoscape software was used to construct the action target network of saffron active components. The protein-protein interaction analysis was performed by String database, and the GO function and KEGG pathway enrichment analysis were performed by Metascape platform. Finally, molecular docking was performed to evaluate the binding of main components with their potential targets.

Results   A total of 9 active ingredients in saffron including quercetin, kaempferol, isorhamnetin, picrocrocin and crocin I, were identified, which might act on 37 key targets including AKT1, CCND1, MMP9, EGFR, TP53, involved in P53, TNF and other signaling pathways. Molecular docking indicated modest binding potency through hydrogen bonding, and hydrophobic interactions.   Conclusion  The anti-tumor effect of saffron was evaluated via the network of components-targets-pathways, which might provide a foundation for further research.