بررسی نفوذ ترکیبات زعفران از طریق لایه لیپیدی متصل به پروتئین اسپایک SARS-CoV-2 با استفاده از دینامیک مولکولی هدایت‌شده

ویروسی به نام COVID-19 علت یک شیوع عفونت است که در دسامبر 2019 شروع شد. هیچ دارو و درمان کاملاً موثری برای این ویروس شناخته نشده است. اخیراً، زعفران و ترکیبات آن برای درمان بیماری‌های ویروسی مختلف استفاده شده‌اند. عصاره زعفران و اجزای اصلی آن اثرات ضد ویروسی را نشان داده‌اند. در این مطالعه، شبیه‌سازی دینامیک مولکولی هدایت‌شده برای بررسی اثر چهار مولفه اصلی زعفران که شامل: کروستین، کروستین، زعفرانال و پیکروکروستین به عنوان کاندید برای مولکول‌های دارویی، بر COVID-19 استفاده شده است.

انرژی‌های اتصال بین مولکول‌های دارو و پروتئین اسپایک و پروتئاز اصلی ویروس ارزیابی شد. نتایج به دست آمده بر اساس پتانسیل‌های لنارد-جونز و الکترو استاتیک نشان داد که کروسیتین تمایل بالایی به پروتئین اسپایک و همچنین پروتئاز اصلی ویروس دارد. همچنین محاسبات مکانیک کوانتومی نشان داد که کروسیتین می‌تواند بر مانع انرژی لایه دوگانه چربی با مومنت دیپول قوی و قطبش‌پذیری غلبه کند. ویژگی‌های داروشناسی و ADMET نشان داد که کروسیتین می‌تواند یک کاندیدای داروی مناسب باشد. بنابراین، کروسیتین می‌تواند یک داروی امیدوارکننده برای درمان COVID-19 باشد.

A coronavirus identified as COVID-19 is the reason for an infection outbreak which is started in December 2019. NO completely effective drugs and treatments are not recognized for this virus. Recently, saffron and its compounds were used to treat different viral diseases. Saffron extract and its major ingredients have shown antiviral effects.

In this study, the steered molecular dynamics simulation was used for investigating the effect of four main components of saffron that include: crocin, crocetin, safranal, and picrocrocin as candidate for drug molecules, on COVID-19. The binding energies between drug molecules and spike protein and the main protease of the virus were evaluated.

The obtained results based on Lennard-Jones and electrostatic potentials demonstrated that crocetin has a high affinity towards spike protein and also the main protease of the virus. Also, the quantum mechanics calculations elucidated that the crocetin could overcome energy barrier of lipid bilayer with strong dipole moment and polarizability. The pharmacokinetic and ADMET properties proved that crocetin could be a suitable drug candidate. So, crocetin could be a promising drug for treatment of COVID-19.