Nardostachys Jatamansiの抗うつ病活動を解読するためのシステム薬理学研究

背景：Valerianaceaeファミリーの植物Nardostachys Jatamansiはよく知られている抗うつ薬植物であり、歴史的に伝統医学で使用されてきました。N. jatamansiには多くの異なる化合物が含まれているため、作用メカニズムを特定するために、ネットワークベースの研究が必要です。ネットワークベースの研究は、薬物の作用のメカニズムを理解する上でますます重要なツールになりつつあります。Systems Pharmacology（SP）とBioinformaticsは、計算を使用して分子および細胞レベルの薬物作用の理解を開発する2つの新しいツールです。SPは、一般的な生物学的経路に関与するタンパク質間緊張（薬物標的）相互作用の機械的理解を提供できます。本研究は、システムの薬理学的アプローチに従って、N。jatamansiの抗うつ薬活性の未知のターゲットとメカニズムを特定するために行われました。 方法：まず、うつ病プロセスに関与するすべてのターゲット（受容体と代謝物）のリストがKEGGデータベースに基づいて提供されました。タンパク質ターゲットの3D構造は、PDBファイルとして収集され、そのアクティブサイト座標が見つかりました。次のステップでは、N。jatamansiの既知の化合物の構造が収集されました。タンパク質と遅れの相互作用を特定するために、オートドックでドッキングプロセスが実行され、出力が受信されました。私たちの研究を完了するために、抗うつ薬の従来の薬物とN. jatamansi化合物の類似性を分析しました。Cytoscapeソフトウェアが把握したSPマップは、ハーブ化合物、分子標的、うつ病の関係を示しています。 結果：ドッキングの結果によると、薬物がないいくつかの重要なターゲット、またはうつ病プロセスで重要な役割を果たすいくつかの天然化合物を提案できます。類似性の結果によれば、治療効果のためにさらに研究を必要とする抽出または合成のためのいくつかの分子を提案できます。この研究は、N。jatamansiが複数の化合物を使用した複数の分子標的によってうつ病にどのように影響するかを示しています。

BACKGROUND: The plant Nardostachys jatamansi from Valerianaceae family is a well known antidepressant plant and has historically been used in traditional medicine. As N. jatamansi contains many different compounds, to identify its mechanisms of action, we need a network-based study. Network-based studies are becoming an increasingly important tool in understanding the mechanisms of actions of drugs. Systems pharmacology (SP) and bioinformatics are two emerging tools that use computation to develop an understanding of drug actions in molecular and cellular levels. SP can provide mechanistic understanding of protein-protein (drug-target) interaction involved in a common biological pathway. The present study was undertaken to identify unknown targets and mechanisms of antidepressant activity of N. jatamansi according to a systems pharmacology approach. METHOD: First of all a list of all the targets (receptors and metabolites) involved in depression process were provided based on KEGG database. The 3D structures of protein targets were collected as PDB files and their active sites coordinates were found. In the next step the structures of known compounds of N. jatamansi were collected. For identifying the protein-lagand interactions, a docking process was run in AutoDock and an output was received. To complete our study, the similarity between antidepressant conventional drugs and N. jatamansi compounds was analyzed. A SP map figured by Cytoscape Software, shows the relations between herbal compounds, molecular targets and depression. RESULTS: According to the docking results, we can suggest several important targets that we have no drugs for, or several natural compounds that play an important role in depression process. According to the similarity results we can suggest several molecules for extraction or synthesis that need more researches for their therapeutic effects. This study shows that how N. jatamansi can effect on depression by multiple molecular targeting with multiple compounds.