QSAR and molecular docking modelling of anti-leishmanial activities of organic selenium and tellurium compounds

Abstract

Leishmaniasis affects mainly rural areas and the poorest people in the world. A computational study of the antileishmanial activity of organic selenium and tellurium compounds was performed. The 3D structures of the compounds were optimized at the wb97xd/lanl2dz level and used in the quantitative structure-activity relationship (QSAR) analysis. The antileishmanial activity was measured by L. donovani β carbonic anhydrase inhibition (Ki) and the half-maximal inhibitory concentration (IC50) against L. infantum amastigotes. The dataset was divided into training (75%) and test sets (25%) by using a kmeans clustering algorithm. For pKi prediction, model M3 with seven 3D topographic descriptors was characterized by the following statistical parameters: r 2 = 0.879, Q 2 LOO = 0.822, and Q 2 ext = 0.840. For pIC50 prediction, model M12 with six attributes was characterized by the following statistical parameters: r 2 = 0.907, Q 2 LOO = 0.824, and Q 2 ext = 0.795. Both models met all the requirements of Tropsha´s test, which implies predictions of pIC50 and pKi activities with high accuracy. Concomitantly, favourable interactions of the sulphonamide group with the Zn atom in the protein were revealed by the docking analysis.

Relación cuantitativa estructura actividad del factor de bioconcentración de los bifenilos policlorados en especies de peces utilizando métodos basados en aprendizaje de máquina

“…Para este análisis, se evaluaron los valores de R de la matriz de correlación. Es de esperarse que estos valores se encuentren entre -0,7 y 0,7 para asegurar que no existe colinealidad entre las variables [42]. La correlación de 0,42 entre los descriptores de M_4_LR se encuentra dentro de este rango.…”

“…1. La colinealidad de las variables se cuantifica con los valores de r de la matriz de correlación, por lo tanto, se esperan valores menores a 0,7 [42].…”

“…Las cargas atómicas (c) brindan información de la distribución de densidad electrónica en una molécula [44]. La masa (m) y el volumen de Van der Waals (v) son propiedades estructurales que indican las dimensiones de la molécula [42]. La electronegatividad (e) describe la atendencia de un átomo para atraer electrones hacia sí mismo [45].…”

“…La electronegatividad (e) describe la atendencia de un átomo para atraer electrones hacia sí mismo [45]. El índice de refracción (r) y la polarizabilidad (p) están relacionados con la habilidad de distorsión de la nube electrónica de una especie [42,46] Por un lado, c, e, m , y v juegan un papel importante en la construcción de M_4_LR. Si bien B tiene un coeficiente más grande, A tiene mayor impacto que B ya que presenta mayor variabilidad.…”

Selenium and protozoan parasitic infections: selenocompounds and selenoproteins potential

“…New organo-Se compounds bearing the sulfonamide moiety have displayed leishmanicidal activities by inhibiting the β-isoform of carbonic anhydrase from Leishmania donovani chagasi, which is considered a specific and promising therapeutic target against these pathogens since the host cells lack such an isoform (Al-Tamimi et al 2019;Cabrera et al 2021). Similarly, trypanothione reductase (TryR), catalyzing the reduction of trypanothione disulfide to trypanothione in trypanosomatids, remains a promising target due to its important role in the protection against ROS and its absence in vertebrates.…”