SCOPUS
SCIE
Natural products used as a chemical library for protein–protein interaction targeted drug discovery
저자
Jin, Xuemei ; Lee, Kyungro ; Kim, Nam Hee ; Kim, Hyun Sil ; Yook, Jong In ; Choi, Jiwon ; No, Kyoung Tai
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
46-58(13쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>Protein–protein interactions (PPIs), which are essential for cellular processes, have been recognized as attractive therapeutic targets. Therefore, the construction of a PPI-focused chemical library is an inevitable necessity for future drug discovery. Natural products have been used as traditional medicines to treat human diseases for millennia; in addition, their molecular scaffolds have been used in diverse approved drugs and drug candidates. The recent discovery of the ability of natural products to inhibit PPIs led us to use natural products as a chemical library for PPI-targeted drug discovery. In this study, we collected natural products (NPDB) from non-commercial and in-house databases to analyze their similarities to small-molecule PPI inhibitors (iPPIs) and FDA-approved drugs by using eight molecular descriptors. Then, we evaluated the distribution of NPDB and iPPIs in the chemical space, represented by the molecular fingerprint and molecular scaffolds, to identify the promising scaffolds, which could interfere with PPIs. To investigate the ability of natural products to inhibit PPI targets, molecular docking was used. Then, we predicted a set of high-potency natural products by using the iPPI-likeness score based on a docking score-weighted model. These selected natural products showed high binding affinities to the PPI target, namely XIAP, which were validated in an <I>in vitro</I> experiment. In addition, the natural products with novel scaffolds might provide a promising starting point for further medicinal chemistry developments. Overall, our study shows the potency of natural products in targeting PPIs, which might help in the design of a PPI-focused chemical library for future drug discovery.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> This paper provides <I>in silico</I> drug discovery strategy to identify natural products capable to inhibit the protein–protein interactions. </LI> <LI> The predicted PPI inhibitor-like natural products were validated in an in vitro experiment. </LI> <LI> The XIAP inhibitor LENP0044 could be used as a potent template for further chemical optimization. </LI> <LI> Natural products can be used as potent candidates in the design of a PPI-focused chemical library for drug discovery. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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