Molekulare Einblicke in die Hemmung des lebensmittelbedingten Pilzes Aspergillus fumigatus durch den Lebensmittelfarbstoff Violacein mittels computationaler Methoden

Filamentöse Fungal-Human-Pathogene (FFHPs) wie Aspergillus fumigatus zeigen zunehmende Resistenzen gegenüber derzeit verfügbaren Antimykotika. Ein möglicher Zielstrukturn, die Nucleosid-Diphosphat-Kinase (Ndk), ist bedeutend für die Nukleotid-Biosynthese und entscheidend für den Pilzstoffwechsel. Violacein, ein natürlicher Lebensmittelfarbstoff, wurde hinsichtlich seiner antimykotischen Effekte gegen Aspergillus fumigatus mittels computationaler Ansätze gegen das Ndk-Protein untersucht. Bekannte und vorhergesagte Interaktionen von Ndk mit Proteinen wurden mithilfe der STRING-Anwendung durchgeführt. Das Molekulardocking wurde mit der Schrodinger Maestro Software (V.14.1) unter erhöhter Präzisionseinstellung und dem OPLS4-Kraftfeld durchgeführt. MDS wurde für 500ns unter OPLS4-Kraftfeld und dem TIP3P-Lösungsmittel-System durchgeführt. Die Geometrieoptimierung für DFT wurde unter Verwendung der Becke 3-Parameter-Austauschfunktion (B3LYP) durchgeführt. Die Molekulardocking-Studien zeigten signifikante Interaktionen mit guter Bindungsenergie zwischen Violacein und Ndk. Nachfolgende MD-Simulationen bestätigten die Stabilität des Violacein-Ndk-Komplexes im Vergleich zum Referenzligand-Komplex und zeigten eine stabile Interaktion zwischen dem Protein und Violacein. Die Energiedifferenz von Violacein wurde mit 0,072567 eV bestimmt, was auf seine Weichheit mit geringerer kinetischer Stabilität und höherer chemischer Reaktivität hinweist. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Violacein möglicherweise den Nukleotidstoffwechsel durch Zielgerichtete Hemmung von Ndk stören könnte, wodurch eine antimykotische Aktivität demonstriert wird. Weitere experimentelle Validierungen sind jedoch erforderlich, um diese computationalen Ergebnisse zu bestätigen und die praktische Verwendung von Violacein in antimykotischen Behandlungen zu erforschen.