Disruption of DYRK1A-induced hyperphosphorylation of amyloid-beta and tau protein in Alzheimer’s disease: An integrative molecular modeling approach
Notice bibliographique
Résumé
Alzheimer’s disease (AD) is a neurological disorder caused by the abnormal accumulation of hyperphosphorylated proteins. Dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase 1A (DYRK1A) is a dual phosphorylation enzyme which phosphorylates the amyloid-β (Aβ) and neurofibrillary tangles (NFTs). A high throughput virtual screening approach was applied to screen a library of 98,071 compounds against DYRK1A using different programs including AutoDock Vina, Smina, and idock. Based on the binding affinities, we selected 330 compounds for absorption, distribution, metabolism, excretion, and toxicity (ADMET) analysis. Various pharmacokinetics parameters were predicted using the admetSAR server, and based on the pharmacokinetics results, 14 compounds were selected for cross-docking analysis using AutoDock. Cross-docking analysis revealed four compounds, namely, ZINC3843365 (−11.07 kcal/mol −1 ), ZINC2123081 (−10.93 kcal/mol −1 ), ZINC5220992 (−10.63 kcal/mol −1 ), and ZINC68569602 (−10.35 kcal/mol −1 ), which had the highest negative affinity scores compared to the 10 other molecules analyzed. Density functional theory (DFT) analysis was conducted for all the four top-ranked compounds. The molecular interaction stability of these four compounds with DYRK1A has been evaluated using molecular dynamics (MD) simulations on 100 nanoseconds followed by principal component analysis (PCA) and binding free energy calculations. The Gibbs free energy landscape analysis suggested the metastable state and folding pattern of selected docking complexes. Based on the present study outcome, we propose four antagonists, viz., ZINC3843365, ZINC2123081, ZINC5220992, and ZINC68569602 as potential inhibitors against DYRK1A and to reduce the amyloid-β and neurofibrillary tangle burden. These screened molecules can be further investigated using a number of in vitro and in vivo experiments.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».