Prédiction in silico du mode d’interaction entre des méthylxanthines et des protéines de lait

Abstract

Les métabolites secondaires des plantes, dans leur majorité, ont montré un effet thérapeutique, en particulier les molécules de méthylxanthine, où des études ont prouvé leur effet thérapeutique contre les crises d'apnée chez les bébés prématurés, et la possibilité de sa transmission par le lait maternel de la mère à son nouveau-né, Dans le cadre de ce travail, l'association de certaines molécules de méthylxanthine : caféine, théobromine, théophylline et paraxanthane avec certaines protéines du lait : alpha-lactalbumine, beta-lactoglobuline et lactoferrine a été abordée par des simulations de docking moléculaire. La modélisation, par la technique du docking moléculaire réalisée via le serveur CBDOCK, a permis de de prédire le mode de liaison et l'affinité des méthylxanthines aux acides aminés du site de liaison et de déterminer l'énergie libre de liaison de différents complexes binaires entre les protéines du lait et les molécules méthylxanthines. Les résultats de simulation obtenus ont montré que, par rapport à l'alpha-lactalbumine et à la bêta-lactoglobuline, la lactoferrine forme le complexe dimère protéine-méthylxanthine le plus stable avec une affinité décroissante en fonction des valeurs d'énergie de liaison de -7,6 kcal/mol pourla paraxanthine, -7,5 kcal/mol pour la caféine et la théobromine -7,4 kcal/mol pour la théophylline. Les résultats montrent en outre que les principales forces de liaison contribuant à la formation du complexe sont les liaisons hydrogène et les interactions hydrophobes.Secondary plant metabolites in there majority are regarded as compounds with therapeutic effect, especially methylxanthin molecules, where studies have proven its therapeutic effect against apnea attacks in premature babies, and the possibility of its transmission through breast milk from the mother to her newborn, Through this work, the association of some methylxanthin molecules: caffeine, theobromine, theophylline and paraxanthan with some milk proteins: alpha-lactalbumin, beta-lactoglobulin and lactoferrinhas been approached by molecular docking simulations. The modeling, by the molecular docking technique with the CBDOCK server, allowed to predict the binding mode and the affinity of thus methylxanthinsto the amino acids of the binding site and to determine the free binding energy of different binary complexes between milk proteins and methylxanthis molecules. The obtained simulation results showed that, compared to alpha-lactalbumin and beta-lactoglobulin, lactoferrin forms the most stable protein-methylxanthin dimer complex with decreasing affinity as a function of binding energy values of -7.6 kcal/mol for paraxanthin, -7.5 kcal/mol for caffeine and theobromine-7.4 kcal/mol for theophylline.The results also showed that the main bonding forces contributing to the formation of the complex are hydrogen bonds and hydrophobic interactions