Thymidine Based Potential Antimicrobial Agents Through In Silico DFT Calculations

Abstract

Modification of the hydroxyl (–OH) group of thymidine by acylation may cause changes in the antimicrobial and anticancer properties of thymidine which is investigated in this study. The current study is concentrated towards the in silico computational study of different in silico and bioactivity investigations. We relate the optimization of thymidine and its acylated analogs by applying density functional theory (DFT) with B 3LYP/3–21G level theory to demonstrate their thermal, frontier molecular orbital, the density of states (DOS) and molecular electrostatic potential (MESP) properties. All the analogs were found with enriched score than their parent atom which indicates the theoretical stability of these compounds. To deeply realize these observations molecular docking studies have been performed against human PARP1 (E.coli-BL21, PDB: 4ZZZ) and remarkable binding energies and non-covalent interactions were observed. Bioactivity data exhibited that compounds consisted of standard values in predicted cases. Moreover, toxicity data showed a safer level of the score for all studied thymidine analogs. This work demonstrates that potential thymidine analogs bind to bacterial pathogens for circumventing their activities and opens avenues for the development of newer drug candidates that can target bacterial and fungal pathogens

Модификация гидроксильной (–OH) группы тимидина путем ацилирования может вызвать изменения в антимикробных и противоопухолевых свойствах тимидина, которые исследуются в данной работе. Текущее исследование сосредоточено на вычислительном изучении in silico различных исследований in silico и биоактивности. Мы связываем оптимизацию тимидина и его ацилированных аналогов с применением теории функционала плотности (DFT) с теорией уровней B 3LYP/3–21G, чтобы продемонстрировать их тепловые свойства, пограничную молекулярную орбиталь, плотность состояний (DOS) и молекулярный электростатический потенциал (MESP). Все аналоги были обнаружены с показателем, превышающим их исходный атом, что указывает на теоретическую стабильность этих соединений. Чтобы глубже осознать эти наблюдения, были проведены исследования молекулярного докинга против PARP1 человека (E.coli-BL21, PDB: 4ZZZ) и обнаружены значительные энергии связи и нековалентные взаимодействия. Данные о биологической активности показали, что соединения в прогнозируемых случаях соответствовали стандартным значениям. Более того, данные о токсичности показали более безопасный уровень оценки для всех изученных аналогов тимидина. Эта работа демонстрирует, что потенциальные аналоги тимидина связываются с бактериальными патогенами, чтобы обойти их активность, и открывает возможности для разработки новых лекарственных препаратов-кандидатов, которые могут воздействовать на бактериальные и грибковые патогены