Etude par la méthode DFT et Docking Moléculaire des propriétés structurales et électroniques des flavonoïdes et leurs interactions Enzyme-Substrat

Abstract

Cette étude présente une investigation théorique des propriétés structurales et biologiques de la quercétine et de deux de ses dérivés : la 3-méthoxyquercétine et l'isoquercétine. L’approche combine: des calculs DFT analysant les propriétés électroniques (réactivité, mécanismes d'action), étayés par des données expérimentales (RMN, UV-Vis) et évaluant l'impact des modifications structurales. Des simulations de docking moléculaire et de dynamique moléculaire ont été menées pour évaluer la stabilité des complexes protéine-ligand, et les interactions atomiques. Des prédictions physico-chimiques et pharmacocinétiques ont été réalisées via des serveurs web spécialisés. La quercétine native présente une forte capacité donneuse / acceptrice d’électrons mais un profil toxicologique défavorable (risques cancérogène, immunotoxique). Elle cible les enzymes SOD et hAPN/CD13 (via les cartographies MESP), avec une affinité modérée à faible (évaluée par MM/GBSA). La 3-méthoxyquercétine montre une affinité supérieure pour les cibles enzymatiques (hAPN/CD13, SOD) surpassant même le ligand de référence (Actinonine) et présente un profil toxicologique plus favorable. L'isoquercétine cible également SOD/hAPN (via MESP), mais présente des risques toxiques significatifs (mutagénicité au test AMES, inhibition du canal hERG potentiellement cardiotoxique). Elle offre une stabilité accrue mais une perméabilité réduite (déviation des critères de Lipinski). Les résultats valident le potentiel thérapeutique de ces composés contre le cancer et les maladies liées au stress oxydatif. La 3-méthoxyquercétine se distingue comme la candidate optimale, combinant une haute affinité pour les cibles, un profil de sécurité amélioré des propriétés électroniques prometteuses justifiant un développement ultérieur.