Abstract Copper-based compounds are promising entities for target-specific next-generation anticancer and NSAIDS therapeutics. In lieu of this, benzimidazole scaffold plays an important role, because of their wide variety of potential functionalizations and coordination modes. Herein, we report three copper complexes 1 – 3 with benzimidazole-derived scaffolds, a biocompatible molecule, and secondary ligands viz, 1–10-phenanthroline and 2,2′-bipyridyl. All the copper complexes have been designed, synthesized and adequately characterized using various spectroscopic techniques. In-vitro , human serum albumin (HSA) binding was also carried out using fluorescence technique and in-silico molecular modeling studies, which exhibited significant binding affinities of the complexes with HSA. Furthermore, copper complexes 1 – 3 were tested for biological studies, i.e., anticancer as well as NSAIDS. In vitro cytotoxicity results were carried out on cultured MCF-7 cell lines. To get the insight over the mechanism of action, GSH depletion and change in lipid peroxidation were tested and thus confirmed the role of ROS generation, responsible for the cytotoxicity of the complexes 1 – 3 . Moreover, the copper complexes 1 – 3 were tested for potential to act as NSAIDS on albino rats and mice in animal studies in-vivo . Additionally, we also predicted the mechanism of action of the copper complexes 1 – 3 using molecular modeling studies with COX-2 inhibitor.

The mechanism of interaction between imipenem and HSA was investigated by various techniques like fluorescence, UV–vis absorbance, FRET, circular dichroism, urea denaturation, enzyme kinetics, ITC, and molecular docking. We found that imipenem binds to HSA at a high affinity site located in subdomain IIIA (Sudlow's site I) and a low affinity site located in subdomain IIA–IIB. Electrostatic interactions played a vital role along with hydrogen bonding and hydrophobic interactions in stabilizing the imipenem–HSA complex at subdomain IIIA, while only electrostatic and hydrophobic interactions were present at subdomain IIA–IIB. The binding and thermodynamic parameters obtained by ITC showed that the binding of imipenem to HSA was a spontaneous process (ΔGD° = −32.31 kJ mol–1 for high affinity site and ΔGD° = −23.02 kJ mol–1 for low affinity site) with binding constants in the range of 104–105 M–1. Spectroscopic investigation revealed only one binding site of imipenem on HSA (Ka ∼ 104 M–1). FRET analysis showed that the binding distance between imipenem and HSA (Trp-214) was optimal (r = 4.32 nm) for quenching to occur. Decrease in esterase-like activity of HSA in the presence of imipenem showed that Arg-410 and Tyr-411 of subdomain IIIA (Sudlow's site II) were directly involved in the binding process. CD spectral analysis showed altered conformation of HSA upon imipenem binding. Moreover, the binding of imipenem to subdomain IIIA (Sudlow's site II) of HSA also affected its folding pathway as clear from urea-induced denaturation studies.

The continuously increasing incidence rates of cancer and infectious diseases are open threats to the sustainable survival of animals and humans.

Nuxia oppositifolia is traditionally used in diabetes treatment in many Arabian countries; however, scientific evidence is lacking. Hence, the present study explored the antidiabetic and antioxidant activities of the plant extracts and their purified compounds. The methanolic crude extract of N. oppositifolia was partitioned using a two-solvent system. The n-hexane fraction was purified by silica gel column chromatography to yield several compounds including katononic acid and 3-oxolupenal. Antidiabetic activities were assessed by α-amylase and α-glucosidase enzyme inhibition. Antioxidant capacities were examined by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) scavenging assays. Further, the interaction between enzymes (α-amylase and α-glucosidase) and ligands (3-oxolupenal and katononic acid) was followed by fluorescence quenching and molecular docking studies. 3-oxolupenal and katononic acid showed IC50 values of 46.2 μg/mL (101.6 µM) and 52.4 μg/mL (119.3 µM), respectively against the amylase inhibition. 3-oxolupenal (62.3 µg/mL or 141.9 μM) exhibited more potent inhibition against α-glucosidases compared to katononic acid (88.6 µg/mL or 194.8 μM). In terms of antioxidant activity, the relatively polar crude extract and n-butanol fraction showed the greatest DPPH and ABTS scavenging activity. However, the antioxidant activities of the purified compounds were in the low to moderate range. Molecular docking studies confirmed that 3-oxolupenal and katononic acid interacted strongly with the active site residues of both α-amylase and α-glucosidase. Fluorescence quenching results also suggest that 3-oxolupenal and katononic acid have a good affinity towards both α-amylase and α-glucosidase enzymes. This study provides preliminary data for the plant’s use in the treatment of type 2 diabetes mellitus.

TEN1 protein is a key component of CST complex, implicated in maintaining the telomere homeostasis, and provide stability to the eukaryotic genome. Mutations in TEN1 gene have higher chances of deleterious impact; thus, interpreting the number of mutations and their consequential impact on the structure, stability and function is essentially important. Here, we have investigated the structural and functional consequences of nsSNPs in the TEN1 gene. A wide array of sequence- and structure-based computational prediction tools were employed to identify the effects of 78 nsSNPs on the structure and function of TEN1 protein and deleterious nsSNPs were identified. These deleterious or destabilizing nsSNPs are scattered throughout the structure of TEN1. However, major mutations were observed in the α1-helix (12-16) and β5-strand (88-96). We further observed that mutations at C-terminal region were have higher tendency to form aggregate. In-depth structural analysis of these mutations reveals that the pathogenecity of these mutations are driven mainly through larger structural changes because of alterations in non-covalent interactions. This work provides a blue print to pinpoint the possible consequences of pathogenic mutations in the CST complex subunit TEN1.

Arsenic (As), an environmental pollutant, imposes toxic impacts on plant health. In recent years, researchers have focused on comprehending the As-induced intrusion in growth and metabolic components. However, the interactions between phosphorus (P) and silicon (Si) remain elusive, specifically in rice (Oryza sativa) cultivars. Therefore, the present study investigated the effects of P and Si on the defense mechanisms, nutrients accumulation, carbohydrate metabolism, gibberellic acid (GA3) synthesis, and growth responses in Indica rice cultivars (landrace and improved) under As stress. With this focus, our study potentially indicated that As stress (150 µM) negatively impacted the underlying physiological and growth traits, with more pronounced effects on the improved cultivar compared to the landrace. However, P (30 mg kg−1 soil) and/ or Si (1 mM) treatments have prominently reduced oxidative stress with improved defense mechanisms and GA synthesis. Modulation of enzymatic defense system increased in both cultivars but more pronounced in landrace, including superoxide dismutase (+36.47%, +24.43%), ascorbate peroxidase (+95.11%, +78.26%), along with non-enzymatic antioxidants such as ascorbate (+29.43%, +21.48%), and reduced glutathione (+75.45%, +62.34%) concentrations, respectively. Notably, GA concentration (+23.78%, +16.48%) was substantially increased by the cumulative application of P and Si under As stress in both cultivars but more conspicuous in the landrace, respectively. Further, employing GA biosynthesis inhibitor, paclobutrazol (PBZ; 10 µM), substantiated the input of GA-mediated As tolerance, wherein, PBZ reversed the impacts of P and Si on the endogenous GA concentration and defense metabolism. In summation, landrace outperformed improved cultivar leading to As tolerance. This implies that the landrace could be used for future breeding programs permitting in-depth considerations of P and Si-mediated GA3 synthesis under As stress conditions.

The impact of sodium hexametaphosphate (SHMP) on the aggregation behavior of α-lactalbumin (α-LA) was studied at pH 7.4 and 2.0. Turbidity measurements showed a concentration-dependent aggregation of α-LA at pH 2.0 in the presence of SHMP, while no aggregation was observed at pH 7.4. Light scattering (LS) and Thioflavin-T (ThT) data revealed that the aggregation was rapid, following nucleation-independent pathways. In other kinetics experiments such as turbidity and ThT confirmed that SHMP-induced α-LA aggregation was dependent on SHMP concentration rather than incubation time. Once formed, the aggregates remained unchanged for up to five days. Intrinsic fluorescence studies indicated conformational changes in α-LA upon SHMP addition, and dye-binding assays with ThT and Congo Red demonstrated the formation of amyloid-like aggregates. Far-UV circular dichroism (CD) data suggested a structural transition from α-helical to β-structures in α-LA in the presence of SHMP at pH 2.0. Molecular docking studies confirmed stronger interactions between α-LA and SHMP at pH 2.0 (ΔG = −6.2 kcal/mol) compared to pH 7.4 (ΔG = −5.3 kcal/mol), driven by electrostatic forces and hydrogen bonding. These results suggest that SHMP induces amyloid-like aggregation of α-LA, particularly at acidic pH.

Abstract This study aimed to comprehensively assess the phytochemical composition, employing gas chromatography–mass spectrometry (GC–MS) and reverse-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) analyses, molecular docking, ADMET analysis, and antioxidant activity evaluation, of three Solanum species ( Solanum forsskalii [SF], Solanum villosum [SV], and Solanum incanum [SI]) from the diverse flora of Saudi Arabia. Two solvents, hydro-methanolic (HME) and hydro-acetonic extract, were utilized for extraction, finding HME more efficient, especially for SV. GC–MS analysis identified diverse compounds, with palmitic acid, linoleic acid, methyl palmitate, cis -13-octadecenoic acid, and oleic acid as the main constituents. RP-HPLC quantified 12 phenolic compounds, identifying chlorogenic acid, rutin, and p -coumaric acid as abundant. Antioxidant assays showed HME extracts to be more effective in both diphenyl 1-picrylhydrazyl and ABTS assays, with SV exhibiting the strongest antioxidant effect, followed by SF and SI. Pearson correlation analysis indicated a positive correlation between phenolic content and antioxidant activity ( r = 0.6067–0.8927). Molecular docking simulations demonstrated robust binding energies between predominant compounds and Cyt-c, underscoring their potential as effective antioxidants. ADMET analysis showcased varied profiles, suggesting promising pharmaceutical prospects. This study explores the phytochemical profiles of these Solanum species, emphasizing their strong antioxidant capacity as natural sources of phenolic compounds, advancing our understanding of their promising medicinal applicability.