BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  22,653,781
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Dược lý học

Nguyễn Hữu Toàn, Trần Quang Đệ(2), Bùi Thị Bửu Huê, Nguyễn Trọng Tuân, Lê Thị Bạch, Hà Thị Kim Quy, Huỳnh Như Thảo, Huỳnh Duy Thiện, Nguyen Thanh Si, Nguyễn Thanh Sĩ(1)

Ứng dụng mô hình mô phỏng docking để so sánh tương tác giữa các thuốc kháng cholinergic với enzyme acetylcholinesterase

Applying docking simulation to compare the interactions of anticholinergic drugs with acetylcholinesterase

Khoa học (ĐH Cần Thơ)

2020

CDKHTN

26-32

1859-2333

AutoDock, Các chất ức chế acetylcholinesterase, Docking phân tử, Liên kết hydro, Tương tác pi-stacking, Tương tác kị nước

Acetylcholinesterase inhibitors, . AutoDock, Hydrogen bond, Hydrophobic interaction, Molecular docking, Pi–stacking

Trong nghiên cứu này, docking phân tử bằng AutoDock được sử dụng để nghiên cứu những tương tác giữa một số loại thuốc (tacrine, rivastigmine, galantamine và donepezil) với enzyme acetylcholinesterase (AChE). Cấu trúc X-ray của AChE (PDB 4EY6) được lấy từ Protein Data Bank để hỗ trợ các tính toán được chạy trên AutoDock Vina, AutoGrid4 và AutoDock4. Năng lượng tự do của các cấu trúc được xác định bằng việc sử dụng phương pháp docking tự động thuật toán di truyền Lamarckian (LGA). Những tác động ức chế của ligand được phân tích bằng phần mềm Discovery Studio Visualizer chỉ ra các tương tác quan trọng liên kết hydrogen, vùng kị nước, pi-stacking với hướng hoạt động các amino acid thơm và thuốc. Dựa vào kết quả từ thuật toán LGA và phần mềm Discovery Studio Visualizer, kết quả docking cho thấy cấu trúc các thuốc kháng acetylcholinesterase đều tương tác với vùng hoạt động của enzyme này, định hướng cho việc sàng lọc các thuốc điều trị bệnh Alzheimer.

In this study, molecular docking using AutoDock was utilized to analyze interactions between several promising drugs (tacrine, rivastigmine, galantamine, and donepezil) and acetylcholinesterase (AChE). The X-ray structure of AChE (PDB 4EY6) from Protein Data Bank was used for molecular modeling simulation software (AutoDock Vina, AutoGrid4, and AutoDock4). Binding free energies of docking calculations were generated by the automatic docking method of Lamarckian genetic algorithm (LGA). Inhibitory effects of ligands were analyzed by Discovery Studio Visualizer software, which showed important interactions such as hydrogen bond, hydrophobic interaction, pi-stacking interaction between aromatic amino acids and drugs. Based on results obtained from LGA and Discovery Studio Visualizer software, the important interactions between these anticholinergic inhibitors and the active site residues were determined. This study can be further used for the virtual screening approach of house database compounds against Alzheimer’s disease.

TTKHCNQG, CVv 403

Xem toàn văn
  • [1] Suganthy, N.; Aly, H. F.; Gunnarsson, L.-G.; Oboh, G.; Muthusamy, K.; Belkhelfa, M. (2018), Alzheimer’s Disease & Treatment, Vol. 1,Suganthy N Department of Nanoscience and Technology, Science Campus, Alagappa University, Karaikudi, India, 125 pages
  • [2] Rudnitskaya, A.; Torok, B.; Torok, M. (2010), Molecular docking of enzyme inhibitors: A computational tool for structure based drug design,Biochemistry and Molecular Biology Education, 38(4): 261-265
  • [3] Nguyễn Thị Cẩm Vi (2018), Thiết kế, tổng hợp và đánh giá tác động kháng Acetylcholinesterase của một số dẫn chất Chalcone nhằm sàng lọc thuốc mới hướng điều trị bệnh Alzheimer,Luận án Tiến sĩ. Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
  • [4] Najafi, Z.; Mahdavi, M.; Saeedi, M.; KarimpourRazkenari, E.; Asatouri, R.; Vafadarnejad, F., Moghadam, F. H.; Khanavi, M.; Sharifzadeh, M.; Akbarzadeh, T. (2017), Novel tacrine-1,2,3- triazole hybrids: In vitro, in vivo biological evaluation and docking study of cholinesterase inhibitors,European Journal Medicinal Chemistry, 125: 1200-1212
  • [5] Morris, G. M.; Huey, R.; Olson, A. J. (2008), Using AutoDock for ligand‐receptor docking,Current Protocols in Bioinformatics, 24(1): 1-40
  • [6] Jang, C.; Yadav, D. K.; Subedi, L., et al. (2018), Identification of novel acetylcholinesterase inhibitors designed by pharmacophore-based virtual screening, molecular docking and bioassay,Scientific Reports, 8(1): 14921
  • [7] Jaghoori, M. M.; Bleijlevens, B.; Olabarriaga, S. D. (2016), 1001 Ways to run AutoDock Vina for virtual screening,Journal of Computer-Aided Molecular Design, 30(3): 237-249
  • [8] Cosconati, S.; Forli, S.; Perryman, A. L.; Harris, R.; Goodsell, D. S.; Olson, A. J. (2010), Virtual screening with AutoDock: theory and practice,Expert Opinion on Drug Discovery, 5(6): 597-607
  • [9] Thien, H. D. (2019), Molecular docking studies of synthesized benzimidazole derivatives as Hepatitis C virus NS5B inhibitors,Master thesis. Can Tho University. Can Tho City
  • [10] Atanasova, M.; Yordanov, N.; Dimitrov, I.; Berkov, S.; Doytchinova, I. (2015), Molecular docking study on galantamine derivatives as cholinesterase inhibitors,Molecular Informatics, 34(6‐7): 394-403
  • [11] Yan, A.; Wang, K. (2012), Quantitative structure and bioactivity relationship study on human acetylcholinesterase inhibitors,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 22(9): 3336-3342
  • [12] Koellner, G.; Kryger, G.; Millard, C. B.; Silman, I.; Sussman, J. L.; Steiner, T. (2000), Active-site gorge and buried water molecules in crystal structures of acetylcholinesterase f-rom Torpedo californica,Journal of Molecular Biology, 296(2): 713-735
  • [13] Sussman, J. L.; Harel, M.; Frolow, F., et al. (1991), Atomic structure of acetylcholinesterase f-rom Torpedo californica: a prototypic acetylcholinebinding protein,Science, 253 (5022): 872-879
  • [14] Serrano-Pozo, A.; Frosch, M. P.; Masliah, E.; Hyman, B. T. (2011), Neuropathological al-terations in Alzheimer disease,Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 1(1): 1-23
  • [15] Dvir, H.; Silman, I.; Harel, M.; Rosenberry, T. L.; Sussman, J. L. (2010), Acetylcholinesterase: f-rom 3D structure to function,Chemico-Biological Interactions, 187(1-3): 10-22
  • [16] Hebert, L. E.; Weuve, J.; Scherr, P. A.; Evans, D. A.; (2013), Alzheimer disease in the United States (2010–2050) estimated using the 2010 census,Neurology, 80(19): 1778-1783