1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp

68 24 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Sàng Lọc In Silico Các Hợp Chất Coumarin Ức Chế Enzyme Carbonic Anhydrase II Hướng Điều Trị Tăng Huyết Áp
Tác giả Nguyễn Khánh Hồng
Người hướng dẫn PGS.TS Bùi Thanh Tùng, PGS.TS Vũ Mạnh Hùng
Trường học Đại học Quốc gia Hà Nội
Chuyên ngành Dược sĩ
Thể loại khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản 2021
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 68
Dung lượng 768,28 KB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ (32)
    • 3.1. Sàng lọc docking: 22 3.2. Đặc điểm hóa lý của các hợp chất được chọn: 32 3.3. Dự đoán về hấp thu, phân bố, chuyển hóa, thanh thải và độc tính (ADMET) (32)
  • CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN (54)
    • 4.1. Về phương pháp sàng lọc ảo: 39 4.2. Về kết quả sàng lọc ảo: 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................... 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO (0)

Nội dung

KẾT QUẢ

Sàng lọc docking: 22 3.2 Đặc điểm hóa lý của các hợp chất được chọn: 32 3.3 Dự đoán về hấp thu, phân bố, chuyển hóa, thanh thải và độc tính (ADMET)

Trước khi tiến hành sàng lọc các hợp chất, phối tử đồng tinh thể cần được re-dock vào vị trí hoạt động của mục tiêu để xác định độ lệch bình phương trung bình gốc (RMSD), từ đó đánh giá tính phù hợp của các thông số docking Sử dụng Autodock Vina để dock phân tử đồng kết tinh định dạng pdbqt với protein 6H2Z định dạng pdbqt, kết quả cho thấy năng lượng liên kết ∆G = -8.4 kCal/mol Để đánh giá sự tương đồng về cấu dạng, phần mềm Chimera 1.14 được sử dụng để xác định giá trị RMSD, cho thấy sự chồng khít về cấu trúc của phối tử trước và sau khi dock với giá trị RMSD là 1.378Å, thỏa mãn điều kiện RMSD nhỏ hơn 1.5Å, chứng tỏ kết quả docking là đáng tin cậy.

Hình 3.2: Kết quả re-dock của phân tử đồng kết tinh.

Nghiên cứu sử dụng phần mềm Discovery Studio Visualizer 4.0 để phân tích sự tương tác giữa 4-(4-phenylpiperidine-1-carbonyl) benzenesulfonamide và enzyme CAII Hình ảnh minh họa cho thấy phân tử đồng kết tinh hình thành các liên kết quan trọng với 4 acid amin, bao gồm liên kết -sulfur với His94, liên kết -σ với Leu198 và Val135, cùng với liên kết -alkyl với Val121 Hợp chất này cũng thể hiện sự tương tác với các gốc Thr199, Gln92 và Zn301.

Hình 3.3: Minh họa hai chiều tương tác của 4-(4-phenylpiperidine-1- carbonyl) benzenesulfonamide với trung tâm hoạt động CAII.

Sàng lọc chất ức chế enzyme CAII:

Sau khi chuẩn bị các phối tử, chúng tôi đã tiến hành docking 50 hợp chất tự nhiên coumarine với enzym CAII nhằm sàng lọc các phân tử có khả năng ức chế enzym này Kết quả thu được được trình bày trong bảng dưới đây.

Bảng 3.1: Kết quả docking của 50 hợp chất coumarin tự nhiên:

2a Nhóm 6, 7 furanocoumarin (hay còn gọi là nhóm psoralen) :

2c Nhóm 7, 8 furanocoumarin ( hay còn gọi là nhóm angelicin):

S o sánh năng lượn g liên kết của phối tử đồng kết tinh với

50 hợp chất, kết quả thu được

8 hợp chất tối ưu so tử đồn g kết tinh

Calo phyl lolid với năn g lượn g là

3.2 Đặc điểm hóa lý của các hợp chất được chọn:

Từ kết quả ở bảng trên, ta thấy được có 8 phân tử cho kết quả tối ưu so với 4-(4- phenylpiperidine-1-carbonyl) benzenesulfonamide.

Bảng 3.2: Kết quả lipinski của 8 hợp chất được lựa chọn từ kết quả Docking:

Trong số tám hợp chất tự nhiên tiềm năng, năm hợp chất trong số chúng đáp ứng

Có nhiều hơn hai tiêu chí RO5, khiến Calophyllolid, Imperatorin, Khellactone, Scandenin và Frutinone A trở thành những ứng cử viên tiềm năng trong phát triển thuốc Khóa luận này đã sử dụng phần mềm Discovery Studio Visualizer 4.0 để phân tích tương tác axit amin của năm hợp chất với enzyme CAII, và kết quả được trình bày trong bảng dưới đây.

Bảng 3.3: Tương tác giữa 5 hợp chất với đích CAII:

3.3 Dự đoán về hấp thu, phân bố, chuyển hóa, thanh thải và độc tính (ADMET): Để phân tích hiệu quả hóa lý của năm hợp chất ức chế protein mục tiêu nêu trên,phương pháp in silico ADMET đã được sử dụng ADMET liên quan đến năm thông số:hấp thu, phân phối, chuyển hóa, thanh thải và độc tính, tất cả đều đóng vai trò quan trọng để chứng minh khả năng thành công của một loại thuốc Dự đoán về sự hấp thu, phân bố, chuyển hóa, thanh thải và độc tính của năm hợp chất được trình bày trong bảng dưới đây:

Bảng 3.4 Kết quả ADMET của 5 hợp chất được chọn từ RO5:

Hấp thu Độ tan trong nước (log mol/L)

Thể tích phân bố VDss

Tỷ lệ hợp chất ở dạng tự do

Thấm qua hệ thần kinh trung ương

Thanh thải Độ thanh thải toàn phần (log ml/min/kg)

OCT2 thận Độc tính Độc tính

Hấp thu và tính thấm của dòng tế bào ung thư biểu mô ruột kết (Caco2) là các yếu tố quan trọng quyết định sinh khả dụng của thuốc Tất cả hợp chất trong nghiên cứu đều có tính thấm Caco2 cao, lớn hơn 0,9, và tỷ lệ hấp thu ở ruột người của chúng cũng khá cao: Calophyllolid (98.504%), Imperatorin (97.755%), Khellactone (96.737%), Scandenin (93.028%), và Frutinone A (100%) Điều này cho thấy năm hợp chất có khả năng hấp thu qua đường ruột Sự phân bố của thuốc phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khả năng hòa tan trong lipid và nồng độ trong huyết tương Giá trị log BB lớn hơn 0,3 cho thấy khả năng qua hàng rào máu não tốt; trong số năm chất, chỉ Frutinone A đạt yêu cầu (log BB = 0.387), trong khi Khellactone không thấm qua thần kinh trung ương (log BB = -2.915).

Các isozyme cytochromes P450 (CYP) đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa thuốc, trong đó CYP3A4 là enzyme chính chuyển hóa hầu hết các hợp chất, ngoại trừ Khellactone Khellactone không chỉ là chất ức chế CYP2D6 mà còn ức chế CYP3A4 Tất cả bốn hợp chất được nghiên cứu đều không phải là chất nền của chất vận chuyển cation hữu cơ ở thận (OCT2) Kết quả từ thử nghiệm AMES cho thấy Calophyllolid, Khellactone và Scandenin được coi là không gây đột biến Hơn nữa, tất cả các hợp chất này không có độc tính cấp tính, độc tính với gan và không gây kích ứng da.

BÀN LUẬN

Ngày đăng: 17/09/2021, 10:10

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
2. tế, Bộ Y (2012), Báo cáo kết quả đề tài nghiên cứu các yếu tố nguy cơ của một số bệnh không lây nhiễm tại 8 tỉnh/thành phố của Việt Nam, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộHà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Báo cáo kết quả đề tài nghiên cứu các yếu tố nguy cơ củamột số bệnh không lây nhiễm tại 8 tỉnh/thành phố của Việt Nam
Tác giả: tế, Bộ Y
Năm: 2012
4. Nguyễn Văn Đạt (2017), Tổng quan về vai trò của hợp chất tự nhiên trong nghiên cứu và phát triển thuốc mới, Khóa luận tốt nghiệp Dược sĩ, Trường Đại học Dược Hà Nội, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tổng quan về vai trò của hợp chất tự nhiên trong nghiên cứu và phát triển thuốc mới
Tác giả: Nguyễn Văn Đạt
Năm: 2017
5. GS. TS. Phạm Thị Minh Đức (2017), Sinh lý học (Sách đào tạo Bác sĩ đa khoa), Bộ Y tế, Nhà xuất bản Y học, TP. Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Sinh lý học (Sách đào tạo Bác sĩ đa khoa)
Tác giả: GS. TS. Phạm Thị Minh Đức
Nhà XB: Nhà xuất bản Y học
Năm: 2017
7. Hà Minh Hiển (2014), Nghiên cứu xác định hợp chất phenol từ nhựa và vỏ quả mù u để ứng dụng trong kiểm nghiệm, Luận án tiến sĩ dược học, Trường Đại học Y dược Thành phố Hồ Chí Minh, TP. Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu xác định hợp chất phenol từ nhựa và vỏ quả mù u để ứng dụng trong kiểm nghiệm
Tác giả: Hà Minh Hiển
Năm: 2014
10. Trần Thị Ngần, Phan Văn Chung, Huỳnh Ngọc Thụy (2011), "Phân lập và xây dựng quy trình định lượng đồng thời imperatorin và isoimperatorin trong rễ bạch chỉ Radix Angelicae dahuricae bằng HPLC/PDA", Tạp chí Dược liệu số 6-Tập 16, tr. 395- 402 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Phân lập và xây dựng quy trình định lượng đồng thời imperatorin và isoimperatorin trong rễ bạch chỉ Radix Angelicae dahuricae bằng HPLC/PDA
Tác giả: Trần Thị Ngần, Phan Văn Chung, Huỳnh Ngọc Thụy
Năm: 2011
12. Aldo Jongejan, Chris de Graaf, Nico P. E. Vermeulen, Rob Leurs, Iwan J. P. de Esch (2005), "The role and application of in silico docking in chemicalgenomics research", Chemical Genomics, Springer, tr. 63-91 Sách, tạp chí
Tiêu đề: The role and application of in silico docking in chemical genomics research
Tác giả: Aldo Jongejan, Chris de Graaf, Nico P. E. Vermeulen, Rob Leurs, Iwan J. P. de Esch
Năm: 2005
13. B Jayaram, Tanya Singh, Goutam Mukherjee, Abhinav Mathur, Shashank Shekhar, & Vandana Shekhar (2012), Sanjeevini: a freely accessible web-server for target directed lead molecule discovery, BMC bioinformatics, Springer, tr. 1- 13 Sách, tạp chí
Tiêu đề: BMC bioinformatics
Tác giả: B Jayaram, Tanya Singh, Goutam Mukherjee, Abhinav Mathur, Shashank Shekhar, & Vandana Shekhar
Năm: 2012
15. Bengt-Harald Jonsson, and Anders Liljas (2020), "Perspectives on the classical enzyme carbonic anhydrase and the search for inhibitors", Biophysical Journal.119(7), tr. 1275-1280 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Perspectives on the classicalenzyme carbonic anhydrase and the search for inhibitors
Tác giả: Bengt-Harald Jonsson, and Anders Liljas
Năm: 2020
17. Bryan Williams, Giuseppe Mancia, Wilko Spiering, Enrico Agabiti Rosei, Michel Azizi, Michel Burnier (2018), "2018 Practice Guidelines for the management of arterial hypertension of the European Society of Cardiology and the European Society of Hypertension", Blood pressure. 27(6), tr. 314-340 Sách, tạp chí
Tiêu đề: 2018 Practice Guidelines for the management of arterial hypertension of the European Society of Cardiology and the European Society of Hypertension
Tác giả: Bryan Williams, Giuseppe Mancia, Wilko Spiering, Enrico Agabiti Rosei, Michel Azizi, Michel Burnier
Năm: 2018
18. Christopher A. Lipinski (2004), "Lead-and drug-like compounds: the rule-of- five revolution", Drug Discovery Today: Technologies. 1(4), tr. 337-341 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lead-and drug-like compounds: the rule-of-five revolution
Tác giả: Christopher A. Lipinski
Năm: 2004
20. Douglas E. V. Pires, Tom L. Blundell, and David B. Ascher (2015), "pkCSM: predicting small-molecule pharmacokinetic and toxicity properties using graph- based signatures", Journal of medicinal chemistry. 58(9), tr. 4066-4072 Sách, tạp chí
Tiêu đề: pkCSM: predicting small-molecule pharmacokinetic and toxicity properties using graph-based signatures
Tác giả: Douglas E. V. Pires, Tom L. Blundell, and David B. Ascher
Năm: 2015
21. Douglas E. V. Pires, Lisa M. Kaminskas, David B. Ascher (2018), "Prediction and optimization of pharmacokinetic and toxicity properties of the ligand", Computational Drug Discovery and Design, Springer, tr. 271-284 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Predictionand optimization of pharmacokinetic and toxicity properties of the ligand
Tác giả: Douglas E. V. Pires, Lisa M. Kaminskas, David B. Ascher
Năm: 2018
22. Evanthia Lionta, George Spyrou, Demetrios K. Vassilatis and Zoe Cournia (2014), "Structure-based virtual screening for drug discovery: principles, applications and recent advances", Current topics in medicinal chemistry.14(16), tr. 1923-1938 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Structure-based virtual screening for drug discovery: principles, applications and recent advances
Tác giả: Evanthia Lionta, George Spyrou, Demetrios K. Vassilatis and Zoe Cournia
Năm: 2014
23. Fabrizio Carta, Claudiu T Supuran (2013), "Diuretics with carbonic anhydrase inhibitory action: a patent and literature review (2005–2013)", Expert opinion on therapeutic patents. 23(6), tr. 681-691 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Diuretics with carbonic anhydraseinhibitory action: a patent and literature review (2005–2013)
Tác giả: Fabrizio Carta, Claudiu T Supuran
Năm: 2013
24. Hans-Dieter Hửltje , Gerd Folkers (2008), Molecular Modeling: Basic Principles and Applications, Vol. 5, John Wiley & Sons Sách, tạp chí
Tiêu đề: Molecular Modeling: "Basic Principles and Applications
Tác giả: Hans-Dieter Hửltje , Gerd Folkers
Năm: 2008
25. Hidayat Hussain, Ahmed Al-Harrasi, Karsten Krohn, Simeon F.Kouam, Ghulam Abbas, Afzal Shah, Muhammad Adil Raees, Riaz Ullah, Shahid Aziz, Barbara Schulz (2015), "Phytochemical investigation and antimicrobial activity of Derris scandens", Journal of King Saud University-Science. 27(4), tr. 375-378 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Phytochemical investigation and antimicrobial activity of Derrisscandens
Tác giả: Hidayat Hussain, Ahmed Al-Harrasi, Karsten Krohn, Simeon F.Kouam, Ghulam Abbas, Afzal Shah, Muhammad Adil Raees, Riaz Ullah, Shahid Aziz, Barbara Schulz
Năm: 2015
28. J. A. R. Mead, J. N. Smith, R. T. Williams (1958), "Studies in detoxication. 72. The metabolism of coumarin and of o-coumaric acid", Biochemical Journal.68(1), tr. 67-74 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Studies in detoxication. 72. The metabolism of coumarin and of o-coumaric acid
Tác giả: J. A. R. Mead, J. N. Smith, R. T. Williams
Năm: 1958
30. Jerome de Ruyck, Guillaume Brysbaert, Ralf Blossey, Marc F Lensink (2016), "Molecular docking as a popular tool in drug design, an in silico travel", Advances and applications in bioinformatics and chemistry: AABC. 9, tr. 1 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Molecular docking as a popular tool in drug design, an in silico travel
Tác giả: Jerome de Ruyck, Guillaume Brysbaert, Ralf Blossey, Marc F Lensink
Năm: 2016
31. K. N. Venugopala , V. Rashmi, and B. Odhav (2013), "Review on natural coumarin lead compounds for their pharmacological activity", BioMed research international. 2013 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Review on natural coumarin lead compounds for their pharmacological activity
Tác giả: K. N. Venugopala , V. Rashmi, and B. Odhav
Năm: 2013
32. K.C. Nicolaou (2014), "Advancing the drug discovery and development process", Angewandte Chemie. 126(35), tr. 9280-9292 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Advancing the drug discovery and developmentprocess
Tác giả: K.C. Nicolaou
Năm: 2014

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1: Các biến chứng nguy hiểm của tăng huyết áp - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 1.1 Các biến chứng nguy hiểm của tăng huyết áp (Trang 16)
Hình 1.2: Hình ảnh 2D của FKE tương tác với các axit amin quan trọng trong túi liên kết của protein hCAII (PDB ID: 6H2Z). - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 1.2 Hình ảnh 2D của FKE tương tác với các axit amin quan trọng trong túi liên kết của protein hCAII (PDB ID: 6H2Z) (Trang 19)
Hình 1.3: Hình ảnh 2D về coumarin - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 1.3 Hình ảnh 2D về coumarin (Trang 21)
1.4. Mô hình in silico trong quá trình nghiên cứu và phát triển thuốc mới: - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
1.4. Mô hình in silico trong quá trình nghiên cứu và phát triển thuốc mới: (Trang 22)
Hình 2.1: Hình ảnh 3D của protein 6H2Z. - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 2.1 Hình ảnh 3D của protein 6H2Z (Trang 27)
Hình 2.2. Thực hiện dự đoán tính giống thuốc và các thông số ADMET bằng pkCSM bao gồm 2 bước: nhập công thức SMILES của hợp chất, sau đó chọn ADMET - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 2.2. Thực hiện dự đoán tính giống thuốc và các thông số ADMET bằng pkCSM bao gồm 2 bước: nhập công thức SMILES của hợp chất, sau đó chọn ADMET (Trang 31)
Hình 3.1: Tóm tắt kết quả in silico. - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 3.1 Tóm tắt kết quả in silico (Trang 32)
Hình 3.2: Kết quả re-dock của phân tử đồng kết tinh. - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 3.2 Kết quả re-dock của phân tử đồng kết tinh (Trang 33)
Hình 3.3: Minh họa hai chiều tương tác của 4-(4-phenylpiperidine-1- 4-(4-phenylpiperidine-1-carbonyl) benzenesulfonamide với trung tâm hoạt động CAII. - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 3.3 Minh họa hai chiều tương tác của 4-(4-phenylpiperidine-1- 4-(4-phenylpiperidine-1-carbonyl) benzenesulfonamide với trung tâm hoạt động CAII (Trang 34)
Từ kết quả ở bảng trên, ta thấy được có 8 phân tử cho kết quả tối ưu so với  - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
k ết quả ở bảng trên, ta thấy được có 8 phân tử cho kết quả tối ưu so với (Trang 47)
Bảng 3.3: Tương tác giữa 5 hợp chất với đích CAII: Hợp chất - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Bảng 3.3 Tương tác giữa 5 hợp chất với đích CAII: Hợp chất (Trang 48)
Bảng 3.4. Kết quả ADMET của 5 hợp chất được chọn từ RO5: Thông số - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Bảng 3.4. Kết quả ADMET của 5 hợp chất được chọn từ RO5: Thông số (Trang 50)
Hình 4.1: Minh họa 2 chiều tương tác của Calophyllolide với trung tâm hoạt động của CAII - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 4.1 Minh họa 2 chiều tương tác của Calophyllolide với trung tâm hoạt động của CAII (Trang 55)
Hình 4.2: Minh họa 2 chiều tương tác của Imperatorin với trung tâm hoạt động của CAII - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 4.2 Minh họa 2 chiều tương tác của Imperatorin với trung tâm hoạt động của CAII (Trang 56)
Hình 4.3: Minh họa 2 chiều tương tác của Khellactone với trung tâm hoạt động của CAII - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 4.3 Minh họa 2 chiều tương tác của Khellactone với trung tâm hoạt động của CAII (Trang 57)
Hình 4.4: Minh họa 2 chiều tương tác của Scandenin với trung tâm hoạt động của CAII - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 4.4 Minh họa 2 chiều tương tác của Scandenin với trung tâm hoạt động của CAII (Trang 58)
Hình 4.5: Minh họa 2 chiều tương tác của Frutinon eA với trung tâm hoạt động của CAII - Sàng lọc in silico các hợp chất coumarin ức chế enzyme carbonic anhydrase II hướng điều trị tăng huyết áp
Hình 4.5 Minh họa 2 chiều tương tác của Frutinon eA với trung tâm hoạt động của CAII (Trang 59)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w