بررسی ساختاری و انرژتیک كمپلكس آنزیم آلدهید اکسیداز و مهار کننده های آن با استفاده از محاسبات داکینگ و شبيه سازي دینامیک مولکولی

Abstract

آنزیم آلدهیداکسیدازها(EC1.2.3.1)، آنزیم سیتوزولی حاوی کوفاکتورهای FAD، مولیبدنوم و Fe/S، به گروه آنزیم های مولیبدنوم هیدروکسیلاز ها تعلق دارد که مسئول متابولیسم طیف وسیعی از ترکیبات اندوژن و دارویی می باشد. متابولیسم داروئی یکی از ویژگی های مهم است که می تواند بسیاری از ویژگی های درمانی اعم از راه های مصرف، تداخلات داروئی و سمیت را تحت شعاع قرار دهد. بنابراین توانایی پیش بینی بیوترانسفورماسیون بوسیله ی یک مسیر خاص از دیدگاه داروئی بسیار مهم می باشد. هدف: بررسی ساختاری و انرژتیک كمپلكس آنزیم آلدهید اکسیداز و مهار کننده های آن با استفاده از محاسبات داکینگ و شبيه سازي دینامیک مولکولی و تعیین اسیدهای آمینه ی مهم در برهمکنش ها با استفاده از روش Alanine Scanning Mutagenesis. روش کار: از آنجایی که ساختمان آلدهیداکسیداز به همراه داروی تیوریدازین به صورت تجربی با روش کریستالوگرافی تعیین گردیده است، داکینگ سایر مهارکننده های سه حلقه ای مشابه تیوریدازین به جایگاه اتصال آن در آلدهیداکسیداز توسط برنامه یGOLD انجام گردید. سپس با استفاده از برنامه یAMBER شبیه سازی دینامیک مولکولی به مدت 10 نانوثانیه انجام گردید. سپس با استفاده از روش محاسباتی MM-GBSA انرژی آزاد اتصال برای کمپلکس مهارکننده-آنزیم محاسبه گردید. همچنین به منظور تعیین اسیدهای آمینه ی مهم درگیر در برهمکنش، از روش Alanine Scanning Mutagenesis استفاده شد و اسیدهای آمینه مهم درگیر در برهکنش به آلانین تبدیل شدند و شبیه سازی دینامیک مولکولی به مدت 10 نانوثانیه انجام گرفت. همچنین انرژی آزاد اتصال برای هر کدام از موتانت ها به همراه مهارکننده محاسبه گردید. نتایج: نتایج حاصل از روش داکینگ و شبیه سازی دینامیک مولکولی نشان داد که داروی کوئتیاپین دارای منفی ترین و داروی ماپروتیلین دارای مثبت ترین انرژی آزاد اتصال در بین داروهای مورد مطالعه می باشد. نتایج حاصل از Alanine Scanning Mutagenesis نشان می دهد که به ترتیب اسیدآمینه های سرین1060 و گلوتامین577، بیشترین تأثیر را در برهمکنش بین مهارکننده-آلدهیداکسیداز ایفا می کند. همچنین دسته بندی داروها براساس انرژی آزاد اتصال و pIC50 نشان داد که تقریبا در 60% موارد همخوانی بین کلاس های طبقه بندی شده بر اساس انرژی آزاد اتصال و pIC50 وجود دارد. نتیجه گیری: نتایج حاصل از پایاننامه می تواند در پیش بینی قدرت اتصال مهارکننده ها و نحوه ی برهمکنش آن ها و همچنین مطالعات مربوط به تداخلات داروئی ناشی از متابولیسم دارو ها مورد استفاده قرار گیرد.