Khảo sát tác động ức chế HMG-CoA reductase của quercetin, chalcon và dẫn chất in silico, in vitro và in vivo

Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 574 KHẢO SÁT TÁC ĐỘNG ỨC CHẾ HMG-CoA REDUCTASE CỦA QUERCETIN, CHALCON VÀ DẪN CHẤT IN SILICO, IN VITRO VÀ IN VIVO Nguyễn Thị Thanh Huyền, Nguyễn Thị Anh Thư, Phạm Nhị Hà Linh, Trần Thành Đạo, Trần Mạnh Hùng* TÓM TẮT Mở đầu: HMG-CoA reductase (HMGR) là enzym chính trong chu trình tổng hợp cholesterol, là đối tượng nghiên cứu các thuốc điều trị rối loạn lipid huyết. Mục tiêu: Khảo sát tác động ức chế HMGR in silico, in vitro và in vivo của quercetin (Q), chalcon và dẫn chất. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Chuột nhắt chủng Swiss albino, đực, trọng lượng 25 ± 2g được sử dụng. Hai mươi hợp chất gồm Q, chalcon và các dẫn chất được cung cấp bởi Viện Công Nghệ Hóa Học và Bộ môn Hóa Dược, ĐH Y Dược TP. Hồ Chí Minh. Docking được thực hiện bằng phần mềm LeadIT, cấu trúc 3D được vẽ bằng phần mềm Sybyl-X1.1 và phân tích kết quả docking bằng phần mềm FlexX. Tác động ức chế HMGR in vitro và in vivo được tiến hành theo bộ KIT Sigma Aldrich và đánh giá trên mô hình gây tăng lipid huyết bằng tyloxapol. Kết quả: Có 17 chất docking thành công vào vùng hoạt động của HMGR. Các chất có liên kết với Arg B590 ở vùng hoạt động đều có tác động ức chế HMGR in vitro. Chín chất có khả năng ức chế HMGR gồm Q, Q1, Q3, Q4, Q5; Ca, Ce, Ck, Cm; trong đó 4 chất ức chế HMGR với IC50 tương ứng là 11,2 g/ml (Q3), 3,94 g/ml (Q5), 13,65 g/ml (Ca) và 5,28 g/ml (Ce). Q3 liều 50 mg/kg và 100 mg/kg, Ce liều 125 mg/kg và 200 mg/kg đều có tác động hạ cholesterol huyết nhưng không có tác động hạ triglycerid huyết. Kết luận: Quercetin, chalcon và một số dẫn chất có khả năng tương tác với HMGR in silico, thể hiện tác động ức chế HMGR in vitro và in vivo. Từ khóa: Quercetin, HMG-CoA reductase, docking, tyloxapol, chuột nhắt ABSTRACT STUDY ON INHIBITORY EFFECTS OF QUERCETIN, CHALCONE AND THEIR DERIVATIVES ON HMG-CoA REDUCTASE IN SILICO, IN VITRO AND IN VIVO Nguyen Thi Thanh Huyen, Nguyen Thi Anh Thu, Pham Nhi Ha Linh, Tran Thanh Dao, Tran Manh Hung * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Supplement of Vol. 23 - No 2- 2019: 574 – 581 Background: HMG-CoA reductase (HMGR) is a key enzyme in biosynthesis of cholesterol and a studying object for develope of anti-dyslipidemia drugs. Aim of the study: To investigate binding capacity of quercetin (Q), chalcone and its derivatives on HMGR in a docking model. *Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: PGS.TS. Trần Mạnh Hùng ĐT: 0937746596 Email: manhhung@ump.edu.vn Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 575 Methods: Male Swiss albino mice weighting 25 2 g were used. Twenty substances including Q, chalcone and 18 derivatives were provided by Institute of Chemical Technology and department of Pharmaceutical Chemistry, HCM University of Medicine and Pharmacy. Docking was performed on LeadIT software, 3D structure was illustrated by Sybyl-X1.1 software and analyzed by Conj Grad method and FlexX software. Inhibitory effects of Q, chalcone and its derivatives on HMGR in vitro was evaluated by Sigma Aldrich KIT. Inhibition of HMGR in vivo was determined via serum cholesterol in tyloxapol- induced hypercholesteremia mice. Results: Seventeen substances were successfully docked into the active site of HMGR. Substances showing interaction with Arg B590 in the active site, exerted HMGR inhibitory effect in vitro. Nine substances, namely Q, Q1, Q3, Q4, Q5, Ca, Ce, Ck and Cm inhibited HMGR in vitro, of those Q3, Q5, Ca and Ce showed significantly inhibitory effects with IC50 of 11.2 g/ml (Q3), 3.94 g/ml (Q5), 13.65 g/ml (Ca) and 5.28 g/ml (Ce). Q3 at doses of 50 mg/kg and 100 mg/kg and Ce at doses of 125 mg/kg and 200 mg/kg exerted cholesterol-lowering action in tyloxapol-induced hyperlipidemia but not for triglyceride. Conclusion: Quercetin, chalcone and its derivatives were able to interact with HMGR in silico and showed inhibitory effects on HMGR in vitro and in vivo. Key words: Quercetin, HMG-CoA reductase, docking, tyloxapol, mouse ĐẶT VẤN ĐỀ Rối loạn lipid huyết là nguyên nhân chính gây xơ vữa động mạch. HMG-CoA reductase (HMGR) là enzym xúc tác đóng vai trò then chốt trong chu trình tổng hợp cholesterol, là đối tượng nghiên cứu chủ yếu trong điều trị rối loạn lipid huyết. Dự phòng và điều trị rối loạn lipid huyết bằng các thuốc có nguồn gốc dược liệu ngày càng được quan tâm. Gần đây, một số nghiên cứu về quercetin đã chứng minh rằng quercetin có tác động làm giảm tích tụ lipid ở gan chuột thực nghiệm(4); làm giảm quá peroxyd hóa lipid và nồng độ lipid trong huyết thanh chuột(1); cải thiện sự chuyển hóa glucose và lipid trên mô hình chuột bị rối loạn chuyển hóa(6). Tuy nhiên, hiện chưa có nghiên cứu nào công bố về tác động ức chế HMGR của quercetin, chalcon và dẫn chất. Đề tài này định hướng nghiên cứu tác động ức chế HMGR của quercetin, chalcon và một số dẫn chất với mục tiêu sau “Khảo sát khả năng gắn kết với HMGR và tác động ức chế HMGR của quercetin, chalcon và dẫn chất trên mô hình docking in silico, in vitro và in vivo. ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Động vật thử nghiệm Chuột nhắt chủng Swiss albino 8 tuần tuổi, giống đực, thể trọng 25 ± 2g, khỏe mạnh, cung cấp bởi Viện Pasteur TP. Hồ Chí Minh được sử dụng. Hóa chất và thuốc thử nghiệm Quercetin và 9 dẫn chất (Q, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5, Q6, Q7, Q8, Q9) và 10 dẫn chất chalcon (Ca, Cb, Cc, Cd, Ce, Cf, Cg, Ch, Ck, Cm) được cung cấp bởi Viện Công Nghệ Hóa Học TP. Hồ Chí Minh và Bộ môn Hóa Dược – Đại Học Y Dược TP. Hồ Chí Minh. Độ tinh khiết và cấu trúc hóa học của các dẫn chất được kiểm tra bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng, phổ UV, phổ IR, phổ 1H-NMR trước khi đưa vào thử nghiệm với yêu cầu: độ tinh khiết > 95%; có 2 đỉnh hấp thu UV đặc trưng nằm trong các dãy: 310-350 nm, 250-280 nm; phổ IR cho thấy sự có mặt của các đỉnh đặc trưng của các nhóm chức trong phân tử như nhóm -OH, -CH, -C=O, -C=C, -C-O-, phổ NMR tương ứng với cấu trúc xác định. Công thức hóa học của các mẫu khảo sát như sau: quercetin (Q): 3,3’,4’,5,7-pentahydroxy flavon, Q1: 3,3’,4’,5,7- pentahydroxy-8-((4-methyl-piperazin-1- Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 576 yl)methyl) flavon, Q2: 3-hydroxy-3’,4’,5,7- tetramethoxy flavon, Q3: 5-hydroxy-3,3’,4’,7- tetraallyloxy flavon, Q4: 3,3’,4’,5,7- pentahydroxy-8-(morpholin-1- ylmethyl) flavon, Q5: 3,3’,4’,5,7-pentapropioyloxy flavon, Q6: 3,3’,4’,5,7-pentamethoxy flavon, Q7: 3,3’,4’,7- tetrakis(N-n-butylcarbamoyloxy)- 5-hydroxy flavon, Q8: 3,3’,4’,5,7-pentaacetoxy flavon, Q9: 3,3’,4’,5,7-pentahydroxy-6,8-bis(pyrolidin- 1- ylmethyl) flavon, Ca (3-(furan-2-yl)-1-(pyridin-2- yl) propen-1-on), Cb (1-(furan-2-yl)-3-(pyridin-3- yl)propen-1-on, Cc (E)-1-(furan-2-yl)-3-(3- hydroxyphenyl)prop-2-en-1-on, Cd (E)-1- (pyridin-2-yl)-3-(pyridin-4-yl)prop-2-en-1-on, Ce (E)-3-(pyridin-3-yl)-1-(thiophen-2-yl)prop-2-en- 1-on, Cf (E)-1-(pyridin-2-yl)-3-(thiophen-2- yl)prop-2-en-1-on, Cg (E)-3-(furan-2-yl)-1- (thiophen-2-yl)prop-2-en-1-on, Ch (E)-3- (pyridin-4-yl)-1-(thiophen-2-yl)prop-2-en-1-on, Ck (E)-1-(2,4-dihydroxy-5-(morpholinomethyl) phenyl)-3-(pyridin-3-yl)prop-2-en-1-on và Cm (E)-1-benzyl-3-(3-(4-(benzyloxy)-2- hydroxyphenyl)-3-oxoprop-1-en-1-yl)pyridin-1- ium iodid. Bộ Kit thử hoạt tính HMGR của Sigma- Aldrich, bảo quản ở nhiệt độ -70oC. Bộ kit định lượng triglycerid, cholesterol trong huyết tương của Human Co., Đức Hóa chất, thuốc thử khác đều đạt tiêu chuẩn thí nghiệm. Mô hình docking phân tử quercetin và các dẫn chất quercetin trên HMGR Lựa chọn, chuẩn bị cấu trúc mục tiêu tác động Sử dụng ngân hàng cơ sở dữ liệu protein (PDB) để tìm cấu trúc nhiễu xạ tinh thể tia X của HMGR người, có phối tử đồng kết tinh là một thuốc nhóm statin, có độ phân giải cao. Chuẩn bị cấu trúc phối tử Tập hợp cấu trúc phối tử được xây dựng từ các chất đã tổng hợp và các tài liệu tham khảo. Cấu trúc 3D được vẽ bằng phần mềm Sybyl–X 2.0 sau đó được tối thiểu hóa năng lượng bằng phương pháp Conj Grad với điểm dừng là thay đổi năng lượng dưới 0,0001 kcal.mol-1, số bước lặp lại tối đa là 10.000 bước. Ứng dụng phương pháp động lực học phân tử để thu cấu dạng năng lượng thấp nhất. Docking phối tử vào mục tiêu tác động Docking bằng phần mềm LeadIT 2.0.2. Số kết quả tối đa cho mỗi bước lặp là 1000, cho mỗi sự phân mảnh phối tử là 200, giữ lại 10 cấu dạng tốt nhất của mỗi phân tử hợp chất trong phức hợp gắn kết để phân tích. Cấu dạng tốt nhất là cấu dạng có điểm số docking âm nhất. Docking lại phối tử đồng kết tinh Docking lại phối tử đồng kết tinh trong cấu trúc tinh thể protein để đánh giá mức độ phù hợp. Phân tích kết quả docking Phân tích các tương tác giữa phối tử với mục tiêu tác động: liên kết hydro, tương tác π-π, cation-π, tương tác Val der Waals (phần mềm FlexX). Chọn ra những chất có điểm số tương đối tốt để thử nghiệm in vitro để tìm ra mối liên quan giữa cấu trúc và tác dụng. Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 577 Khảo sát tác động ức chế HMGR in vitro của quercetin, chalcon và dẫn chất Hoạt tính HMGR được xác định bằng cách đo độ giảm hấp thu của NADPH ở bước sóng 340 nm (mỗi 15 giây trong 5 phút) theo phản ứng xảy ra với sự xúc tác của HMGR như sau(3): HMG-CoA + 2NADPH + 2H+ → mevalonat + 2NADP+ + CoA-SH Hoạt độ enzym tính theo công thức sau: Trong đó: 12,44 = εmM – độ hấp thu của NADPH là 6,22 mM- 1cm-1; 12,44 = 2 NADPH tiêu thụ TV = Tổng thể tích phản ứng (1 ml nếu đo bằng ống đo và 0,2 ml nếu đo bằng đĩa). V = thể tích enzym sử dụng trong định lượng (ml). 0,6 = Nồng độ enzym tính bằng mg-protein (mgP)/ml (0,50-0,70 mgP/ml) LP = độ dài đường truyền tính bằng cm (1 đối với ống đo và 0,55 đối với đĩa). Khi thêm vào hỗn hợp phản ứng các chất ức chế HMGR (pravastatin hoặc các chất thử nghiệm), mức độ phản ứng xảy ra thấp hơn và làm độ hấp thu tăng lên so với khi không có chất ức chế. Khả năng ức chế HMGR của chất thử nghiệm được tính theo công thức: Chất thử nghiệm được hòa tan trong DMSO 5% và thử ở 3 nồng độ khác nhau (sàng lọc) hoặc tối thiểu 5 nồng độ khác nhau (xác định IC50). Ảnh hưởng của DMSO lên hoạt tính của HMGR được kiểm tra trước khi đánh giá tác động ức chế enzym của chất khảo sát. Khảo sát tác động của dẫn chất tiềm năng trên mô hình tăng lipid cấp bằng tyloxapol Chuột sau khi ổn định, được cho nhịn đói tối thiểu 8 giờ và chia ngẫu nhiên thành các lô: - Lô chứng: tiêm IV dung dịch NaCl 0,9% (0,1 ml/10 g chuột). Sau đó, chuột được uống DMSO 5% 0,1 ml/10g/ngày (DMSO được dùng để hòa tan các chất thử nghiệm). - Lô Tyloxapol 250 mg/kg: IV dung dịch tyloxapol liều 250 mg/kg, sau đó uống nước 0,1 ml/ngày. - Lô Atorvastatin 64 mg/kg: IV tyloxapol 250 mg/kg, sau đó uống atorvastatin 64 mg/kg/ngày. - Các lô điều trị: IV tyloxapol 250 mg/kg, sau đó uống chất thử nghiệm với các liều khác nhau. Sau 24 giờ IV tyloxapol, lấy máu tĩnh mạch đuôi chuột và định lượng cholesterol, triglycerid. Phương pháp định lượng nồng độ cholesterol và triglycerid huyết Định lượng cholesterol và triglycerid theo nguyên tắc enzym màu theo bộ KIT của Human Co. KẾT QUẢ Docking phân tử atorvastatin, quercetin, chalcon và các dẫn chất trên HMGR Trong 19 cấu trúc nhiễu xạ tinh thể tia X có 13 protein không có phối tử đồng kết tinh (PDB code: 3CCT, 3CCW, 3CCZ, 3CD0, 3CD5, 3CD7, 3CDA, 3CDB, 2R4F, 3BGL, 2Q1L, 2Q6B, 2Q6C) và 6 protein có phối tử đồng kết tinh: mevastatin (1HW8), simvastatin (1HW9), fluvastatin (1HWI), cerivastatin (1HWJ), atorvastatin (1HWK) và rosuvastatin (1HWL). Dựa vào cấu trúc protein và mục tiêu nghiên cứu (ức chế HMGR của người in vitro, in vivo với chất đối chiếu là pravastatin và atorvastatin), chỉ có HMGR 1HWK đáp ứng yêu cầu. Docking 20 chất nghiên cứu cùng atorvastatin trên protein HMGR 1HWK cho kết quả có 17 hợp chất được dock vào vùng tác động của HMGR với điểm số docking từ -30,38 kJ/mol đến -4,23 kJ/mol. Có 3 hợp chất không tương tác được với HMGR (bảng 1). Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 578 Bảng 1: Kết quả docking trên enzym HMGR 1HWK STT Công thức Điểm docking(kJ/mol) Liên kết hydro 1 Q -24,79 Asp B690, Lys B691, Asn A755, GluA559, Cys A561, Ser B684, Lys A735 2 Q1 -30,38 Lys B691, Asn A755, Ala A751, Ser B684, Glu A559 3 Q2 -15,97 Asn B658, Lys B691 4 Q3 -4,23 Arg B590, Ser A565 5 Q4 -25,55 Asn B658, Lys B691, Gly A560, Arg B590, Glu A559 6 Q5 -14,14 Arg A568, Asn A755, Lys B691, Arg B590, Ser B684 7 Q6 -13,80 Ser A565, Lys B691 8 Ca -20,083 Lys B691, Arg B590 (π-cation) 9 Cb -18,236 Lys A735, Arg B590 (π-cation) 10 Cc -18,235 Glu A559, Asn A755, Lys B691, Arg B590 (π-cation) 11 Cd -17,710 Lys A735, Arg B590 12 Ce -21,177 Lys A735, Arg B590 (liên kết hydro và π-cation) 13 Cf -16,139 Asn A755 14 Cg -16,946 Arg B590, Lys B692 (π-cation) 15 Ch -17,627 Asn A755, Lys A735, Ser B684, Lys B591, Arg B590 Lys A735, Arg B590 (π-cation) 16 Ck -18,293 Glu A559, Lys A735, Asp B690, ArgB590, Lys B691 (π-cation), Arg B590 (π-cation) 17 Cm -18,926 Lys B591, Lys B592 18 Atorvastatin -39,725 Ser A565, Glu A59, Asn A755, Asp B690, Lys A735, Arg B590, Ser B684 19 Pravastatin -35,353 Lys A735, Glu A559, Asn A755, Lys B691, Asp B690, Arg B590, Ser B684, Lys B692 Hình 1: Docking lại phối tử đồng kết tinh atorvastatin (Ator) trên HMGR 1HWK (A) và tương tác của Q1 (B), Q3 (C), Ce (D) với các acid amin của HMGR 1HWK Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 579 Các hợp chất Q1, Q4, Q, Ca, Ce (< -20 KJ/mol) là những hợp chất tương tác mạnh; Q2, Q5, Q6, Cb, Cc, Cf, Cg, Ch, Ck, Cm (-20 KJ/mol-<- 10KJ/mol) tương tác trung bình và Q3 tương tác kém. Acid amin quan trọng nhất trong vùng tác động của HMGR có khả năng gắn kết với atorvastatin là Arg B590 (3) và một số acid amin khác như Ser B684, Lys B691, Ser A565, Asp B690. Q1 có điểm số docking cao nhất -30,38 kJ/mol, chứng tỏ Q1 tương tác mạnh nhất với mục tiêu tác động. Q1 tạo được liên kết hydro với Lys B691 tại nhóm –OH (chiếm 52% liên kết) và với Ser B684 tại nhóm =O (chiếm 22% liên kết) trong vùng tác động. Tuy nhiên, Q1 không liên kết với acid amin quan trọng nhất của vùng tác động là Arg B590. Q3 có điểm số docking thấp nhất -4,23 kJ/mol, chứng tỏ Q3 tương tác yếu với mục tiêu tác động. Tuy nhiên Q3 tạo được liên kết hydro với acid amin quan trọng nhất vùng tác động là Arg B590 tại nhóm –O- (chiếm 41% liên kết) và với Ser A565 tại nhóm –O- (13% liên kết). Khảo sát tác động ức chế HMGR của quercetin và các dẫn chất in vitro Bảng 2: Khả năng ức chế HMGR của quercetin, chalcon và các dẫn chất Do khối lượng mẫu thử thu được từ tổng hợp hóa học ít nên các chất được thử sàng lọc ở 3 nồng độ khác nhau dựa trên giá trị IC50 tham khảo của pravastatin (bảng 2). Tiến hành xác định IC50 nếu kết quả sàng lọc cho thấy tiềm năng. DMSO 5% không ảnh hưởng đến hoạt tính HMGR. Kết quả sàng lọc (bảng 2) cho thấy các hợp chất Q3, Q5, Ca, Ce, Ck, Cm có khả năng ức chế enzym khá tốt và đáp ứng theo nồng độ. Tuy nhiên do số lượng mẫu có hạn nên chúng tôi chỉ tiến hành xác định IC50 của 4 hợp chất Q3, Q5, Ca và Ce. Kết quả được trình bày ở hình 2. Hình 2: Đường tuyến tính biểu thị khả năng ức chế enzym HMGR theo log nồng độ của các chất khảo sát Q3, Q5, Ca và Ce với các phương trình hồi qui tương ứng Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 580 Nồng độ ức chế 50% hoạt tính HMGR của 4 chất khảo sát lần lượt là: Q3: IC50 = 11,20 μg/ml, Q5: IC50 = 3,94 μg/ml, Ca: IC50 = 13,65 μg/ml và Ce với IC50 = 5,28 μg/ml. Khảo sát tác động của Q3 và Ce trên nồng độ cholesterol và triglycerid huyết thanh Hai hợp chất Q3 với IC50 = 11,2 μg/ml và Ce với IC50 = 5,28 μg/ml được chọn để khảo sát tác động hạ lipid huyết trên mô hình tyloxapol. Kết quả được trình bày ở hình 3. Hình 3: Tác động của Q3 và Ce trên nồng độ cholesterol và triglycerid huyết thanh Lô tyloxapol có nồng độ cholesterol và triglycerid huyết thanh tăng hơn 3 lần và 7 lần so với lô chứng. Lô điều trị bằng atorvastatin: nồng độ cholesterol và triglycerid trong huyết thanh giảm sau 24 giờ, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với lô tyloxapol (p < 0,01). Q3 ở liều 50 mg/kg và 100 mg/kg thể hiện tác dụng làm giảm cholesterol ở thời điểm 24 giờ sau khi tiêm tyloxapol, khác biệt này có ý nghĩa thống kê so với lô gây bệnh (p < 0,05 và p < 0,01). Tuy nhiên, trên nồng độ triglycerid, Q3 không có tác động làm giảm ở tất cả liều khảo sát. Tương tự như Q3, Ce làm giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh nhưng không làm giảm triglycerid ở 2 liều khảo sát: 125 mg/kg và 200 mg/kg. So với atorvastatin (64 mg/kg), Q3 và Ce làm giảm cholesterol kém hơn. Như vậy cả Q3 và Ce đều có tác động làm giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh khi thử nghiệm in vivo và tác động này có thể do ức chế HMGR. BÀN LUẬN In vitro, Q5 có hoạt tính ức chế HMGR cao với IC50 = 3,94 μg/ml. Tuy nhiên ở mô hình docking thì điểm số docking của Q5 là -14,14 kJ/mol và thuộc nhóm tương tác trung bình. Điều này có thể do điểm số docking chỉ thể hiện mức độ gắn kết của chất khảo sát với protein nhưng còn tùy thuộc vào loại acid amin gắn kết. Q5 tạo liên kết với acid amin quan trọng Arg B590 của vùng tác động tại nhóm =O và tạo liên kết với Ser B684 của vùng tác động tại nhóm =O. Cả 2 acid amin này đều là điểm gắn kết quan trọng tạo hoạt tính ức chế HMGR của atorvastatin trên vùng tác động. Q3 có điểm số docking cao nhất (-4,34 kJ/mol), thuộc nhóm tương tác kém tuy nhiên, in vitro Q3 có hoạt tính ức chế HMGR khá mạnh (IC50 Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 581 = 11,2 μg/ml). Điều này có thể do Q3 tạo liên kết với Arg B590 của vùng tác động tại nhóm – O- và tạo liên kết với Ser A565 của vùng tác động tại nhóm –O-. Q1 có điểm số docking thấp nhất (-30,38) nhưng do không tạo được liên kết với Arg B590 trong vùng tác động mà chỉ tạo liên kết với Lys B691 và Asp B690 nên Q1 thể hiện hoạt tính ức chế HMGR tương tự như Q3. Các hợp chất Ca, Ce, Ck và Cm đều tạo được liên kết với Arg B590 với điểm số docking thấp nên thể hiện hoạt tính ức chế HMGR in vitro cao. Kết quả nghiên cứu cho thấy đa số những chất có khả năng tạo liên kết với acid amin quan trọng nhất của vùng tác động là Arg B590 của HMGR thì có khả năng ức chế HMGR. Kết quả thử hoạt tính ức chế HMGR in vitro và điểm số docking cho thấy có mối tương quan, chứng tỏ mô hình được thiết kế tốt, giúp dự đoán được mối liên quan giữa sàng lọc ảo và thực nghiệm. Mô hình sử dụng là phức hợp giữa HMGR đồng kết tinh với atorvastatin vì vậy mức độ tương quan giữa thực nghiệm và mô hình là rất cao do khoang gắn kết của Q, các chalcon và dẫn chất cũng tương tự với atorvastatin trên đích tác động là HMGR. Q3 và Ce thể hiện tác động hạ cholesterol huyết sau 24 giờ tiêm tyloxapol ở 2 chế độ liều khác nhau, vì thế có thể cho rằng tác động này là do khả năng ức chế HMGR in vivo. KẾT LUẬN Tất cả 17 chất khảo sát gồm Q, 6 dẫn chất và 10 chalcon đều docking thành công vào vùng tác động của enzym HMGR. Các chất khảo sát có liên kết với acid amin quan trọng nhất Arg B590 ở vùng tác động của HMGR đều có tác động ức chế HMGR trên mô hình in vitro. Q3, Q5, Ca và Ce ức chế HMGR mạnh với IC50 ở mức từ 3,94-13,65 μg/ml. Q3 (50 mg/kg và 100 mg/kg) và Ce (125 mg/kg và 200 mg/kg) đều có tác động hạ cholesterol huyết trên mô hình tăng lipid cấp bằng tyloxapol. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Hoek-van dH EF, Keijer J, Bunschoten A, et al. (2013). Quercetin induces hepatic lipid omega-oxidation and lowers serum lipid levels in mice. PLoS One, 8(9). 2. Huynh NT, Nguyen NQ, Tran TVA, Vo PN (2008). Hypolipidemic Effect of Extracts from Abelmoschus esculentus L. (Malvaceae) on Tyloxapol-Induced Hyperlipidemia in Mice. Mahidol University Journal of Pharmaceutical Sciences, 35(1-4): pp.42-46. 3. Istvan ES and Deisenhofer J (2001). Structural Mechanism for Statin Inhibition of HMG-CoA Reductase. Science, 292: pp.1160-1164. 4. Jung CH, Cho I, Ahn J, Jeon TI, Ha TY (2013). Quercetin reduces high-fat diet-induced fat accumulation in the liver by regulasting lipid metabolism genes. Phytother Res, 27(1): pp.139-143. 5. Kitchen D, Decornez H, Furr J (2004) Docking and scoring in virtual screening for drug discovery: methods and applications. Reviews Drug discovery, 3: pp.935-949. 6. Seiva RF, Chuffa A, Camila PB, Amorim JPA, Fernandes AAH (2012). Quercetin ameliorates glucose and lipid metabolism and improves antioxidant status in postnatally monosodium glutamate-induced metabolic alterations. Food and Chemical Toxicology. 50(10): pp.3556–3561. Ngày nhận bài báo: 18/10/2018 Ngày phản biện nhận xét bài báo: 01/11/2018 Ngày bài báo được đăng: 15/03/2019