Tài liệu Nghiên cứu xây dựng mô hình Docking và 2D-QSAR trên các dẫn chất ức chế Telomerase: Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019
Chuyên Đề Dược 730
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH DOCKING VÀ 2D-QSAR
TRÊN CÁC DẪN CHẤT ỨC CHẾ TELOMERASE
Lê Minh Trí*, Thái Khắc Minh*
TÓM TẮT
Mở đầu: Telomere là cấu trúc đặc thù gồm những trình tự lặp của các base nitơ để tạo thành mũ bảo
vệ ở đầu mút nhiễm sắc thể (NST) của sinh vật nhân thực. Một đoạn Telomere bị mất đi trong mỗi lần
nhân đôi DNA giúp bảo tồn bộ gen qua các lần phân bào. Telomerase là một enzym phiên mã ngược dùng
để tổng hợp lại phần telomere bị mất đi trong quá trình phân bào. Hầu hết tế bào ung thư có lượng lớn
telomerase giúp bảo tồn telomere trên NST dẫn đến khả năng phân chia vô hạn của tế bào, vì vậy telomerase
hiện đang là một đích tác động đầy tiềm năng của các thuốc chống ung thư thế hệ mới.
Mục tiêu: Xây dựng các mô hình 2D-QSAR và sử dụng mô hình docking để khảo sát khả năng gắn kết
của dẫn chất oxadiazol và pyrazol với telomerase. Từ đó dự đoán khả năng ức chế te...
6 trang |
Chia sẻ: Đình Chiến | Ngày: 11/07/2023 | Lượt xem: 245 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu xây dựng mô hình Docking và 2D-QSAR trên các dẫn chất ức chế Telomerase, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019
Chuyên Đề Dược 730
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH DOCKING VÀ 2D-QSAR
TRÊN CÁC DẪN CHẤT ỨC CHẾ TELOMERASE
Lê Minh Trí*, Thái Khắc Minh*
TÓM TẮT
Mở đầu: Telomere là cấu trúc đặc thù gồm những trình tự lặp của các base nitơ để tạo thành mũ bảo
vệ ở đầu mút nhiễm sắc thể (NST) của sinh vật nhân thực. Một đoạn Telomere bị mất đi trong mỗi lần
nhân đôi DNA giúp bảo tồn bộ gen qua các lần phân bào. Telomerase là một enzym phiên mã ngược dùng
để tổng hợp lại phần telomere bị mất đi trong quá trình phân bào. Hầu hết tế bào ung thư có lượng lớn
telomerase giúp bảo tồn telomere trên NST dẫn đến khả năng phân chia vô hạn của tế bào, vì vậy telomerase
hiện đang là một đích tác động đầy tiềm năng của các thuốc chống ung thư thế hệ mới.
Mục tiêu: Xây dựng các mô hình 2D-QSAR và sử dụng mô hình docking để khảo sát khả năng gắn kết
của dẫn chất oxadiazol và pyrazol với telomerase. Từ đó dự đoán khả năng ức chế telomerase của các thuốc
sẵn có trên thị trường và định hướng thiết kế tìm ra những chất mới có khả năng ức chế telomerase.
Đối tượng – Phương pháp nghiên cứu: Mô hình 2D-QSAR được xây dựng dựa trên thuật toán bình
phương tối thiểu từng phần PLS (MOE), trên cơ sở dữ liệu gồm 41 dẫn xuất của oxadiazol và 48 chất dẫn xuất
của pyrazol với giá trị IC50, nhằm dự đoán liên quan giữa cấu trúc và tác dụng sinh học. Mô hình docking sử
dụng phần mềm FlexX/LeadIT để sàng lọc các cấu trúc có khả năng ức chế telomerase (pdb 3du6) trên cơ sở dữ
liệu gồm 110 dẫn chất thuộc 3 nhóm cấu trúc khác nhau 1,3,4 – oxadiazol; pyrazol; flavonoid.
Kết quả: Nghiên cứu đã xây dựng được mô hình 2D-QSAR từ 41 chất nhóm 1,3,4-oxadiazol và 48
chất nhóm pyrazol với cùng một phương pháp xác định IC50. Kết quả đã thu được 2 mô hình đều đạt yêu
cầu và sai số giữa giá trị dự đoán và giá trị thực nghiệm thấp. Mô hình docking 3 nhóm dẫn chất cho thấy
các acid amin Lys189, Phe193 và Asp254 đóng vai trò quan trọng trong việc gắn kết. Fla–3d và Pyr–p16a
là các chất có điểm số docking tốt nhất, phù hợp với giá trị hoạt tính thực nghiệm. Kết hợp QSAR với
docking dự đoán một số cấu trúc có khả năng ức chế telomerase cao thuộc 2 nhóm cấu trúc trên.
Kết luận: Mô hình docking xây dựng dựa trên telomerase có chất lượng tốt và độ tin cậy. Hoạt tính ức
chế telomerase có thể là do khả năng gắn kết với khe kị nước phía trên vị trí gắn kết của ATP với enzym. Khả
năng dự đoán của mô hình docking và mô hình 2D–QSAR trong nghiên cứu có sự tương quan với nhau.
Từ khóa: Telomerase, oxadiazol, pyrazol, docking, 2D-QSAR, ung thư
ABSTRACT
2D-QSAR AND MOLECULAR DOCKING STUDIES ON TELOMERASE INHIBITORS
Le Minh Tri, Thai Khac Minh
* Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Supplement of Vol. 23 - No 2- 2019: 730-735
Background - Objectives: Telomere are distinctive structures consisting of the same repeated
sequences of nitrogenous bases, which forms a protective cap at Eukaryotic chromosomes ends. A section of
telomere is lost during chromosome replication which allow cells to divide without losing
genes. Telomerase is a reverse transcriptase enzyme which elongates and replenishes shorterned telomeres.
Telomerase is also found in high levels in cancer cells, which enables cancer cells to be immortal and
*Khoa Dược - Đại Học Y Dược TP. Hồ Chí Minh
Tác giả liên lạc: PGS. TS. Thái Khắc Minh ĐT: 09096 80385 Email: thaikhacminh@uphcm.edu.vn
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học
Chuyên Đề Dược 731
continue dividing uncontrollably to form tumors. Therefore, Telomerase has become a significant
therapeutic target in various cancer treatment. This study aims at development the 2D-QSAR and docking
modellings in order to find out the featured of structures of a potential telomerase inhibitor as well as to
predict the telomerase inhibitory activity in drug databases.
Method: The 2D-QSAR model was built by the PLS method based on the dataset containing 41
oxadiazol derivatives and 48 pyrazol derivatives along with their IC50 values. The FlexX/LeadIT software
was used to conduct the docking process on 110 compounds belong to three different chemical derivatives
1,3,4 – oxadiazol, pyrazol.
Results: In this study, 2D-QSAR model was developed from the dataset of 41 oxadiazol derivatives
and 48 pyrazol derivatives. The error between the predicted value and the experimental one was acceptable.
The docking modellings on 3 chemical groups showed that the amino acids as Lys189, Phe193 and Asp254
played an important role in binding capacity. The docking models showed that Fla-3d and Pyr-p16a were
two structures with the best docking scores. The combination of QSAR and docking were used to predict the
potential telomerase inhibitors.
Conclusion: The docking modellings of telomerase were performed. Telomerase inhibitory activity and
binding ability is related to the hydrophobic area on the ATP binding site of telomerase. The information
obtained from the docking modelling and predictability of the 2D-QSAR model in the study were correlated.
Keywords: Telomerase, oxadiazol, pyrazol, docking, 2D-QSAR, cancer
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ung thư là một bệnh ác tính của tế bào
trong đó khối tế bào ung thư mất sự điều
khiển bình thường nên tăng sinh hỗn loạn,
mất sự biệt hóa, xâm lấn các mô xung quanh
rồi lan tràn trong cơ thể thông qua hệ bạch
huyết và máu. Telomere là cấu trúc đặc thù
nằm ở đầu mút NST của sinh vật nhân thực
giúp ổn định hệ gen và bảo vệ NST(2). Vì
enzym ADN polymerase không thể tổng hợp
bù đoạn mồi ở hai đầu mút NST khi nhân đôi
ADN nên telomere sẽ ngắn dần đi sau mỗi lần
phân bào, và khi đầu mút NST quá ngắn,
chạm vào đoạn gen chức năng quan trọng, thì
tế bào sẽ dần bị già hóa và chết. Trong các
khối u, tiến trình lão hoá tự nhiên này bị
phong tỏa, tế bào ung thư phân chia nhanh
hơn và telomere trở nên rất ngắn (khoảng 2,8
kb) và để thoát khỏi cái chết, tế bào ung thư
kích hoạt enzym phiên mã ngược telomerase
để tổng hợp lại phần telomere bị mất đi trong
quá trình phân bào. Hầu hết tế bào ung thư có
lượng lớn telomerase, vì vậy telomerase hiện
đang là một đích tác động đầy tiềm năng của
các thuốc chống ung thư thế hệ mới(1,2).
Nghiên cứu xây dựng mô hình docking và 2D-
QSAR trên các dẫn chất ức chế telomerase để
dự đoán và phân loại các hoạt chất có khả
năng ức chế telomerase, qua đó nhằm tìm
kiếm những chất có hoạt tính tốt phục vụ cho
các nghiên cứu tiếp theo.
ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Các mô hình nghiên cứu in silico được
xây dựng bao gồm mô hình 2D-QSAR và mô
hình mô tả phân tử docking. Sử dụng
phương pháp 2D-QSAR để xây dựng mô
hình dự đoán liên quan giữa cấu trúc và tác
dụng sinh học của một số dẫn chất
oxadiazol, pyrazol(1,3-5,8-10). Bên cạnh đó sử
dụng docking để sàng lọc và tìm kiếm các
ức chế telomerase mạnh dùng trong điều trị
ung thư.
Xây dựng mô hình 2D-QSAR
Mô hình này được xây dựng dựa vào các
công cụ là MOE 2008.10
(www.chemcomp.com), RapidMiner 5.3.013
(rapidminer.com), Weka3.6
(www.cs.waikato.ac.nz/ml/weka) và Microsoft
Excel 2010 trên một cơ sở dữ liệu gồm 41 chất
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019
Chuyên Đề Dược 732
nhóm 1,3,4-oxadiazol và 48 chất nhóm
pyrazol(1,3-5,8-10) với cùng một phương pháp xác
định IC50. Sau khi tính toán giá trị của 7 nhóm
thông số mô tả cấu trúc phân tử 2D bằng MOE
nhờ công cụ Energy minimize, có thể lựa chọn
các thông số cần thiết để xây dựng phương
trình QSAR bằng phương pháp: phân tích
ngẫu nhiên, lựa chọn phản hồi với chiến thuật
lấy thêm hay đánh giá chéo k lần mô hình dự
đoán Tập dữ liệu ban đầu được chia thành
tập xây dựng mô hình và tập kiểm tra. Các
thông số mô tả được chia tỷ lệ trong khoảng
[0, 1] và được lọc thô bằng MS Excel hay
RapidMiner. Tập xây dựng được loại nhiễu
bằng phương pháp phân tích thành phần
chính (PCA).Thuật toán bình phương tối thiểu
từng phần (PLS) được sử dụng để xây dựng
mô hình 2D-QSAR với các giá trị RMSE và R2
được hiển thị và mô hình được thẩm định
bằng đánh giá nội và đánh giá ngoại. Tập
kiểm tra được tách riêng đầu tiên, không tham
gia vào quy trình xây dựng mô hình để đảm
bảo tính khách quan cho việc đánh giá khả
năng dự đoán của mô hình. Ứng dụng tập
kiểm tra vào mô hình xây dựng bằng công cụ
Model evaluation của MOE. Phần lớn các giá trị
dự đoán của tập kiểm tra phải nằm trong
khoảng tin cậy 95% dự đoán đúng của mô
hình. Thông số đánh giá (hay )
(đánh giá bỏ-1-ra) và RMSE giữa giá trị dự
đoán và giá trị thực nghiệm của các chất trong
tập kiểm tra. Mô hình được chấp nhận khi
> 0,5. Dựa vào mô hình 2D-QSAR vừa
xây dựng, có thể dự đoán hoạt tính sinh học
của các chất có thông số mô tả phù hợp với
phương trình. Đây là cơ sở để sàng lọc và thiết
kế các hợp chất mới có cấu trúc phù hợp với
mục tiêu tác động, rút ngắn thời gian nghiên
cứu so với các phương pháp cổ điển.
Xây dựng mô hình mô tả phân tử docking
Mô hình mô tả phân tử docking để giải
thích khả năng gắn kết của các phân tử hóa
học và vùng tác động của telomerase. Các acid
amin trong túi gắn kết sẽ được giữ lại biểu
hiện trên màn hình, còn các phần tử còn lại sẽ
được che dấu đi. Quá trình này cho biết acid
amin nào sẽ tạo liên kết với ligand. Trong
trường hợp chưa có thông tin thì cần phân tích
để tìm ra trung tâm có khả năng liên kết quan
trọng: trung tâm cho hay nhận liên kết hydro,
acid, base, các trung tâm tích điện, hệ thống
vòng thơm được lựa chọn sử dụng cho
nghiên cứu này. Trong nghiên cứu này, cấu
trúc telomerase của loài Tribolium castaneum
được sử dụng cho nghiên cứu và được tải về từ
ngân hàng cơ sở dữ liệu protein (Protein Data
Bank www.rcsb.org - mã 3DU6). Quy trình
docking được tiến hành bằng phần mềm
FlexX/LeadIT (www.capterra.com) với các
thông số lựa chọn: số lượng các cấu dạng liên
kết (pose) giữ lại là 10; số bước lặp tối đa là
1000 và số lần phân mảnh là 200; các thông số
còn lại có giá trị mặc định. Điểm số docking
(kJ.mol-1) được đánh giá dựa trên các liên kết
tạo thành giữa ligand và protein bao gồm: liên
kết ion, liên kết π- π, liên kết van der Waals, liên
kết hydro Kết quả docking cho biết ái lực gắn
kết của ligand với protein và tương tác giữa
ligand với các acid amin xung quanh. Kết quả
docking này được sử dụng để phân tích khả
năng gắn kết của các ligand lên telomerase.
KẾT QUẢ
Mô hình 2D-QSAR I
Sau quá trình thử xây dựng các mô hình
bằng cách tổ hợp các thông số mô tả, 2 mô
hình tối ưu cuối cùng đã được lựa chọn. Các
mô hình này đều có độ chính xác cao về khả
năng dự đoán hoạt tính ức chế telomerase bởi
các dẫn chất tiềm năng. Mô hình 2D QSAR I
đánh giá hoạt tính ức chế telomerase trên tập
dữ liệu ban đầu gồm 41 dẫn chất chứa nhân
oxadiazol, được tiến hành khảo sát sơ bộ và
loại 6 chất gây nhiễu. Tập hợp còn lại gồm 35
dẫn chất được phân chia ngẫu nhiên bằng
hàm RANDOM trong phần mềm MOE thành
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học
Chuyên Đề Dược 733
2 tập chất theo tỉ lệ 80:20 trong đó tập xây
dựng (tập huấn luyện) gồm 28 chất và tập
kiểm tra (tập đánh giá) gồm 7 chất. Có 95
thông số mô tả 2D được giữ lại sau khi tiến
hành sàng lọc từ 184 thông số bằng phần mềm
RapidMiner. Tiếp tục dùng phương pháp
BestFirst của phần mềm Weka để sàng lọc ra 5
thông số có liên quan với pIC50. Dựa trên giá
trị “độ quan trọng tương đối của thông số mô
tả” được đề nghị bởi phần mềm MOE, chỉ có 3
thông số có giá trị “độ quan trọng” cao được
sử dụng để đưa ra mô hình QSAR cuối cùng
và kết quả trình bày ở Bảng 1 và hình 1.
Hình 1: Mối tương quan giữa giá trị hoạt tính
sinh học thực nghiệm và giá trị hoạt tính sinh học
dự đoán từ phương trình (I).
Bảng 1: Mô hình QSAR hoàn chỉnh từ toàn tập dữ
liệu và các giá trị đánh giá
pIC50 = 3,88112 – 5,21023 GCUT_SLOGP_1 -
0,01441 PEOE_VSA-5 + 0,01025 SMR_VSA3
Mô hình I Số
chất
RMS
E
R
2
Q
2
Tập xây
dựng
28
0,20 0,59 0,68 0,68 0,42 0,55 0,26
Tập kiểm
tra
7
0,09 0,73 - 0,81 0,85 0,83 0,04
Mô hình 2D-QSAR II
Mô hình này đánh giá hoạt tính ức chế
telomerase trên tập dữ liệu ban đầu gồm 48 dẫn
chất chứa nhân pyrazol, được tiến hành khảo
sát sơ bộ và loại 5 chất gây nhiễu. Tập hợp còn
lại gồm 43 dẫn chất được phân chia ngẫu nhiên
bằng hàm RANDOM trong phần mềm MOE
thành 2 tập chất theo tỉ lệ 80:20 trong đó tập xây
dựng (tập huấn luyện) gồm 35 chất và tập kiểm
tra (tập đánh giá) gồm 8 chất. Có 101 thông số
mô tả 2D được giữ lại sau khi tiến hành sàng
lọc từ 184 thông số bằng phần mềm
RapidMiner. Tiếp tục dùng phương pháp
BestFirst của phần mềm Weka để sàng lọc được
5 thông số có liên quan với pIC50. Dựa trên giá
trị “độ quan trọng tương đối của thông số mô
tả” được đề nghị bởi phần mềm MOE, chỉ có 3
thông số có giá trị “độ quan trọng” cao được sử
dụng để đưa ra mô hình QSAR cuối cùng trình
bày ở Bảng 2 và hình 2.
Hình 2: Mối tương quan giữa giá trị hoạt tính
sinh học thực nghiệm và giá trị hoạt tính sinh học
dự đoán từ phương trình (II)
Bảng 2: Mô hình QSAR hoàn chỉnh từ toàn tập dữ
liệu và các giá trị đánh giá
pIC50 =3,88112 – 5,21023 GCUT_SLOGP_1 -
0,01441 PEOE_VSA-5 + 0,01025 SMR_VSA3
Mô hình II Số
chất
RMS
E
R
2
Q
2
Tập xây
dựng
35
0,33 0,57 0,64 0,64 0,36 0,50 0,29
Tập kiểm
tra
8
0,27 0,63 - 0,50 0,72 0,61 0,22
Mô hình mô tả phân tử docking
Telomerase với mã pdb 3DU6 được sử
dụng cho nghiên cứu. Công cụ Site Finder
Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019
Chuyên Đề Dược 734
trong MOE được dùng để xác định khoang
gắn kết của ligand trên protein telomerase.
Tổng cộng 110 chất thuộc 3 nhóm cấu trúc là
1,3,4-oxadiazol, pyrazol và flavonoid đều dock
thành công vào khoang gắn kết là vùng kị
nước phía trên bộ 3 xúc tác của telomerase
nhưng chỉ có 66 chất có điểm số docking tốt
(dưới -20 kJ/mol), có 30 chất có hoạt tính tốt
rất tốt khi thử nghiệm IC50. Đa số cấu trúc này
đều tương tác với ba acid amin Lys189, Phe193
và Asp254, cho thấy vai trò quan trọng của các
acid amin này trong khoang trung tâm của
telomerase. Các acid amin Met168, Tyr170,
Lys189, Asp191, Asn192, Phe193, Arg194,
Ala195, Asp251, Ile252, Arg253, Asp254,
Ala255, Tyr256, His304, Gln308, Asp343,
Gln367,Asn369 (19 acid amin) tập trung vùng
gắn kết và vận chuyển chất nền. Điều này cho
thấy khả năng cạnh tranh gắn kết của các hợp
chất nghiên cứu với chất nền – dẫn đến ức chế
hoạt động của telomerase. Trong đa số các mô
hình tương tác, Lys189 và Asp254 đóng vài trò
tạo liên kết hydro với dị vòng hoặc nhóm thế của
cấu trúc ligand. Trong khi đó Phe193 tạo liên kết
stacking và liên kết van der Waals với hệ vòng
thơm. Các liên kết này góp phần định hình cấu
dạng và tương tác của ligand với protein.
BÀN LUẬN
Cả hai mô hình QSAR I và II xây dựng
được đều có Q2 > 0,4 (lần lượt là 0,68 và 0,64)
cho tập huấn luyện; đều > 0,5 (0,73 và
0,63) cho tập kiểm tra; RMSE trong khoảng
0,09 – 0,33, cho thấy cả 2 mô hình đều đạt yêu
cầu và sai số giữa giá trị dự đoán và giá trị
thực nghiệm là chấp nhận được (< 0,5). Dựa
trên cách đánh giá mới của Roy(6), cả hai mô
hình đều có giá trị > 0,5 cho cả tập xây
dựng và tập kiểm tra (từ 0,50 đến 0,81). Theo
Roy, mức độ tin cậy của mô hình sẽ rất cao
nếu ngoài các điều kiện trên được thỏa mãn,
mô hình có thêm > 0,5 và < 0,2; như
vậy cả hai mô hình đều có khả năng dự đoán
với độ tin cậy tốt. Xét về giá trị RMSE, mô
hình I có giá trị RMSE thấp hơn hẳn so với mô
hình II (RMSE cho tập xây dựng và kiểm tra ở
mô hình I lần lượt là 0,29 và 0,09; trong khi đó
hai giá trị này ở mô hình II lần lượt là 0,33 và
0,27)(6). Điều này chứng tỏ khi đưa mô hình
vào áp dụng thì mô hình I sẽ cho các giá trị dự
đoán ít bị sai lệch với giá trị thu được trên
thực nghiệm so với mô hình II. Nói cách khác,
cả hai mô hình mà nghiên cứu này xây dựng
được đều cho khả năng dự đoán tốt hoạt tính
ức chế telomerase của một dẫn chất, tuy nhiên
mô hình I cho kết quả tốt hơn.
Tập hợp dữ liệu để xây dựng mô hình
QSAR I chủ yếu là biến đổi trên cấu trúc
nhánh bên của nhân 1,3,4 – oxadiazol. Nhìn
chung cấu trúc thay đổi nhóm chức trên vòng
benzen của nhánh bên bằng các nhóm thế
halogen, NO2, và các dây carbon. Với mục tiêu
là vẫn giữ vững cấu trúc gần giống với 1,3,4-
oxadiazol, mô hình được xậy dựng nhằm giải
thích về liên quan định lượng giữa cấu trúc và
tác dụng ức chế hoạt tính của telomerase. Từ
đó ứng dụng mô hình dự đoán những dẫn
chất có nhân 1,3,4-oxadiazol hiện đang được
sử dụng làm thuốc trên thị trường. Các thông
số mô tả trong mô hình bao gồm
GCUT_SLOGP_1, PEOE_VSA-5 và
SMR_VSA3 liên quan tới diện tích bề mặt
phân tử và điện tích từng phần liên quan đến
hệ số phân bố Dầu/Nước và chi tiết tham khảo
tại (www.chemcomp.com). Phân tích cho thấy
khi đưa thêm những nhóm thế trên nhánh bên
làm tăng tính thân nước của phân tử (như
nhóm OH) có thể làm tăng hoạt tính sinh học
của dẫn chất. Hơn nữa nhóm hydroxy cũng
tạo ra trung tâm mới cho liên kết hydro và
điều này tác động đến khả năng liên kết giữa
dẫn chất và khoang tác động của telomerase.
Ứng dụng kết hợp mô hình QSAR và
docking để đề nghị các dẫn chất thuộc 2 nhóm
cấu trúc 1,3,4-oxadiazol và pyrazol có hoạt
tính ức chế telomerase dự đoán cao, khả năng
gắn kết rất tốt với khoang gắn kết. Dựa vào
kết quả mô hình các dẫn chất 1,3,4-oxadiazol
Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học
Chuyên Đề Dược 735
đề nghị có tiềm năng hơn các dẫn pyrazole
được đề nghị (Bảng 3), tuy nhiên vẫn cần
được phát triển song song và tiến hành thử
nghiệm thực tế để tìm ra cấu trúc tối ưu. Dựa
vào kết quả mô hình QSAR và docking,
nghiên cứu cũng đã xác định được một số
thuốc trên thị trường có tiềm năng trở thành
chất ức chế telomerase trong điều trị ung thư.
Bảng 3. Các hợp chất đề nghị tổng hợp
Hợp chất Khung cấu
trúc
pIC50 dự
đoán
IC50 dự
đoán (µM)
Điểm số
docking
(kJ/mol)
HHNLT_1 1,3,4-
oxadiazol
6,35 0,45 -37,8
HHNLT_2 Pyrazol 6,22 0,60 -22,0
HHNLT_3 Pyrazol 6,18 0,66 -20,5
KẾT LUẬN
Nghiên cứu 2D-QSAR kết hợp với nghiên
cứu mô hình mô tả phân tử docking dự đoán
một số cấu trúc có khả năng ức chế telomerase
cao thuộc 2 nhóm cấu trúc 1,3,4-oxadiazol và
pyrazol. Kết quả dự đoán của mô hình QSAR
với các thuốc có sẵn trên thị trường có cơ chế
khác với ức chế telomerase cho thấy nhiều thuốc
có khả năng tác động trên enzym đích này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Dudek AZ, Arodzb T, Gálvez J (2006). Computational
methods in developing quantitative structure-activity
relationships – a review. Comb Chem High T Scr, 9: 213-228.
2. Gillis AJ, Schuller AP, Skordalakes E. (2008). Structure of
the Tribolium castaneum telomerase catalytic subunit
TERT. Nature 455: 633-638.
3. Liu XH, Li J, Shi JB, Song BA, Qi XB (2012). Design and
synthesis of novel 5-phenyl-Npiperidine ethanone
containing 4,5-dihydropyrazole derivatives as potential
antitumor agents. Eur J Med Chem, 51: 294-299.
4. Luo Y, Zhang S, Qiu KM, Liu ZJ, Yang YS, Fu J, Zhong
WQ, Zhu HL (2013). Synthesis, biological evaluation 3D-
QSAR studies of novel aryl-2H-pyrazole derivatives as
telomerase inhibitors. Bioorg Med Chem Lett, 23:1091–1095.
5. Menichincheri M, Ballinari D, Bargiotti A, Bonomini L,
Ceccarelli W, D'Alessio R, Fretta A, Moll J, Polucci P,
Soncini C, Tibolla M, Trosset JY, Vanotti E (2004).
Catecholic Flavonoids Acting as Telomerase Inhibitors. J
Med Chem, 47: 6466-6475.
6. Ojha PK, Mitra I, Das RN, Roy K (2011). Further exploring
rm2 metrics for validation of QSPR models. Chemomet Intell
Lab Sys, 107: 194-205.
7. Sun J, Zhu H, Yang ZM, Zhu HL (2013). Synthesis,
molecular modeling and biological evaluation of 2-
aminomethyl-5-(quinolin-2-yl)-1,3,4-oxadiazole-2(3H)-
thione quinolone derivatives as novel anticancer agent. Eur
J Med Chem, 60:23-28.
8. Wu XQ, Huang C, Jia YM, Song BA, Li J, Liu XH (2013).
Novel coumarin-dihydropyrazole thio-ethanone
derivatives: design, synthesis and anticancer activity. Eur J
Med Chem, 74:717-25.
9. Zhang F, Wang XL, Shi J, Wang SF, Yin Y, Yang YS, Zhang
WM, Zhu HLF (2013). Synthesis, molecular modeling &
biological evaluation of N-benzylidene-2-[(5-(pyridin-4-yl)-
1,3,4-oxadiazol-2-yl)thio] acetohydrazide derivatives as
potential anticancer agents. Bioorg Med Chem, 11: 468-477.
10. Zheng QZ, Zhang XM, Xu Y, Cheng K, Jiao QC, Zhu HL.
(2010). Synthesis, biological evaluation, and molecular
docking studies of 2-chloropyridine derivatives possessing
1,3,4-oxadiazole moiety as potential antitumor agents.
Bioorg Med Chem, 18: 7836–7841.
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
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- nghien_cuu_xay_dung_mo_hinh_docking_va_2d_qsar_tren_cac_dan.pdf