การศึกษาตัวยับยั้งเอนไซม์บีต้า-เอ็น-อะซิทิลกลูโคซามินิเดสจากแบคทีเรียใช้ไคติน Vibrio harveyi

บทคัดย่อ

บทคัอย่อ การศึกษานี้ผู้วิจัยทำการตรวจหาตัวยับยั้งใหม่สำหรับเอนไซม์ exo-N-acetylglucosaminidase ในแฟมิลี 20 ที่เรียกว่า VhGlcNACase จากแบคทีเรีย Vibrio campbellii สายพันธุ์ ATCC BAA-1116 BB120 โดยการทำ virtual screening จากฐานข้อมูล National Cancer Institute หรือ NCI ผลการทดลองจากการตรวจสอบสารทั้งหมด 2044 พบว่ามีสาร 10 ตัวจากทั้งหมดที่ให้ค่า Chem PLP อยู่ในช่วง 82.6 – 89.3 ซึ่งสูงกว่าค่า Chem PLP ของน้ำตาล GlcNAc จากการวิเคราะห์โครงสร้างหลักของสาร NCI ทั้งสิบตัวที่ได้พบว่ามีลักษณะเป็นวงแหวนทั้งหมดและพบส่วน V1 ร่วมกันและจับกับกรดอะมิโนหนึ่งตัวคือ Trp582 จากผลการยับยั้งแอคติวิตี้ของ VhGlcNAcase ได้เลือกสารสองตัวที่มีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์ที่ดีที่สุดคือ NSC73735 และ NSC132232 มาทดสอบหา IC50 พบว่าความเข้มข้นที่ NSC132232 หรือค่า IC50 คือ 49?6.3 ?M และ 12.7?1.2 ?M สำหรับ NSC73735 การทดลอง ITC ที่ทำการไตเตรทสารออกฤทธิ์ดีที่สุดคือ NSC73735 ให้กราฟการจับกับเอนไซม์ VhGlcNAcase แบบ exothermic และการจับระหว่าง NSC73735 กับVhGlcNAcase เป็นแบบ 1:1 ให้ค่าคงที่การแตกตัว (Kd) เท่ากับ 0.94 ? 0.2 ?M แสดงถึงการจับกันระหว่าง VhGlcNAcase กับ NSC73735 ด้วยสัมพรรคภาคสูง และค่า binding free energy (?G?binding) ติดลบเท่ากับ -8.28 ? 0.12 kcal?mol?1 แสดงถึงสัมพรรคภาพแบบแรงมาก ผลการทำนายการจับกันระหว่างสารออกฤทธิ์ NSC73735 กับกรดอะมิโนที่บริเวณเร่ง พบแรงการทำกับกรดอะมิโนไฮโดรโฟบิกสามตัวคือ Trp505 Trp546 และ Trp582 และพันธะไฮโดเจนกับอะมิโนมีขั้วได้แก่ Arg45 Tyr46 Ser87 Arg274 Asp303 His399 His373 Asp437 Tyr530 Asp532 และ Glu584 ผลการทดลองทั้งหมดแสดงถึงว่าสาร NSC73735 ที่ตรวจพบสามารถทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งใหม่ของเอนไซม์ VhGlcNAcase ได้ดี และสามารถนำมาใช้เป็นโครงสร้างแกนในการสังเคราะห์ตัวยาที่มี GH-20 GlcNAcase เป็นเป้าหมายได้

คำสำคัญ