Nghiên cứu in silico hướng tác dụng dược lý trên nhóm chất diterpenlacton có trong cây Xuyên Tâm Liên (Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees)

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm khảo sát in silico theo hướng tác dụng hạ đường huyết, kháng ung thư và kháng virus HIV, với mục tiêu là chọn hoạt chất tiềm năng nhất trong nhóm diterpenlacton có trong Xuyên Tâm Liên cho các thử nghiệm in vitro và in vivo.

Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số * 2019 NGHIÊN CỨU IN SILICO HƯỚNG TÁC DỤNG DƯỢC LÝ TRÊN NHÓM CHẤT DITERPENLACTON CÓ TRONG CÂY XUYÊN TÂM LIÊN (ANDROGRAPHIS PANICULATA (BURM.F.) NEES) Huỳnh Lê Trí Thiện*, Lữ Thị Kim Chi**, Nguyễn Ngọc Vinh**, Nguyễn Thụy Việt Phương* TÓMTẮT Mở đầu mục tiêu: Xuyên Tâm Liên (Andrographis paniculata) biết đến với nhiều tác dụng kháng viêm, kháng khuẩn, hạ đường huyết, kháng ung thư…Hiện nghiên cứu Việt Nam phân lập hoạt chất có Xuyên Tâm Liên, đặc biệt chất nhóm diterpenlacton: andrographolid, neoandrographolid, dehydroandrographolid angrograpanin Nghiên cứu thực nhằm khảo sát in silico theo hướng tác dụng hạ đường huyết, kháng ung thư kháng virus HIV, với mục tiêu chọn hoạt chất tiềm nhóm diterpenlacton có Xuyên Tâm Liên cho thử nghiệm in vitro in vivo Đối tượng-Phương pháp nghiên cứu: hoạt chất: andrographolid, neoandrographolid, dehydroandrographolid andrograpanin; protein mục tiêu liên quan đến tác dụng dược lý hạ đường huyết, kháng ung thư kháng HIV lựa chọn Tiến hành khảo sát tác động dược lý in silico chất qua việc gắn kết đích tác động phần mềm AutoDock Vina Đánh giá kết thơng qua điểm số docking phân tích tương tác chất phần mềm hỗ trợ BIOVIA Discovery Studio 4.5 Kết quả: Các chất gắn kết tốt đích tác động với điểm số docking thấp -7 kcal.mol-1 Phân tích tương tác cho thấy bốn hoạt chất có tiềm hạ đường huyết, kháng ung thư kháng HIV, đó, neoandrographolid tiềm tác động hạ đường huyết; dehydroandrographolid tiềm tác động kháng ung thư Kết luận: Kết giúp định hướng việc chọn lựa hoạt chất cho thử nghiệm hạ đường huyết, kháng ung thư kháng HIV in vitro in vivo Từ khóa: Xuyên Tâm Liên, diterpenlacton, in silico, gắn kết phân tử (molecular docking) ABSTRACT IN SILICO STUDY OF PHARMACOLOGICAL ACTIVITY OF DITERPENLACTONE COMPOUNDS FROM ANDROGRAPHIS PANICULATA (BURM.F.) NEES) Huynh Le Tri Thien, Lu Thi Kim Chi, Nguyen Ngoc Vinh, Nguyen Thuy Viet Phuong * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Supplement of Vol 23 - No 2- 2019: 542 – 550 Background and Objectives: Andrographis paniculata has been reported as a potential drug, which possess anti-inflammatory, antibacterial, hypoglycemia, anti-cancer Phytoconstituents such as four diterpenlactone compounds: andrographolid, neoandrographolid, dehydroandrographolid and angrograpanin have been extracted and isolated from Andrographis paniculata in Viet Nam This study was conducted to identify the potential lead compounds from Andrographis paniculata for their in vitro and in vivo testing targeting hypoglycemia, anti-cancer and anti-HIV activities Materials and Method: Target proteins on hypoglycemia, anti-cancer, anti-HIV effects and four * Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh Khoa Y, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: TS Nguyễn Thụy Việt Phương ĐT: 0919520708 ** 542 Email: ntvphuong@ump.edu.vn Chuyên Đề Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số * 2019 diterpenlactone compounds: andrographolid, Nghiên cứu Y học neoandrographolid, dehydroandrographolid and angrograpanin were selected In silico study of pharmacological activity of diterpenlactone compounds from Andrographis paniculata (Burm.f.) nees) was carried out by using molecular docking with AutoDock Vina program Identifying potential lead compounds was done in terms of the docking scores and the interactions analysis of ligands and target proteins using BIOVIA Discovery Studio 4.5 Results: Docking scores of four diterpenlactone compounds were of -7 kcal.mol-1 Analysis of their interactions of these compounds on protein targets showed that they all have hypoglycemia, anti-cancer and anti-HIV effects As the result, neoandrographolid was suggested as the most potential compound on hypoglycemia effect and dehydroandrographolid could be the best one for anti-cancer effect Conclusion: The result provided useful information for selecting the lead compounds for in vitro experiments and in vivo on anti-inflammatory, antibacterial, hypoglycemia, anti-cancer, anti-HIV activities Key words: Andrographis paniculata, diterpenlacton, in silico, molecular docking Liên đặc biệt chất nhóm MỞĐẦU diterpenlacton: andrographolid, neoandro Cây Xuyên Tâm Liên (Andrographis grapholid, dehydroandrographolid (8,15) paniculata (Burm.f.) Nees, họ Ô rô angrograpanin (cấu trúc chất minh họa hình 1) Một số hoạt (Acanthaceae) dược liệu quý, tính sinh học chất với chế trồng nhiều nước Nam Á, Đông Nam Á, công bố làm giảm đường huyết, Trung Quốc, Việt Nam số nước Châu kháng ung thư, kháng virus HIV, kháng Âu(3,27) Những năm gần đây, Xuyên Tâm Liên viêm, kháng dị ứng, kết tập tiểu cầu, bảo vệ nhà nghiên cứu nước gan,… (Bảng 1)(2,7,13,16,19,28,31) quan tâm có nhiều tác dụng dược lý bật Bảng Hoạt tính sinh học bốn hoạt chất hạ đường huyết, bảo vệ gan, chống oxy có Xun tâm liên hóa, kháng viêm, kháng khuẩn, kháng ung Hoạt chất Tác dụng sinh học Andrographoli d thư, kháng virus,…(3,27) Thành phần hóa học gồm có phần mặt đất chứa tỷ lệ cao diterpenlacton, chủ yếu andrographolid với nhiều tác dụng dược lý quan trọng(3) Một số lacton khác 14deoxy-11-andrographolid, 14-deoxyandrogra pholid, neoandrographolid, 14-deoxy-11,12didehydroandrographolid (hay dehydroandro grapholid), andrograpanin, andragraphan, andrographon, deoxyandrographisid, Neoandrograp holid Dehydroandro grapholid Angrograpanin (30) (2) Kháng viêm , kháng dị ứng , kết tập (7,28) (19) tiểu cầu , bảo vệ gan , hạ đường (31) (7) huyết , kháng virus Herpes … (7) (13) Kháng virus Herpes , kháng viêm , (9) thu nhặt gốc tự … (7) Kháng virus Herpes , kháng virus (5) HIV … (14) Kháng viêm Các nghiên cứu in silico thực cho thấy andrographolid có tác dụng kháng viêm kháng ung thư(12,21), hoạt chất 3,14-dideoxyandrographolid/andrograpanin andrographisid, andrographostrol,…(3) cho tác động kháng lao(6) Tuy nhiên, số Hiện có số nghiên cứu giới Việt Nam phân lập, chiết xuất, định lượng thử nghiệm hoạt tính sinh học hoạt chất có Xuyên Tâm tác dụng hạ đường huyết, kháng ung Chuyên Đề Dược thư kháng virus virus HIV chưa thực nhóm diterpenlacton 543 Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số * 2019 Nghiên cứu Y học Do đó, mục tiêu đề tài chọn chất dehydroandrographolid andrograpanin tiềm hạ đường huyết, kháng ung Các thụ thể liên quan đến tác động hạ thư kháng HIV cho thử nghiệm in đường huyết, kháng ung thư kháng HIV vitro in vivo, thông qua hướng sàng lọc in chọn lựa Sau sử dụng mơ hình gắn silico mức độ phân tử hoạt chất kết phân tử (molecular docking) để dự đốn chiết từ Xun Tâm Liên thuộc nhóm tiềm hạ đường huyết, kháng ung thư diterpenlacton kháng HIV chất andrographolid, neoandrographolid, O O O HO O CH3 O O O CH3 CH2 CH3 CH2 HO H3C OH Andrographolid H3C OGlc Neoandrographolid CH3 CH2 H H3C HO H3C O OH Dehydroandrographolid CH2 OH Andrograpanin Hình 1: Cấu trúc bốn hoạt chất thuộc nhóm diterpenlacton Xuyên tâm liên ĐỐITƯỢNG-PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU Đối tượng nghiên cứu hoạt chất nhóm diterpenlacton chiết xuất từ Xuyên Tâm sau sử dụng kết cho docking với chất Chuẩn bị protein Liên andrographolid, neoandrographolid, Cấu trúc đồng kết tinh protein dehydroandrographolid andrograpanin ligand tải từ Protein Data Bank protein mục tiêu lựa chọn liên quan (http://www.rcsb.org/pdb) dạng *pdb Sử đến tác dụng dược lý: hạ đường huyết, dụng phần mềm BIOVIA Discovery Studio kháng ung thư kháng HIV 4.5 để loại bỏ nước, dung môi,…đồng thời Các phần mềm sử dụng: AutoDock Vina (http://autodock.scripps.edu) để thực mơ hình gắn kết (http://openbabel.org) phân(29); để Open chuyển BABEL dạng ligands từ 2D sang 3D, BIOVIA Discovery tách protein ligand đồng kết tinh lưu lại thành file *.pdb riêng rẻ Sử dụng Autodock Tools để thêm hydro lưu protein dạng *.pdbqt Chuẩn bị ligand Sử dụng Autodock Tools để thêm hydro Studio (http://accelrys.com) để quan sát, phân tích tương tác protein ligand cho ligand Docking ligand vào protein mục tiêu neoandrographolid, (andrographolid, dehydroandrographolid Quá trình redocking cho cấu trúc đồng andrograpanin) tải từ Pubchem kết tinh protein-ligand thực để dạng 3D (*.sdf) chuyển dạng sang 3D đánh giá thơng số q trình docking (*.pdb) phần mềm Open BABEL 544 Chuyên Đề Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số * 2019 Xác định vị trí gắn kết Tọa độ phạm vi gắn kết protein ligand đồng kết tinh xác định không gian ba chiều Autodock Tools với thông số: center_x (Tọa độ x không gian chiều), center_y (Tọa độ y không gian chiều), center_z (Tọa độ z không gian chiều), size_x, size_y, size_z kích cỡ x, y, z (Å) Đánh giá kết docking Đánh giá kết qua lượng gắn kết hay điểm số docking phân tích tương tác ligand với protein Ngồi ra, với redocking, tính giá trị RMSD cho biết độ lệch ligand cấu trúc ban đầu so với sau docking, RMSD nhỏ đạt Với docking, ligand cho điểm số âm gắn kết tốt với protein KẾTQUẢ Tác dụng hạ đường huyết glycogen phosphorylase (PDB id: 3DDS) chọn làm protein mục tiêu cho tác động hạ đường huyết Kết phân tích tương thích với nghiên cứu trước đây(25), cho thấy glycogen phosphorylase có khoang gắn kết tương đối kín, bao phủ 15 acid amin ligand tương tác với acid amin quan trọng vùng gắn bao gồm Trp67, Gln71, Arg193, Phe196, Arg 242 Arg310 Vùng gắn kết chủ yếu hình thành tương tác tĩnh điện liên kết hydro vùng khoang gắn bao phủ acid amin Gln71, Tyr155, Phe196, Arg242 Arg310 Kết docking Trong chất, neoandrographolid có khả gắn kết tốt (-8,2 kcal.mol -1 ) hoạt chất tiềm ức chế glycogen phosphorylase giúp hạ đường huyết Các ligand lại andrographolid (-7,4 Các protein liên quan đến chuyển hóa kcal.mol -1 ), glucose dạng đồng kết tinh với ligand kcal.mol -1 ), khác kết trình redocking liệt kê Bảng Quá trình redocking thực cho cấu Nghiên cứu Y học dehydroandrographolid andrograpanin (-7,2 (-6,8 kcal.mol -1 ) Neoandrographolid hình thành liên kết hydro với acid amin quan trọng Arg242, Asp306 Arg309 nhờ vào nhóm hydroxy cấu trúc nhóm trúc đánh giá kết để chọn cấu glucosid Đồng thời hình thành trúc protein mục tiêu thích hợp cho tác động tương tác kỵ nước cấu trúc vòng lacton hạ đường huyết vòng dicyclohexan với acid amin quan Kết redocking trọng Tyr75 Arg310 (Hình 1) Vì Glycogen phosphorylase (PDB id: 3DDS) cấu trúc diterpenlacton nhóm glucosid có điểm số redocking vượt trội (-9,5 cấu trúc neoandrographolid cần kcal.mol-1), độ phân giải cao (1,8 Å) giá trị RMSD ligand đồng kết tinh ligand sau redocking tốt (1,44 Å) chứng tỏ tính tương thích khả tái tạo liệu thực nghiệm phần mềm tốt Vì vậy, Chuyên Đề Dược thiết cho tương tác với glycogen phosphorylase (PDB id: 3DDS) Tác dụng kháng ung thư Đề tài chọn protein EGFR (PDB id: 1M17), PKA/cAMP (PDB id: 3OVV) 545 Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số * 2019 Nghiên cứu Y học tyrosin kinase Bcr-Abl (PDB id: 3CS9) cho chọn protein mục tiêu thích hợp cho tác redocking đánh giá kết redocking để động kháng ung thư (Bảng 3) Bảng 2: Kết redocking ligand đồng kết tinh với protein liên quan đến chuyển hóa glucose Protein mục tiêu (PDB id) Tác động Hoạt hóa protein làm giảm đề PPAR- (PDB id: kháng insulin góp phần giúp hạ đường 3DZY) (25) huyết Pyruvat Hoạt hóa enzym làm tăng trình dehydrogenase thối hóa glucose tạo ATP góp phần kinase (PDB id: (1) hạ đường huyết 4MP2) Insulin receptor Hoạt hóa receptor insulin giúp hạ (10) (PDB id: 1IR3) đường huyết Phosphorylase Ức chế enzyme làm giảm phóng thích kinase (PDB id: (10) glucose từ giảm đường huyết 2Y7J) + Kênh K (PDB id: Ức chế kênh làm giải phóng (10) 2WLK) insulin Glycogen Ức chế glycogen phosphorylase) làm phosphorylase giảm thối hóa glycogen góp phần làm (1) (PDB id: 3DDS) hạ đường huyết Điểm số RMSD redocking -1 (kcal.mol ) (Å) Ligand đồng kết tinh Độ phân giải (Å) Spermine 3,1 -8,4 9,82 (5-bromo-2,4dihydroxyphenyl)(1,3dihydro-2H-isoindol-2yl)methanon 1,75 -8,0 6,61 Sunitinib 2,3 -7,3 3,01 (5-bromo-2,4-dihydroxyphenyl)(1,3-dihydro-2Hisoindol-2-yl)methanon 2,5 -8,0 9,95 Anthranilimid 2,8 -6,5 4,23 Rosiglitazon 1,8 -9,5 1,44 2,1 -8,4 10,63 1,9 -7,8 5,88 1,2 -8,1 2,46 (2S,3S)-3-Amino-4-[(3S)-3Ức chế DPP4 làm tăng incretin ức floropyrrolidin-1-yl]-N,NDPP4 (PDB id: chế tiết glucagon giúp hạ đường dimethyl-4-oxo-2-(trans-4 2QT9) (18) huyết [1,2,4]triazolo-[1,5-A]pyridyl5-yl-cyclohexyl)butanamid α-glucosidase (PDB Ức chế enzym làm ức chế hấp thu Acarbose (22) id: 2QMJ) glucose ruột làm hạ đường huyết Ức chế enzym làm ức chế hấp thu α-amylase (PDB id: glucose ruột dẫn đến hạ đường Myricetin 4GQR) (22) huyết Bảng 3: Kết redocking ligand đồng kết tinh với protein liên quan đến tác động kháng ung thư Protein mục tiêu (PDB id) Protein thụ thể tăng trưởng biểu bì Tyrosin kinase (EGFR - PDB id: 1M17) Protein kinase phụ thuộc cAMP (PDB id: 3OVV) Protein Tyrosin kinase Bcr-Ab1 (PDB id: 3CS9) Tác động Ức chế EGFR giúp ngăn cản ung (24) thư phát triển Ức chế protein kinase A phụ thuộc cAMP (PKA/cAMP) ngăn phát (4) triển ung thư Ức chế Bcr-Abl tyrosin kinase (4) sử dụng điều trị ung thư Ligand đồng kết Độ phân tinh giải (Å) Điểm số redocking -1 (kcal.mol ) RMSD (Å) Erlotinib 2,6 -7,3 6,17 Acetohydrazid 1,58 -10,5 9,99 Nilotinib 2,2 -10,6 8,68 Bảng 4: Năng lượng gắn kết ligand protein liên quan đến tác động kháng ung thư (kcal.mol-1) Tên hoạt chất Andorgrapholid Neoandrographolid Dehydroandrographolid Andrograpanin 546 Protein thụ thể tăng trưởng biểu Protein kinase phụ thuộc Protein Tyrosin kinase bì Tyrosin kinase cAMP (PDB id: 3OVV) Bcr-Ab1 (PDB id: 3CS9) (EGFR - PDB id: 1M17) -8,8 -8,2 -7,4 -8,6 -9,7 -9,1 -8,6 -9,0 -9,3 -7,9 -8,7 -9,1 Chuyên Đề Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số * 2019 Do giá trị RMSD không đạt nên đề tài tiếp tục thực docking chất protein mục tiêu Kết trình bày Bảng Nhận xét hai protein với mã PDB id: 3CS9 PDB id: 3OVV, khả gắn kết chất tốt: neoandrographolid (-9,7 kcal.mol-1 3OVV) dehydroandrographolid (-9,3 kcal.mol-1 3CS9) Xét ligand protein đề tài chọn để khảo sát, điểm số docking vượt trội neoandrographolid (-9,7 kcal.mol-1) PDB id: 3OVV Neoandrographolid tương tác với khoang gắn protein 3OVV chủ yếu hai vùng bìa Các tương tác kỵ nước chủ yếu hình thành protein với cấu trúc diterpenlacton (acid amin Val57, Ala70, Lys72 Met120) Nhóm glucosid cấu tạo neoandrographolid có nguyên tử O hình thành liên kết hydro tương đương với dehydroandrographolid (khơng có nhóm glucosid) Vì vậy, 3OVV chọn cấu trúc diterpenlacton làm chất khởi nguồn Nghiên cứu Y học chọn cho redocking Ức chế hai enzym dẫn đến ức chế phát triển virus HIV(20) Kết redocking (Bảng 5) cho thấy HIV protease (PDB id: 1HVR) có điểm số redocking tốt (-14,0 kcal.mol-1), độ phân giải cao (1,8 Å), giá trị RMSD ligand đồng kết tinh ligand sau redocking thấp (RMSD = 0,54 Å) chứng tỏ tính tương thích khả tái tạo liệu phần mềm 1HVR tốt Do chọn cấu trúc 1HVR làm protein mục tiêu cho tác động kháng HIV Phân tích khoang gắn ligand đồng kết tinh với protein mục tiêu HIV protease cho thấy khoang kín, bao phủ nhiều acid amin quan trọng HIV protease ligand đồng kết tinh hình thành liên kết hydro hình thành chủ yếu phần khoang gắn (acid amin quan trọng AspA25, AspB25, IleA50 IleB50) với phần cấu trúc ligand đồng kết tinh, phần ngồi khoang gắn lại hình thành tương tác kỵ nước với acid amin quan trọng AlaA28, AlaB28, IleA47, IleB47, ProA81 ValA82 Tác dụng kháng HIV Hai protein HIV protease (PDB id: 1HVR) HIV reverse transcriptase (PDB id: 1VRT) Bảng 5: Kết redocking ligand đồng kết tinh với protein liên quan đến tác động kháng ung thư Protein mục tiêu (PDB id) Ligand đồng kết tinh Độ phân giải (Å) Điểm số redocking -1 (kcal.mol ) RMSD (Å) HIV protease (PDB id: 1HVR) Bis-[naphthyl-methyl]bis(phenylmethyl)diazepine 1,8 -14,0 0,54 HIV reverse transcriptase (PDB id: 1VRT) Nevirapin 2,2 -10,5 0,37 Kết docking chất protein HIV protease, hoạt chất có tiềm kháng HIV từ tốt đến tốt Xét protein mục tiêu chọn neoandrographolid chứng tỏ tiềm lớn ức chế HIV protease ligand (-9,4 kcal.mol-1), andrographolid (-8,0 kcal.mol-1), dehydroandrographolid (-7,9 -1 kcal.mol ) andrograpanin (-7,6 kcal.mol-1) Tuy khơng hình thành liên kết hydro phần khoang gắn ligand đồng kết tinh neoandrographolid hình thành liên Chuyên Đề Dược kết hydro hai đầu khoang gắn với acid amin quan trọng AspA29 AspA30, AspB29 AspB30 Điều giải thích neoandrographolid có nhóm -OH =O phân bố chủ yếu hai đầu cấu trúc Phần khoang gắn neoandrographolid hình thành tương tác kỵ nước với acid amin quan trọng AlaA28 IleA50 Vì vậy, neoandrographolid tạo lượng gắn kết tốt với HIV protease chứng tỏ tiềm lớn ức chế HIV protease 547 Nghiên cứu Y học Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số * 2019 BÀNLUẬN Đề tài tập trung vào phân tích in silico khả gắn kết tương tác chất đích tác động khảo sát cho tác dụng hạ đường huyết, kháng ung thư kháng virus HIV Kết cho thấy chất gắn kết tốt đích tác động với điểm số docking thấp -7 kcal.mol-1, thể tiềm tốt tác dụng, bên cạnh andrographolid chất nghiên cứu nhiều Tác động hạ đường huyết Cao chiết ethanol, cao nước, bột khô Xuyên tâm liên chứng minh cho tác dụng tốt tác dụng hạ đường huyết chuột(11) Tuy nhiên chế chưa làm rõ andrographoid làm giảm gia tăng glucose huyết tương thông qua gia tăng nồng độ mRNA protein chất vận chuyển glucose hay phóng thích insulin từ tế bào tụy thông qua kênh kali nhạy cảm ATP, hay ức chế men alpha glucosidase alpha amylase, (11) Do đó, qua kết khảo sát khả gắn kết đích tác động tác dụng hạ đường huyết, glycogen phosphorylase mục tiêu Bốn chất khảo sát thể ligand gắn kết tương tác tốt với glycogen phosphorylase, neoandrographolid có khả gắn kết tốt (-8,2 kcal.mol-1) thơng qua nhóm hydroxy nhóm glucosid Đồng thời hình thành tương tác kỵ nước cấu trúc vòng lacton vòng dicyclohexan với acid amin quan trọng Tyr75 Arg310 Tác dụng kháng ung thư thực nghiệm chứng minh chế kháng ung thư dịch chiết từ Xuyên tâm liên andrographolid ức chế tăng trưởng dòng tế bào khối u khác in vivo với giá trị IC50 khoảng 5-15 µM(23), hay tăng biệt hóa tế bào, kích thích sản xuất tế bào lympho T độc tính thơng qua tăng cường tiết IL-2 IFN-c tế bào T, hay qua 548 chu kỳ tế bào giai đoạn G0/ G1 thông qua cảm ứng protein p27, ức chế tế bào biểu giảm kinase phụ thuộc cyclin (CDK4),…(23,27) Do đó, mục tiêu khảo sát phù hợp Kết Bảng cho thấy tiềm kháng ung thư tốt chất mục tiêu Tuy nhiên, bên cạnh andrographolid, dehydorandrographolid hoạt chất tiềm ức chế thụ thể Tyrosin kinase BcrAbl (-9,3 kcal.mol-1); neoandrographolid hoạt chất tiềm ức chế thụ thể protein kinase A phụ thuộc cAMP (-9,7 kcal.mol-1) Phân tích tương tác protein ligand, nhận thấy dehydroandrographolid hoạt chất tiềm tác động kháng ung thư với nhiều tương tác với acid amin protein tyrosin kinase Bcr-Abl (PDB id: 3CS9) nên giữ cấu trúc vòng dicyclohexan vòng lacton làm chất khởi nguồn cho bước nghiên cứu Tác dụng kháng HIV Các nghiên cứu trước thực andrographolid cao chiết Xuyên tâm liên cho thấy tác dụng ức chế virus HIV (IC50 0,59 µM)(17), nhiên andrographolid số dẫn xuất ức chế giai đoạn đầu hòa nhập màng gián tiếp qua protein màng gp120 với IC50 1,7 µM mà khơng thể tác động HIV protease reverse transcriptase với nồng độ < 50µM(31) Để làm sáng tỏ vấn đề này, đề tài khảo sát lại để đánh giá xem ligand có khả gắn kết mục tiêu không Kết khảo sát in silico thông qua docking cho thấy ligand chất gắn kết tốt, đặc biệt HIV protease với cấu trúc tương tự ligand đồng kết tinh (Bis-[naphthylmethyl]- bis(phenylmethyl)diazepin) Trong đó, neoandrographolid có tiềm lớn ức chế HIV protease ligand (-9,4 kcal.mol-1) Như vậy, kết docking thực nghiệm chịu ảnh hưởng nhiều yếu Chuyên Đề Dược Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số * 2019 tố, chưa thể tương quan rõ ràng nghiên cứu KẾTLUẬN Với chất thuộc nhóm diterpenlacton chiết từ thực nghiệm, để định hướng cho thử nghiệm sinh học, nghiên cứu in silico theo hướng tác dụng dược lý cần thiết Bốn hoạt chất nhóm diterpenlacton có Xuyên tâm liên khảo sát tác động hạ đường huyết, kháng ung thư kháng HIV Kết cho thấy andrographolid, neoandrographolid hoạt chất tiềm ức chế glycogen phosphorylase (PDB id: 3DDS) ức chế HIV protease (PDB id: 1HVR); dehydroandrographolid hoạt chất tiềm ức chế tyrosin kinase Bcr-Abl (PDB id: 3CS9) có tác dụng kháng ung thư Mặc dù số kết in silico thực nghiệm khác nhau, nhiên đề tài cung cấp thông tin cần thiết cho nghiên cứu việc chọn lực chất khởi nguồn từ nhóm diterpenlacton để tối ưu hóa sử dụng cho nghiên cứu thử nghiệm sinh học tiếp theo, góp phần tìm thuốc hạ đường huyết, kháng ung thư kháng virus HIV có nguồn gốc tự nhiên TÀILIỆUTHAMKHẢO Abrimani N (2015) Molecular docking studies of (4Z, 12Z)cyclopentadecan-4, 12-dienone from Grewia hisuta with some targets related to type diabetes BioMed Central complementary and alternative medicine 15 (73): pp.1-8 Amroyan E, Gabrielian E, Panossian A, Wikman G, and Wagner H, (1999) Inhibitory effect of andrographolide from Andrographis paniculata on PAF-induced platelet aggregation Phytomedicine, (1): pp.27–31 Banupriya R, Elumalai S, Sangeetha T, (2016) Review on Phytopharmacological activities of Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees International Journal of Pharma and Biology Sciences, 7(4): pp.183-200 Caretta A, Caretta MC (2011) Protein kinase A in cancer Cancers, 3: pp.913-926 Chang RS, Ding L, Chen GQ, Pan QC, Zhao ZL, Smith KM (1991) Dehydroandrographolide succinic acid monoester as an inhibitor against the human immunodeficiency virus Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine, 197(1): pp.59-66 Haridas N, Screekumar S, Biju CK (2017) In silico validation of Anti-tuberculosis activity in Andrographis Chuyên Đề Dược 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Nghiên cứu Y học paniculata (Burm.F.) Nees International Journal of Pharmaceutical Sciences and Drug Research, 9(4): pp.201-209 Hứa Thị Như Cẩm, Trần Công Luận, Huỳnh Thị Kim Loan, Trần Thu Hoa, (2010) Nghiên cứu tác dụng ykháng virus herpes simplex (HSV) diterpen lacton từ xuyên tâm liên Y học Thành phố Hồ Chí Minh, 14(2): tr.142146 Huỳnh Văn Hóa, Phùng Văn Trung, Nguyễn Ngọc Hạnh, (2008) Phân lập andrographolid neoandrographolid từ xuyên tâm liên (Andrographis paniculata Nees) Khoa học 10: tr.25-30 Kamdem ER, Shengmin S, and Ho CT (2002) Mechanism of the Superoxide scavenging activity of Neoandrographolide – A natural product from Andrographis paniculata Nees Journal of Argricultural and Food Chemistry, 50: pp.4662-4665 Kingsley B, Kumari S, Appian S, Brindha P (2017) In silico Docking Studies on ATP-Sensitive K+ channel, Insulin Receptor and Phosphorylase kinase Activity by Isolated Active Principles of Stereospermum tetragonum Journal of Young Pharmacist, 9(1): pp.124-126 Komalasari T, Harimurti S (2015) A review on the antidiabetic activity of Andrographis paniculata (Burm f.) Nees based in vivo study International Journal of Public Health Science, 4(4): pp.256-263 Levita J, Nawawi A, Abdul M and Slamet I (2010) Andrographolide: A Review of its Anti-inflamatory Activity via Inhibition of NF-kappaB Activation from Computational Chemistry Aspects International Journal of Pharmacology, 6(5): pp.569-576 Liu J, Wang ZT and Ji LL (2007) In vivo and in vitro antiinflammatory activities of Neoandrographolide The American Journal of Chinese Medicine, 35 (2): pp.317-328 Liu J, Wang ZT, Ge BX, (2008) Andrograpanin, isolated from Andrographis paniculata, exhibits anti-inflammatory property in lipopolysaccharide induced macrophage cells through down regulating the p38 MAPKs signaling pathways International Immunopharmacology, 8: pp.951-958 Lữ Thị Kim Chi, Huỳnh Tự Thuật, Nguyễn Ngọc Vinh, (2018) Nghiên cứu phân lập andrographolid làm chất đối chiếu từ xuyên tâm liên (Andrographis paniculata (Burm.f.) Nees) Dược học, 58 (3): tr.49-52 Lu WJ, Lee JJ, Chou DS, Jayakumar T, Fong TH, Hsiao G, Sheu JR (2011) A novel role of andrographolide, an NFkappa B inhibitor, on inhibition of platelet activation: the pivotal mechanisms of endothelial nitric oxide synthase/cyclic GMP Journal of Molecular Medicine, 89 (12): pp.1261–1273 Mayur MU, Tiyasa D, Rohan SP, Beena B, Vidya MN, Satish KG, Sujata VB (2012) Anti-HIV activity of semisynthetic derivatives of andrographolide and computational study of HIV-1 gp120 protein binding European Journal of Medicinal Chemistry, 56: pp.368-374 Prajapat R, Ijen B (2016) In-silico Structure Modeling and Docking Studies Using Dipeptidyl Peptidase (DPP4) Inhibitors against Diabetes Type-2 Advances in Diabetes and Metabolism, 4(4): pp.73-84 Reddy VLN, Reddy SM, Ravikanth V, Krishnaiah P, Goud TV, Rao TP, Ram TS, Gonnade RG, Bhadbhade M, Venkateswarlu Y (2005) A new bisandrographolide ether 549 Nghiên cứu Y học 20 21 22 23 24 25 26 Y Học TP Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số * 2019 from Andrographis paniculata Nees and evaluation of antiHIV activity Natural Product Research, 19 (3): pp.223–230 Sangma C, Nipa JD, Saenbandit K, Nunrium P, Uthayopas P (2005) Virtual Screening for Anti-HIV-1- RT and AntiHIV-1 PR Inhibitors from the Thai Medicinal Plants Database: A Combined Docking with Neural Networks Approach Combinatorial Chemistry & High Throughput Sreening, 8(5): pp.417-429 Sharmila R, Subburathinam KM (2013) In silico analysis of Andrographolid against Cancer International Journal of Pharmaceutical Sciences and Drug Research, 5(2): pp.56-61 Sindhu SN, Vaibhavi K, Anshu M (2013) In vitro studies on alpha amylase and alpha glucosidase inhibitory activities of selected plant extracts European Journal of Experimental Biology, 3(1): pp.128-132 Sriram R, Kumar RA, Dhanvathri SD, Chitkala S, Rajagopalan R (2003) Andrographolide, a potential cancer therapeutic agent isolated from Andrographis paniculata Journal of Experimental Therapeutics and Oncology 3: pp.147158 Stamos J, Sliwkowski MX, Eigenbrot C (2002) Structure of the Epidermal Growth Factor Receptor Kinase Domain Alone and in complex with a 4-Anilinoquinazoline Inhibitor The Journal of Biological Chemistry, 48(277), pp.46265-46272 Stephanie NL, Joep BR, David RB (2010) Virtual Screening as a Technique for PPAR Modulator Discovey Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Research, pp.1-10 Stephen TA, Pierette B, MarkBicket JD, Luke CH (2009) Anthranilimide based glycogen phosphorylase inhibitors for the treatment of type diabetes Biooganic & Medicinal Chemistry Letters, 19: pp.1117-1182 550 27 Thanasekaran J, Hsieh CY, Lee JJ, and Sheu JR (2013) Experimental and clinical pharmacology of Andrographis paniculata and its major bioactive phytoconstituent Andrographolide Evidence-based complementary and Alternative Medicine pp.1-17 28 Trivedi NP, Rawal UM (2001) Hepatoprotective and antioxidant property of Andrographis paniculata (Nees) in BHC induced liver damage in mice Indian Journal of Experimental Biology, 39 (1): pp.41–46 29 Trott O, Olson AJ (2010) AutoDock Vina: improving the speed and accuracy of docking with a new scoring function, efficient optimization and multithreading Journal of Computational Chemistry, 31(2): pp.455–461 30 Xia YF, Ye BQ, Li YD, Wang JD, He XJ, Lin X, Yao X, Ma D, Slungaard A, Hebbel RP, Key NS, Geng JG (2004) Andrographolide attenuates inflammation by inhibition of NF- B activation through covalent modification of reduced cysteine 62 of p 50 Journal of Immunology, 173 (6): pp.4207– 4217 31 Yu BC, Hung CR, Chen WC, and Cheng JT (2003) Antihyperglycemic effect of andrographolide in streptozotocin-induced diabetic rats Planta Medica, 69 (12): pp.1075–1079 Ngày nhận báo: Ngày phản biện nhận xét báo: Ngày báo đăng: 18/10/2018 01/11/2018 15/03/2019 Chuyên Đề Dược ... ràng nghiên cứu KẾTLUẬN Với chất thuộc nhóm diterpenlacton chiết từ thực nghiệm, để định hướng cho thử nghiệm sinh học, nghiên cứu in silico theo hướng tác dụng dược lý cần thiết Bốn hoạt chất nhóm. .. Andrograpanin Hình 1: Cấu trúc bốn hoạt chất thuộc nhóm diterpenlacton Xuyên tâm liên ĐỐITƯỢNG-PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU Đối tượng nghiên cứu hoạt chất nhóm diterpenlacton chiết xuất từ Xuyên Tâm sau sử dụng. .. paniculata, diterpenlacton, in silico, molecular docking Liên đặc biệt chất nhóm MỞĐẦU diterpenlacton: andrographolid, neoandro Cây Xuyên Tâm Liên (Andrographis grapholid, dehydroandrographolid (8,15) paniculata