2.3.3.1. Chuẩn bị cơ sở dữ liệu
Cấu trúc tinh thể của CDK2 được tải về từ ngân hàng dữ liệu protein (PDB: Protein Data Bank) tại địa chỉ web https://www.rcsb.org. Protein được lựa chọn docking cần có độ phân giải cao và ligand đồng kết tinh với protein là chất có hoạt tính ức chế CDK2 mạnh. Vì vậy, 2R3I với độ phân giải 1,28 Å, IC50 = 1000 nM được lựa chọn làm mục tiêu tác động.
Protein được chuẩn bị bằng phần mềm MOE (Molecular Operation Environment). Đây là công cụ dùng để khảo sát tương tác giữa phối tử với mục tiêu tác động. Quy trình chuẩn bị protein bằng MOE được tiến hành như sau:
23 nước không liên kết Delete selected chain - Proton hóa: Compute Protonated 3D
- Định dạng khoang gắn kết: Compute Surfaces and maps
- Lưu protein và phối tử đồng kết tinh dưới đuôi .pdb để tiến hành docking phân tử. Cấu trúc của các dẫn xuất curcumin được chuẩn bị bằng phần mềm Chemdraw 18.0 và tối thiểu hóa năng lượng bằng phần mềm MOE. Các cấu trúc này được lưu trong cùng một bảng dữ liệu dưới đuôi .mdb để tiến hành docking phân tử và được thực hiện như sau:
- Vẽ cấu trúc của dẫn xuất bằng Chemdraw Edit Copy As SMILE - Mở phần mềm MOE Builder Paste (Ctrl + V)
- Tối thiểu hóa năng lượng: Compute Energy Minimize - Tạo bảng dữ liệu dưới đuôi .mdb
- Compute Entry Add Entry để thêm cấu trúc dẫn xuất vào bảng dữ liệu.
Cấu trúc của các dẫn xuất curcumin cần được tối thiểu hóa năng lượng vì độ dài liên kết, góc liên kết, … có thể không phù hợp. Năng lượng của cấu dạng ban đầu được tính toán, sau đó thay đổi độ dài liên kết, góc liên kết, … để tạo cấu dạng mới có năng lượng thấp hơn. Khi sự khác biệt năng lượng giữa cấu dạng thứ n và cấu dạng thứ (n- 1) là 0,05 kJ/mol thì quá trình tối thiểu hóa năng lượng dừng lại.
2.3.3.2. Redocking
24
Protein sau khi chuẩn bị ở mục 2.3.3.1. được sử dụng để redocking nhằm mục đích kiểm nghiệm lại tính khả thi của mô hình docking phân tử bằng phần mềm MOE. Nếu giá trị RMSD (Root Mean Square Deviation) < 2 Å thì thuật toán đang sử dụng được áp dụng để docking các ligand khác bằng phần mềm MOE đang sử dụng [53]. Redocking được tiến hành theo các bước sau: Compute Simulations Dock. Hộp thoại Dock mở ra, các thông số redocking được cài đặt như Hình 2.3.
2.3.3.3. Docking
Tiến hành docking phân tử bằng phần mềm MOE 2008.10 với ligand là các dẫn xuất curcumin được tổng hợp. Cấu trúc các hoạt chất này được chuẩn bị bằng phần mềm Chemdraw 18.0 và tối ưu hóa năng lượng bằng MOE, sau đó được lưu thành file: data- docking.mdb. Docking bằng phần mềm MOE thì khoang gắn kết được lựa chọn dựa vào ligand đồng kết tinh, nghĩa là sử dụng đúng tọa độ của ligand đồng kết tinh với mục tiêu tác động.
Quy trình docking được thực hiện như sau:
- Bước 1: Mở protein đã được chuẩn bị: File Open
- Bước 2: Mở công cụ docking: Compute Simulations Dock Các thông số docking được miêu tả như Hình 2.4.
25
2.3.3.4. Đánh giá kết quả docking
Kết quả docking bao gồm cấu dạng gắn kết của các dẫn chất, các tương tác có thể xảy ra giữa ligand với các amino acid của protein và điểm số docking. Điểm số docking là tổng năng lượng giải phóng ra khi hình thành các tương tác gắn kết giữa ligand với mục tiêu tác động. Vì vậy, điểm số docking có giá trị âm, điểm số docking càng âm biểu thị khả năng gắn kết của phân tử vào khoang tác động càng tốt.
26
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN