Tiến hành mô phỏng tương tác giữa 3 hợp chất sạch tinh chế được của cây Đại Hoàng với protein 1ALU và 2AZ5 bằng phần mềm Autodock4.2.6 sử dụng thuật toán Lamarckian Genetic Algorithm [48]. Vị trí của vùng mô phỏng được định vị là vùng không gian xung quanh tâm hoạt động của protein 1ALU và 2AZ5. Trong quá trình docking phân tử, thuật toán tạo ra 50 mô phỏng tương tác khác nhau với protein cho mỗi hợp chất.
Qua nghiên cứu các tài liệu, hợp chất rolipram và celecoxib đã được chứng minh qua thực nghiệm là có tác dụng kháng viêm[49][50]. Vì vậy, chúng tôi đã sử dụng rolipram và celecoxib làm chất đối chứng.
Bảng 3.6 cho thấy năng lượng liên kết của chất đối chứng rolipram và celecoxib với hai protein 1ALU và 2AZ5 lần lượt là (– 6,77; -5,56 kcal/mol) và (-5,76; -6,04 kcal/mol), tương ứng. Hợp chất nào có năng lượng liên kết gần hoặc âm nhiều hơn được coi là tiềm năng tương tác tốt với đích thụ thể.
Bảng 3.5: Tính toán năng lượng liên kết tự do của 3 hợp chất với hai protein
1ALU và 2AZ5 Tên chất 1ALU 2AZ5 Ái lực liên kết Hệ số linh động Ái lực liên kết Hệ số linh động Chrysophanol -6,24 0,33 -4,87 0,26 Rhapontigenin -7,26 0,38 -6,58 0,35 Emodin -6,36 0,32 -5,79 0,29
Rolipram -6,77 0,34 -5,76 0,29 Celecoxib -5,56 0,21 -6,04 0,23
Bảng 3.6: Các amino axit tham gia tương tác của 3 hợp chất phân lập được với
hai protein 1ALU và 2AZ5
Tên chất
Amino axit tham gia tương tác
1ALU 2AZ5
Chrysophanol Lys66, Glu172, Ser176 Gly121
Rhapontigenin Met67, Lys66, Arg179 Ser95, Lys98, Pro117, Gly121
Emodin Pro65, Lys66, Ser169, Glu172,
Ser176 Ser95, Gly121
Rolipram Arg179, Arg182 Lys98, Gly121 Celecoxib Lys 171, Gln175 Ser60, Tyr151
Docking với protein 1ALU cho thấy rhapontigenin có năng lượng liên kết tự do (ái lực liên kết) với giá trị âm nhiều nhất -7,26 kcal/mol so với hai chất chuẩn là rolipram và celecoxib. Đồng thời rhapontigenin hình thành liên kết hydrogen với 1ALU thông qua các amino axit là Met67, Lys66, Arg179 trong đó có 2 amino axit quan trọng tại tâm hoạt động như Lys66, Arg179 (Bảng 3.7). Hợp chất chrysolphanol hình thành 3 liên kết hydro với các amino axit là Lys66, Glu172, Ser176, trong đó có 2 amino axit thiết yếu trong vị trí hoạt động. Emodin hình thành 5 liên kết hidro với các amino axit là Pro65, Lys66, Ser169, Glu172, Ser176 trong đó có 2 amino axit thiết yếu trong vị trí hoạt động. Chrysophanol và emodin có năng lượng liên kết lần lượt là (-6,24; -6,36 kcal/mol) âm nhiều hơn celecoxib nhưng lớn hơn rolipram. Ngoài ra, hệ số linh động của rhapontigenin, chrysophanol, emodin có giá trị lần lượt là 0,38; 0,33; 0,32, tương ứng. Các hệ số linh động này nằm trong biên độ chấp nhận được cho phép lựa chọn tiềm năng
cho phát triển thuốc. Những thông số trên cho thấy rhapontigenin, chysophanol và emodin đều có tiềm năng tương tác tốt với protein 1ALU.
Docking với protein 2AZ5 cho thấy rhapontigenin có năng lượng liên kết tự do là -6,58 kcal/mol âm nhiều hơn hai chất chuẩn và có 2 amino axit trong vùng hoạt động của protein 2AZ5 đó là Lys98 và Gly121. Emodin có năng lượng tự do là -5,79 âm nhiều hơn rolipram và hình thành 2 amino axit Ser95, Gly121 trong đó có một amino axit thiết yếu trong vùng hoạt động. Đồng thời hệ số linh động của rhapontigenin và emodin lần lượt bằng 0,35 và 0,29, tương ứng. Nằm trong khoảng chấp nhận cho phép tiềm năng phát triển làm thuốc. Chrysophanol có năng lượng liện kết tự do là -4,87 kcal/mol cao hơn so với cả hai chất chuẩn. Điều này chứng tỏ rằng hợp chất rhapontigenin và emodin có tiềm năng tương tác với protein 2AZ5 còn chrysophanol thì không có tiềm năng ức tương tác với protein 2AZ5.