7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3. QUY TRÌNH THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU
Bước 1: Chuẩn bị cấu trúc protein và phối tử
Protein Data Bank (PDB) là kho lưu trữ dữ liệu cấu trúc 3D của các phân tử sinh học lớn như protein và acid nucleic. Các file dữ liệu cấu trúc được đưa lên bởi các nhà sinh học phân tử và hóa sinh từ khắp thế giới, có thể truy cập và tải về miễn phí cấu trúc protein từ trang web https://www.rcsb.org/.
Cấu trúc phân tử của phối tử được tìm thấy trên ngân hàng cơ sở dữ liệu về cấu trúc phân tử Pubchem, các cấu trúc không có trên thư viện Pubchem được vẽ và mô phỏng bằng phần GaussViews 05, sau đó được tối ưu hóa hình học bằng phần mềm tính toán hóa học lượng tử Gaussian 09 ở mức lý thuyết B3LYP/6-31++G(d,p) để có hình học tin cậy dùng cho docking phân tử.
Bước 2: Chuẩn bị cấu trúc protein và phối tử dưới dạng file .pdbqt
Cấu trúc protein từ file .pdb được xử lí bổ sung, chỉnh sửa, loại bỏ phối tử (nếu có) và các phân tử nước, thêm các nguyên tử hydrogen (dùng phần mềm Discovery Studio và AutoDockTools 1.5.6), xác định dạng nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử (ứng với mỗi dạng nguyên tử khác nhau, phần mềm sẽ cung cấp tham số trường lực phù hợp) và điện tích sẽ được tự động thêm vào trong AutoDockTools 1.5.6 và được ghi lại dưới dạng file.pdbqt.
Phối tử: Cấu trúc của các phối tử sau khi tối ưu được chuyển thành file.pdb nhờ GaussView 05, sau đó thông số của các nguyên tử trong phân tử cũng được tự động gán cho và ghi lại dưới dạng file.pdbqt trong AutoDockTools.
Bước 3: Tính AutoGrid
Lưu file các hợp chất dưới dạng .gpf bằng cách sử dụng Autogrid trong AutoDockTool 1.5.6. Dùng phần mềm AutoGrid để lấy kết quả. Kết quả đọc được dưới dạng file .glg. Xác định không gian khảo sát, khoảng cách trong lưới điểm.
Bước 4: Docking phân tử
Lưu các file của các hợp chất dưới dạng file .dpf bằng Autodock trong AutoDockTool 1.5. Dùng phần mềm AutoDock để thực hiện docking các phối tử vào tâm hoạt động của protein.
Bước 5: Phân tích kết quả
Tiến hành phân tích kết quả thu được sau khi docking phân tử. Các khía cạnh cần quan tâm: các giá trị năng lượng, hằng số ức chế và tương tác hình thành trong phức protein - phối tử. Việc phân tích các tương tác có thể sử dụng sự hỗ trợ của phần mềm Discovery Studio Visualizer, PyMol. Từ đó xác định các hợp chất tiềm năng và cấu dạng phù hợp khi phối tử tương tác với thụ thể protein.
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ HỆ CHẤT NGHIÊN CỨU