tính ức chế tế bào tốt nhất trên phức hợp TopI-DNA
Mô hình mô tả phân tử docking được xây dựng nhằm đề xuất cơ chế gây độc tế bào của các dẫn xuất benzimidazole có hoạt tính kháng ung thư tốt nhất 5MM, 53H và 3BO.
Bảng 3.7. Kết quả docking của ba dẫn xuất benzimidazole 5MM, 53H và 3BO và
camptothecin trên phức hợp TopI-DNA (PDB ID: 1T8I)
IC50 ± SD (µM) ĐIỂM SỐ
DẪN XUẤT A549 MDA-MB-231 PC3
DOCKING
(*) không docking được vào khoang gắn kết
Kết quả docking của các dẫn xuất benzimidazole 5MM, 53H, 3BO và CPT được biểu diễn ở bảng 3.7, kết quả cho thấy ligand 5MM, 53H docking thành công vào khoang gắn kết CPT của phức hợp protein (hình 3.5 đến 3.7), ligand có điểm số docking cao nhất là CPT (-29,50 kJ.mol-1), kế tiếp đó lần lượt là 5MM (-25,85 kJ.mol- 1), 53H (-22,46 kJ.mol-1). Dẫn xuất 3BO docking không thành công vào khoang gắn (kJ.mol-1) 5MM > 100 10,82 ± 0,35 > 100 -25,85 53H 14,24 ± 0,33 14,90 ± 0,42 17,52 ± 0,28 -22,46 3BO > 100 19,79 ± 0,83 59,73 ± 1,08 (*) CPT 0,57 ± 0,06 1,35 ± 0,04 2,50 ± 0,11 -29,50
kết CPT của phức hợp TopI-DNA. Nguyên nhân có thể do cấu hình của 3BO và thuật toán docking của FlexX. Thuật toán docking gồm 3 bước: lựa chọn mảnh cơ sở, định vị mảnh cơ sở và xây dựng cấu dạng gắn kết của ligand, khi bất kì bước nào của thuật toán không thể thỏa, đều dẫn đến việc ligand docking không thành công vào protein. Ví dụ ở giai đoạn định vị mảnh cơ sở dựa theo thuật toán tam giác phân, thuật toán sẽ dừng việc định vị khi có ít nhất 3 vị trí tương tác giữa phức hợp protein TopI-DNA và mảnh cơ sở của 3BO được tìm thấy, khi không thỏa điều kiện này, quá trình docking sẽ kết thúc và không ghi nhận được kết quả [133].
Hình 3.5. Dẫn xuất 5MM tại khoang gắn kết CPT của phức hợp TopI-DNA
Hình 3.7. Camptothecin tại khoang gắn kết của phức hợp TopI-DNA
Ngoài ra, 5MM và 53H chèn vào vị trí gắn kết của phức hợp TopI-DNA, tương tự như cách thức gắn kết của CPT trong khoang gắn kết của phức hợp này (Intercalation), được biểu diễn ở hình 3.8 (A, C, và E). Tương tác amino acid của 5MM, 53H và CPT với khoang gắn kết CPT của phức hợp TopI-DNA (PDB: 1T8I) được biểu diễn ở hình 3.8 (B, D, và F). Kết quả cho thấy, CPT cũng như 5MM và 53H đều có tương tác hydro với amino acid Asp533 bằng liên kết hydro, đây cũng là amino acid quan trọng đặc trưng cho độ nhạy của phức hợp TopI-DNA với CPT [101, 134]. Ngoài ra, 5MM và 53H không tạo liên kết hydro với amino acid Asn722 và đặc biệt là thiếu tương tác với chuỗi DNA thông qua cặp base dt10, do đó không tạo nên được phức hợp bậc 3 CPT-topI-DNA như CPT [101, 135], dẫn đến hoạt tính sinh học của 5MM và 53H kém hơn so với CPT. Bên cạnh đó, các ligand còn tạo được tương tác kỵ nước với với các amino acid và các base khác trong khoang gắn kết như: với CPT (base: da113 và dc112; amino acid: Tgp11 và Thr718), 5MM (base: da113, dt10 và dg12; amino acid: Tgp11 và Arg364) và 53H (base: dt10, da113 và dg12; amino acid: Arg364 và Tgp11).
Chuỗi kép DNA và TopI được biểu diễn bằng các dải băng màu xanh lá và xanh lam; liên kết hydro được thể hiện bằng nét đứt, liên kết kỵ nước được vẽ bằng đường cong màu xanh lá
Hình 3.8. Mô hình 3D và 2D của CPT (A và B), 5MM (C và D), và 53H (E và F)
chèn vào khoang gắn kết của phức hợp TopI-DNA