مطالعه برهم کنش پروتئین سرم آلبومین انسانی با داروی ضدسرطان فلورواوراسیل با استفاده از روش محاسباتی داکینگ مولکولی

مقدمه: داروها عمدتا توسط پروتئین­های پلاسما ازجمله آلبومین سرم انسانی در بدن انسان به بافت­های هدف منتقل می­شوند. با استفاده از روش­های شبیه­سازی مانند داکینگ مولکولی می­توان اطلاعات کاربردی درباره مولفه­های ترمودینامیکی داروها و پایداری آنها به­دست آورد. مواد و روش ها: در این پژوهش، بررسی­های داکینگ مولکولی آلبومین سرم انسانی با داروی ضدسرطان فلورواوراسیل انجام شد. بار جزئی روی اتم­های پروتئین آلبومین سرم و اتم­های داروی فلورواوراسیل محاسبه گردید. جستجوی بهترین پیکربندی نیز با استفاده از Lamarckian genetic algorithm صورت پذیرفت. ابعاد grid maps  در حدود ۴۰*۴۰*۴۰ انگستروم با فاصله ۳۷۵/۰ انگستروم انتخاب شد. تعداد genetic algorithm و تعداد بررسی­ها به ترتیب در حدود ۱۰۰ و ۵/۲ میلیون تنطیم گردید. در پایان بهترین پیکربندی برهمکنش انجام­شده با کمترین مقدار انرژی آزاد انتخاب شد. به­منظور مشاهده داکینگ انجام­شده از نرم­افزارهای گرافیکی Ligplot   و VMD استفاده گردید. یافته ها: در بهترین نمونه، فلورواوراسیل قادر است با پروتئین آلبومین سرم انسانی HSA چهار پیوند هیدروژنی از طریق اتم­های نیتروژن و اکسیژن با دو آمینواسید تیروزین، یک آمینواسید هیستیدین و یک آمینواسید آرژنین ارتباط برقرار می­کند. برآورد انرژی های آزاد اتصال (kcal/ mol) برای بهترین نمونه برابر با ۱/۵- است. مقادیر منفی انرژی آزاد گیبس (ΔG°) نشان دهنده یک فرایند خودبه­خودی است و مقدار ثابت اتصال (Ka ≈ ۱۰۹ L • mol-۱) بیانگر توزیع زیستی مطلوب دارو با پلاسمای خون است. بحث و نتیجه گیری: بررسی داکینگ مدل­های پیشنهادی نشان می­دهد که فلورواوراسیل دارای حلقه­ای آلیفاتیک است و دارای بخش­های هیدروفوب است و به همین علت، توانایی بالایی در تشکیل برهمکنش­های هیدروفوب با آمینواسیدهای اصلی در جایگاه فعال پروتئین سرم آلبومین دارد.  

Keywords:

Anti-cancer drug , Binding constant , Fluorouracil , Gibbs free energy , Human serum albumin , آلبومین سرم انسانی , داکینگ مولکولی , داروی ضدسرطان , فلورواوراسیل , ثابت اتصال , انرژی آزاد اتصال