Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu mô phỏng động lực học phân tử tương tác của dimer tubulin với các chất chống ung thư
Tóm tắt
Colchicine, podophylotoxin và indibulin là những chất chống ung thư tự nhiên được sử dụng trong điều trị các khối u. Tuy nhiên, việc áp dụng các hợp chất này bị hạn chế do độc tính cao và tính đặc hiệu thấp của chúng. Các thí nghiệm tính toán mô hình hóa tương tác của tubulin với các chất chống ung thư dường như là một phương pháp đầy hứa hẹn để thiết kế các đồng phân mới của các loại thuốc nêu trên với hoạt tính chống ung thư cao hơn và độc tính thấp hơn. Do đó, phần mềm CHARMM đã được sử dụng để khảo sát các đại phân tử bằng các phương pháp động lực học phân tử và cơ học. Cụ thể, một quy trình đã được áp dụng theo đó các phân tử của mỗi chất chống ung thư đã được đặt ở nhiều vị trí ngẫu nhiên khác nhau xung quanh vị trí liên kết dự đoán trên tubulin. Kết quả là, các vùng gắn kết của chất chống ung thư đã được xác định trên phân tử tubulin. Đã chỉ ra rằng, trong quá trình tương tác, có sự thay đổi cấu trúc xảy ra ở những vùng này có thể chịu trách nhiệm cho quá trình polyme hóa tubulin. Do đó, những thay đổi đã được phát hiện lần đầu tiên trong cấu trúc của tubulin ở các vùng gắn kết của chất chống ung thư có thể ảnh hưởng đáng kể đến chức năng của nó.
Từ khóa
#tubulin #cytostatics #molecular dynamics #colchicine #podophylotoxin #indibulin #binding sitesTài liệu tham khảo
Bacher G., Nickel B., Emig P., Vanhoefer U., Seeber S. 2001. D-24851, a novel synthetic microtubule inhibitor, exerts curative antitumoral activity in vivo, shows efficacy toward multidrug-resistant tumor cells and lacks neurotoxicity. Cancer Res. 61, 392–399.
Hakobyan D., Nazaryan K. 2010. Molecular dynamics study of interaction and substrate channeling between neuron-specific enolase and B-type phosphoglycerate mutase. Proteins: Struct. Func. Bioinform. 78(7), 1691–1704.
Hakobyan D., Nazaryan K. 2006. Investigation of interaction between enolase and phosphoglycerate Mmtase using molecular dynamics simulation. J. Biol. Struct. Dynam. 23(6), 625–634.
Höltje H.-D., Sippl W., Rognan D., Folkers G. 2008. Molecular Modeling: Basic Principles and Applications. NY: Wiley.
Fulton A.B. 1984. Cytoskeleton: Cellular Architecture and Choreography. NY: Chapman and Hall.
Brancale A., Silvestri R. 2007. Indole, a core nucleus for potent inhibitors of tubulin polymerization. Med. Res. Rev. 27(2), 209–238.
Brooks B.R., Bruccoleri R.E., Olafson B.D., States J.D., Swaminathan S., Karplus M. 1983. A program for macromolecular energy minimization and dynamics calculations. J. Comput. Chem. 4, 187–217.
Brooks B.R., Brooks C.L., Mackerell A.D., Nilsson L., Petrella R.J., Roux B., Won Y. 2009. CHARMM: The biomolecular simulation program. J. Comput. Chem. 30, 1545–1614.
Lazaridis T., Karplus M. 1999. Effective energy function for proteins in solution. Proteins. 35, 133–152.
Berman H.M., Westbrook J., Feng Z., Gilliland G., Bhat T.N., Weissig H., Shindyalov I.N., Bourne P.E. 2000. The protein data bank. Nucleic Acids Res. 28, 235–242.
Nogales E., Wolf S.G., Downing K.H. 1998. Tubulin alpha-beta dimer, electron diffraction. Nature. 393(6681), 191–195.
Kolinski A., Gront D. 2007. Comparative modeling without implicit sequence alignments. Bioinformatics. 23(19), 2522–2527.
Qun Ma, Izaguirre J.A.. 2003. Proceedings of the ACM Symposium on Applied Computing, SAC 03. NY, pp. 178–182.
Wienecke A., Bacher G. 2009. Indibulin, a novel microtubule inhibitor, discriminates between mature neuronal and nonneuronal tubulin. Cancer Res. 69, 171–177.
Uppuluri Sh., Knipling L., Dan L. 1993. Localization of the colchicine-binding site of tubulin. Biochemistry. 90, 11598–11602.
Poliks B., Chiauzzi C., Ravindra R., Blanden A.R., Bane S. 2010. Characterization of the colchicine binding site on avian tubulin isotype βVI. Biochemistry. 49, 2932–2942.
Cortes F., Bhatachyaryya B., Wolff J. 1977. Podophyllotoxin as a probe for the colchicine binding site of tubulin. J. Biol. Chem. 252, 1134–1140.
Humphrey W., Dalke A., Schulten K. 1996. VMD: Visual molecular dynamics. J. Mol. Graph. 14, 33–38.