การพัฒนาสารยับยั้งเอนไซม์เบต้าซีครีเทส |
| โดย: นางสาวชนิภรณ์ บุญประดิษฐ์,นางสาวฐิติรัตน์ ทองเต็ม ปีการศึกษา: 2555 กลุ่มที่: 20 อาจารย์ที่ปรึกษา: โอภา วัชระคุปต์ ภาควิชา: ภาควิชาเภสัชเคมี Keyword: เอนไซม์เบต้าซีครีเทส, กรดอะมิโน tryptophan, โรคอัลไซเมอร์, Beta-secretase, Tryptophan, Alzheimer’s disease |
| บทคัดย่อ: โครงการพิเศษนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและสังเคราะห์สารที่คาดว่ามีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์เบต้าซีครีเทส เนื่องจากพยาธิสภาพหลักในสมองของผู้ป่วยอัลไซเมอร์พบกลุ่มของโปรตีนอะไมลอยด์ 40-42 ซึ่งเอนไซม์เบต้าซีครีเทสทาหน้าที่ตัดสายโปรตีนอะไมลอยด์ตั้งต้น การทดลองแบ่งเป็น 3 ส่วน ส่วนแรกเป็นการออกแบบและสังเคราะห์อนุพันธ์เอไมด์โดยปฏิกิริยาระหว่างสาร 2-amido-3-(1H-indol-3-yl)propan-1-ol และอนุพันธ์กรดคาร์บอกซิลิก เริ่มจากการเตรียมสารตั้งต้น 2-amino-3-(1H-indol-3-yl)propan-1-ol จากกรดอะมิโนทริปโตเฟน ส่วนที่สองเป็นการนาสารที่สังเคราะห์ได้มาทดสอบฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์เบต้าซีครีเทสโดยใช้หลักการ fluorescence resonance energy transfer (FRET) โดยกระตุ้นสายโปรตีนอะไมลอยด์ที่ถูกตัดด้วยเอนไซม์เบต้าซีครีเทสด้วยแสงความยาวคลื่น 380 นาโนเมตร และวัดค่าการจะปลดปล่อยคลื่นแสงที่ 510 นาโนเมตร ในส่วนสุดท้ายเป็นการศึกษาแบบจาลองสามมิติของการจับกันระหว่างสารที่สังเคราะห์ขึ้นและแบบจาลองเอนไซม์เบต้าซีครีเทสที่สร้างขึ้น (pdb code : 2IRZ และ1FKN) โดยวิธีโมเลกุลลาร์ด็อกกิ้งด้วยโปรแกรม AutoDock จากการศึกษานี้พบว่าสารใหม่ที่สังเคราะห์ได้จานวน 2 สาร มีฤทธิ์ในการยับยั้งเอนไซม์เบต้าซีครีเทส อยู่ในช่วง 30-100% ที่ความเข้มข้น 25 ไมโครโมลาร์ และ มีค่า free binding energy อยู่ในช่วง -7.68 ถึง-9.95 กิโลแคลลอรี/โมล สารดังกล่าวที่มีฤทธิ์ดีสามารถนาไปเป็นต้นแบบเพื่อพัฒนาและสังเคราะห์เป็นยาที่มีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์เบต้าซีครีเทสต่อไป อย่างไรก็ตามควรมีการออกแบบและสังเคราะห์สารให้มีจานวนเพิ่มขึ้นเพื่อทาให้สามารถศึกษาถึงความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้างและการออกฤทธิ์ได้ |
| abstract: The aim of this study was to design and synthesis of 2-amido-3-(1H-indol-3-yl) propan-1-ol derivatives as beta-secretase inhibitors. Beta-secretase (BACE1) is the main enzyme that cleaves amyloid precursor protein to generate amyloid beta peptide (A?) 40-42. These A? will aggregate to be plaque which is the one of protein hallmark in Alzheimer’s brain patient. The conducted experiment was divided into three parts. The first part involved the design and synthesis of amide derivatives by the reaction between 2-amino-3-(1H-indol-3-yl)propan-1-ol and carboxylic acid derivatives. The 2-amino-3-(1H-indol-3-yl)propan-1-ol precursor was prepared from tryptophan. In second part, the synthesized compounds was evaluated for BACE1 inhibitory activity by fluorescence resonance energy transfer (FRET) assay. By excited at 380 nm and emitted at 510 nm. Finally, molecular docking of 2 newly synthesized compounds with the constructed BACE1 (pdb code: 2IRZ & 1FKN) was carried out by AutoDock to study the binding modes. Two synthesized amide derivatives showed inhibitory activity against BACE1 in the range of 30-100% at 25 ?M. The free binding energy of compounds were in range of -7.13 to -9.54 kcal/mol. The active compounds may be used as new lead compounds for further optimization. However, design and synthesis of more compounds are required for the study of structure-activity relationship . |
| . |