แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อศึกษากลไกการยับยั้งโปรตีนที่มีผลต่อการก่อโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา สายพันธุ์ใหม่ SARS-CoV-2 ด้วยอนุพันธ์ของสารสกัดจากกระชายขาว

บทคัดย่อ

Panduratin A จากกระชายขาว (Boesebergia rotunda) ได8รับการรายงานว=าเป@นสารสกัดที่มี ศักยภาพในการยับยั้งการทำงานของไวรัส SARS-CoV-2 ในการเกิดโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา COVID-19 แต=กลไก การยับยังในเชิงโมเลกุลที่สำคัญและเปbาหมายในการยับยั้งของ panduratin A นั้นยังคงไม=ชัดเจน ในโครงการนี้ จึงได8ใช8การจำลองการจับกันของโมเลกุล (Molecular docking) ระหว=าง panduratin A กับโปรตีนเปbาหมายที่ สำคัญ 5 ชนิด ได8แก= main protease (Mpro), papain-like protease (PLpro), receptor binding domain (RBD) ของ Spike protein, RNA-dependent-RNA-polymerase (RdRp), และ 2’-O-methyltransferase (MTase) ซึ่งแบบจำลองจะมีการประมาณค=าพลังงานพันธะอิสระสำหรับการจับของลิแกนด|คือ Panduratin A กับโปรตีนเปbาหมายรวมทั้งเครือข=ายของอันตรกิริยาชนิดต=างๆ ที่บ=งชี้ว=า MTase เป@นเปbาหมายที่เป@นไปได8สำหรับ การยับยั้งด8วย panduratin A จากนั้น ผู8วิจัยได8ทำการตรวจสอบกลไกเชิงโมเลกุลเพิ่มเติมด8วยดารจำลองพลวัต โมเลกุล (Molecular Dynamics (MD)) และการคำนวณพลังงานพันธะอิสระสำหรับคอมเพล็กซ|ระหว=าง Panduratin A - MTase แล8วเปรียบเทียบกับคอมเพล็กซ| MTase ที่ยึดจับกับ sinefungin ซึ่งมีฤทธิ์เป@นยาและ เป@นตัวควบคุมเชิงบวก (positive control) จากการเปรียบเทียบการมีส=วนร=วมในการยึดจับกับ MTase ของ โมเลกุลสารทั้งคู= พบว=าโมเลกุลของสารทั้ง 2 สามารถจับกับตำแหน=งจับ (Binding pocket) ของ S-Adenosyl methionine (SAM) และขัดขวางไม=ให8 SAM เข8าสู=การเป@นสารตั้งต8นร=วม (co-substrate) ซึ่งอาจทำให8การ ทำงานของ MTase ถูกหยุดได8ในที่สุด แม8ว=าจะมีพลังงานพันธะอิสระที่อ=อนกว=าเล็กน8อย แต=การเข8ายึดจับใน ตำแหน=งที่มีความสมดุลของ panduratin A นั้นพบได8ในระยะทางที่ใกล8กับบริเวณเร=ง (Active site) มากกว=า sinefungin ดังนั้น การศึกษาครั้งนี้จึงได8เสนอให8 MTase เป@นโปรตีนเปbาหมายที่เป@นไปได8ของ panduratin A รวมไปถึงนำเสนอกลไกการยับยั้งของสารชนิดนี้ นอกจากนั้นผ8ูวิจัยไดท8 ำการศกึ ษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับความเป@นไปได8 ในการจับ MTase ของสารประกอบที่มีความใกล8เคียงกับ panduratin A แล8วพบว=า panduratin F และ panduratin G สามารถจับกับ MTase ด8วยกลไกที่ใกล8เคียงกับ panduratin A แต=มีค=าพลังงานอิสระในการจับ MTase ที่สูงกว=า จึงสามารถสรุปได8ว=าสมุนไพรใดๆ ก็ตามที่ประกอบด8วยสารประกอบที่กล=าวมาอาจมีศักยภาพ ในการพัฒนาต=อยอดสู=การเป@นตัวยาทางเลือกสำหรับการปbองกันการติดเชื้อไวรัส SARS-CoV-2 ได8ต=อไป

คำสำคัญ

ระดับความพร้อมของโครงการ

โครงการ

แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อศึกษากลไกการยับยั้งโปรตีนที่มีผลต่อการก่อโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา สายพันธุ์ใหม่ SARS-CoV-2 ด้วยอนุพันธ์ของสารสกัดจากกระชายขาว

ปีงบประมาณ

2565