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

داروها عمدتا توسط پروتیین های پلاسما ازجمله آلبومین سرم انسانی در بدن انسان به بافت های هدف منتقل می شوند. با استفاده از روش های شبیه سازی مانند داکینگ مولکولی می توان اطلاعات کاربردی درباره مولفه های ترمودینامیکی داروها و پایداری آنها به دست آورد.

در این پژوهش، بررسی های داکینگ مولکولی آلبومین سرم انسانی با داروی ضدسرطان فلورواوراسیل انجام شد. بار جزیی روی اتم های پروتیین آلبومین سرم و اتم های داروی فلورواوراسیل محاسبه گردید. جستجوی بهترین پیکربندی نیز با استفاده از Lamarckian genetic algorithm صورت پذیرفت. ابعاد grid maps  در حدود 40*40*40 انگستروم با فاصله 375/0 انگستروم انتخاب شد. تعداد genetic algorithm و تعداد بررسی ها به ترتیب در حدود 100 و 5/2 میلیون تنطیم گردید. در پایان بهترین پیکربندی برهمکنش انجام شده با کمترین مقدار انرژی آزاد انتخاب شد. به منظور مشاهده داکینگ انجام شده از نرم افزارهای گرافیکی Ligplot   و VMD استفاده گردید.

 در بهترین نمونه، فلورواوراسیل قادر است با پروتیین آلبومین سرم انسانی HSA چهار پیوند هیدروژنی از طریق اتم های نیتروژن و اکسیژن با دو آمینواسید تیروزین، یک آمینواسید هیستیدین و یک آمینواسید آرژنین ارتباط برقرار می کند. برآورد انرژی های آزاد اتصال (kcal/ mol) برای بهترین نمونه برابر با 1/5- است. مقادیر منفی انرژی آزاد گیبس (ΔG°) نشان دهنده یک فرایند خودبه خودی است و مقدار ثابت اتصال (Ka ≈ 109 L • mol-1) بیانگر توزیع زیستی مطلوب دارو با پلاسمای خون است.

 بررسی داکینگ مدل های پیشنهادی نشان می دهد که فلورواوراسیل دارای حلقه ای آلیفاتیک است و دارای بخش های هیدروفوب است و به همین علت، توانایی بالایی در تشکیل برهمکنش های هیدروفوب با آمینواسیدهای اصلی در جایگاه فعال پروتیین سرم آلبومین دارد.