新規シクロフィリンA阻害剤およびガノデリオールF誘導体の構造誘導設計と開発: シリコ 内アプローチ

本研究は、新規のシクロフィリンA阻害剤およびgan-it役割抗増殖薬の設計に焦点を当て、シクロフィリンDCDK軸を標的とし細胞がんの増殖を抑制することに焦点を当てています。主な課題は、最適なリガンド-受容体の幾何学的相互作用の達成と、動的な実験的および生理学的条件下で安定したリガンド-タンパク質複合体の維持です。まずは1NMK"ファイルを開きます。

アミノ酸アルギニンを「位置番号55」に位置し、X、Y、Z座標をAutoDockインターフェースに記録します。「ファイル」メニューを開き、分子を読む選択をしてください。ファイル1NMK"を選択し、「開く」をクリックします。

水素原子を追加するには、編集を選択し、水素を選択し、「追加」をクリックしてください。次に「Polar Only」を選び、OKで確認してください。その後、再度編集メニューに行き、Atomsを選択し、「Assign AD4 Atom Type」を選択します。次に「Charges」を選択し、「Kollman Charges」を選択してください。

準備された受容体を1NMKとして保存します。「ファイルを選択し、保存し、ファイルタイプを設定し、保存場所を確認することでpdbqt」を入力できます。次に、Ligandのメニューを開き、Inputを選択します。

「開く」をクリックし、PDBファイルを選んで「開く」を再度選びます。情報ウィンドウが表示されたら、リガンドの詳細を確認してください。リガンド根を検出するには、「リガンド」を選択し、「トーションツリー」を選び、「根を検出」をクリックします。

リガンドを保存するには、リガンドを選択し、出力を選択し、「PDBQTとして保存」をクリックしてください。受容体グリッドは、グリッドを選択し、マクロモレキュールを選択し、1NMKを選択し、分子をクリックして準備します。警告を確認し、1NMK.pdbqtとして保存してください。

マップタイプを設定するには、Gridを選択し、次にSet Map Types、Ligandを選択してください。「リガンド」を選び、「最後にリガンド」を再度選びます。次に、グリッドボックスの中心を定義するには、Gridを選択し、Grid Boxを選択し、Centerをクリックします。

次に原子を選択し、グリッドボックスの座標を入力します。グリッドパラメータをGPFファイルとして保存します。ドッキングの設定は、「ドッキング」を選択し、その後に「マクロモレキュール」と「リジッドファイル名を設定する」と入力してください。

必要なフォルダに移動し、1NMK.pdbqtをクリックして開き、「ドッキング」を選択し、「出力」を選択し、「Lamarckian GA」をクリックし、ドッキングパラメータファイルを1NMK.dpfとして保存します。Cygwin"terminalでcd C:を入力してエンターキーを押します;次に「CD project」と入力し、もう一度Enterを押します。

次に「cd molcules」と入力し、エンターキーを押します。次に「cd 3」と入力してエンターを押します。AutoGrid"コマンドを入力してグリッドマップを作成し、Enterキーを押してAutoGridを実行します。

実行後、tail f 1NMKと入力してください。glg"とエンターキーを押してログの進行状況を確認し、分子ドッキングシミュレーションのコマンドを入力してください。ドッキングログファイルを生成するには、Enterキーを押してAutoDockを起動します。

次にtail f 1NMKと入力します。DLG"とEnterを押してドッキングプロセスを監視します。すべてのDLGファイルを作成した後、フォルダ1に移動してWordPadでDLGファイルを開き、Ctrl+Fを押してください。

検索キーワードを入力してEnterを3回押すとRMSDテーブルに移動します。RMSD表から各分子の結合エネルギーと対応する走行情報をコピーし、上位20分子をシリアル番号、最小結合エネルギー、実行欄で作成したスプレッドシートにまとめて実行します。Cygwin"ターミナルで、プロジェクトディレクトリ内の特定の分子フォルダに移動します。

DLGからドッキングされたリガンド座標を抽出し、データをトリミングするコマンドを入力してください。もう一度Enterキーを押して最終確認し、1NMK実行PDBQT"ファイルの作成を確認します。1NMK run PDB"ファイルが同じフォルダに作成されているか確認してください。

次に、デスクトップからPyMOL 2.5"ソフトウェアとAutoDock"を開き、レセプターファイルで可視化用のレセプター構造を選択します。選択した分子に対応するリガンド設定ファイルを開き、3Dワークスペースにロードされたリガンドを表示します。メニューから「Hide Everything」を選択し、ファイルをMaestroにインポートして構造を視覚化し、次に「Ligand Interaction」をクリックするとリガンド相互作用図が表示されます。

デスクトップからUCSFのChimeraソフトウェアを開いてください。ファイルを選択し、続いて「開く」を選びます。ドライブC、プロジェクト、分子をナビゲートします。

ファイル1NMKを選択してください。pdb"を選んで開く。メニューから「残留物」を選択し、UNL残留領域にフォーカスします。

ゾーンを選択してください。その後、確定するために「OK」を押してください。次に、アクションを選択します。

ラベルを選択し、残留物をラベル付けするために「残留物」を選択し、「名前と仕様子」を選びます。ツールを開き、「構造解析」を選択し、「FindHBond」をクリックします。デフォルトの「FindHBondsettings」ウィンドウで、「Color H-bonds That Not Appropriate Criteria(正確な条件を満たしていない色)」のボックスにチェックを入れ、「選択」のH-ボンドのみを探してください。

ゾーン選択をクリアして新しい調査を開始してください。次にゾーンパラメータを選択し、分子表示にズームインして、水素結合を表す青とオレンジの線を観察します。最後に、視覚化された構造を調べ、可視化する水素結合の総数を数えます。

PyMOL 2.5を用いてリガンド-受容体複合体のドッキング確認を行い、1NMK「受容体のアクティブポケット内に109ヒドロキシ6ヒドロキシエチルが結合している様子が示されました。4-ヒドロキシマンデル酸配位子は1NMK「受容体」と水素結合を形成し、特に1.53オングストロムの距離でアルギニン55と結合しました。二次元構造解析により、配位子が水素結合を介して相互作用するアミノ酸が明らかにされました。

分子動力学シミュレーションは、1000ピコ秒にわたる回転半径の解析を通じて配位体-受容体複合体の安定性を確認します。RMSDグラフは、シミュレーション1ナノ秒後に複合体の安定化が一貫していることを示し、タンパク質-リガンド結合が安定していることを示しました。系の平均密度は約10¹⁹ kg/cubicであり、NVT条件下での平衡を裏付け、系の圧力はNPT平衡期に100ピコ秒間安定しています。

NVTフェーズでは温度が約300ケルビンで安定し、熱平衡が成功したことが確認されました。シミュレーション後にリガンド-タンパク質複合体の軌跡ボックスが可視化され、ドッキングされた複合体を取り巻く水分子の分布が示されました。ガンイットの役割防止増殖薬をがん原治療標的として調査した研究はほとんどありません。

このプロトコルは分子ドッキングと動力学解析を用いて阻害剤の設計と検証を行うことで、そのギャップを埋めています。当社のプロトコルは複数の計算ツールを統合ワークフローに組み込み、包括的なリガンド-タンパク質解析や受容体の解析を実現します。今後の研究では、シクロフィリンA阻害剤の複数がん細胞種における境界応用を探ることで、in vitroおよびin vivoでのこれらの阻害剤の検証に焦点を当てます。