• 제목/요약/키워드: In-silico docking

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선도화합물 탐색을 위한 고효율가상탐색 프로그램 개발 (Developing Virtual Screening Program for Lead Identification)

  • Nam, Ky-Youb;Cho, Yong-Kee;Lee, Chang-Joon;Shin, Jae-Hong;Choi, Jung-Won;Gil, Joon-Min;Park, Hark-Soo;Hwang, Il-Sun;No, Kyoung-Tai
    • 한국생물정보학회:학술대회논문집
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    • 한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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    • pp.181-190
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    • 2004
  • The docking and in silico ligand screening procedures can select small sets of lead -like candidates from large libraries of either commercially or synthetically available compounds; however, the vast number of such molecules make the potential size of this task enormous. To accelerate the discovery of drugs to inhibit several targets, we have exploited massively distributed computing to screen compound libraries virtually. The Korea@HOME project was launched in Feb. 2002, and one year later, more than 1200 PC's have been recruited. This has created a 31 -gigaflop machine that has already provided more than 1400 hours of CPU time. It has all owed databases of millions of compounds to be screened against protein targets in a matter of days. Now, the virtual screening software suitable for distributed environments is developed by BMD. It has been evaluated in terms of the accuracy of the scoring function and the search algorithm for the correct binding mode.

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Biochemical and structural comparisons of non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors against feline and human immunodeficiency viruses

  • Siriluk Rattanabunyong ;Khuanjarat Choengpanya;Chonticha Suwattanasophon ;Duangnapa Kiriwan ;Peter Wolschann ;Thomanai Lamtha ;Abdul Rajjak Shaikh ;Jatuporn Rattanasrisomporn;Kiattawee Choowongkomon
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제24권5호
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    • pp.67.1-67.15
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    • 2023
  • Background: Feline immunodeficiency virus (FIV) causes an acquired immunodeficiency-like syndrome in cats. FIV is latent. No effective treatment has been developed for treatment the infected cats. The first and second generations non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NNRTIs) for HIV treatment, nevirapine (NVP) and efavirenz (EFV), and rilpivirine (RPV), were used to investigate the potential of NNRTIs for treatment of FIV infection. Objective: This study aims to use experimental and in silico approaches to investigate the potential of NNRTIs, NVP, EFV, and RPV, for inhibition of FIV reverse transcriptase (FIV-RT). Methods: The FIV-RT and human immunodeficiency virus reverse transcriptase (HIV-RT) were expressed and purified using chromatography approaches. The purified proteins were used to determine the IC50 values with NVP, EFV, and RPV. Surface plasmon resonance (SPR) analysis was used to calculate the binding affinities of NNRTIs to HIV-RT and FIV-RT. The molecular docking and molecular dynamic simulations were used to demonstrate the mechanism of FIV-RT and HIV-RT with first and second generation NNRTI complexes. Results: The IC50 values of NNRTIs NVP, EFV, and RPV against FIV-RT were in comparable ranges to HIV-RT. The SPR analysis showed that NVP, EFV, and RPV could bind to both enzymes. Computational calculation also supports that these NNRTIs can bind with both FIV-RT and HIV-RT. Conclusions: Our results suggest the first and second generation NNRTIs (NVP, EFV, and RPV) could inhibit both FIV-RT and HIV-RT.

e-Pharmacophore modeling and in silico study of CD147 receptor against SARS-CoV-2 drugs

  • Nisha Kumari Pandit;Simranjeet Singh Mann;Anee Mohanty;Sumer Singh Meena
    • Genomics & Informatics
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    • 제21권2호
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    • pp.17.1-17.12
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    • 2023
  • Coronavirus has left severe health impacts on the human population, globally. Still a significant number of cases are reported daily as no specific medications are available for its effective treatment. The presence of the CD147 receptor (human basigin) on the host cell facilitates the severe acute respiratory disease coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection. Therefore, the drugs that efficiently alter the formation of CD147 and spike protein complex could be the right drug candidate to inhibit the replication of SARS-CoV-2. Hence, an e-Pharmacophore model was developed based on the receptor-ligand cavity of CD147 protein which was further mapped against pre-existing drugs of coronavirus disease treatment. A total of seven drugs were found to be suited as pharmacophores out of 11 drugs screened which was further docked with CD147 protein using CDOCKER of Biovia discovery studio. The active site sphere of the prepared protein was 101.44, 87.84, and 97.17 along with the radius being 15.33 and the root-mean-square deviation value obtained was 0.73 Å. The protein minimization energy was calculated to be -30,328.81547 kcal/mol. The docking results showed ritonavir as the best fit as it demonstrated a higher CDOCKER energy (-57.30) with correspond to CDOCKER interaction energy (-53.38). However, authors further suggest in vitro studies to understand the potential activity of the ritonavir.

스마트 웨이브 조성물질의 odorant 결합 단백질에 대한 분자 결합 친화도 비교 분석 및 후각 흡입으로 유도되는 뇌파 변화 연구 (Brain Wave Control Effect of Smart-wave via Docking into the Odorant-binding Protein)

  • 김동찬
    • 생명과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.346-352
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    • 2016
  • 전통적으로 향기(aroma) 치료법은 대체 의학 분야에서뿐만 아니라 정신과 치료에서도 실제로 널리 활용 되었다. 본 연구에서는 일차적으로 odorant-binding protein (OBP) 활성 부위에 대한 스마트 웨이브(SW) 주요 화학적 조성물과 OBP 활성 리간드인 citrate anion 결합 친화도를 비교 분석하였다. SW는 OBP 활성 부위에 대해 citrate anion보다 훨씬 높은 분자 결합 친화도를 나타내었다. 임상적으로 SW혼합 조성물을 후각으로 흡입한 전/후, 뇌파에 어떠한 변화가 유도되는지를 비교 분석하였다. 18명의 피험자들을 대상으로 SW 흡입 전/후 뇌파의 명상(안정감) 변화 지수를, 악취를 내는 음성 대조군(EV)과 파우더향을 발산하는 양성 대조군(HB) 흡입 전/후의 변화 값과 비교하였다. SW를 흡입한 실험군에서는 SW를 흡입하고 난 후 상쾌함을 경험하였다는 반응을 나타냈으며 SW흡입군에서는 EV흡입군과 HB흡입군에 비하여 뇌파의 명상 지수가 현저하게 안정된 값으로 유도되는 것을 확인하였다. 또한 EV흡입 이후 SW를 흡입하였을 때 뇌파 명상 지수가 안정 뇌파값 범위로 개선되었다. 결과적으로 SW혼합 조성물은 OBP에 효과적으로 결합하여 OBP를 활성화 시키고, SW 흡입은 뇌파를 효과적으로 통제하여 심리적 상태를 현저하게 안정화 시키는 것을 확인하였다. 본 연구를 통하여 SW흡입법은 외부의 스트레스 자극으로부터 뇌 활성을 효율적으로 조절할 수 있는 새로운 향기 치료법으로의 활용이 가능하다고 판단된다.

해당화 열매 성숙단계에 따른 생리활성 및 기능성 물질 변화 분석 (Variation in bioactive principles and bioactive compounds of Rosa rugosa fruit during ripening)

  • 곽민정;엄승희;길진수;김주성;현태경
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제46권3호
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    • pp.236-245
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    • 2019
  • 열매가 성숙하는 과정은 유전학적으로 프로그램화 되어 있는 과정으로 다른 여러 유전자 발현과 효소의 작용에 의한 생화학적, 생리적 조절의 결과물이다. 이런 일련의 과정에서 과실과 채소에 화학적 조성과 활성 물질에 변화가 나타나는 것을 당연한 결과일 것이다. 해당화의 열매가 성숙하는 과정에서 이들 활성 물질의 변화를 측정하기 위해 우리는 성숙단계 별로 채집 된 열매 시료 추출물에서의 항산화 활성의 차이, 항 elastase 활성 및 polyphenol 화합물의 함량을 분석하였다. 결과적으로 미성숙 단계의 열매 추출물에서 높은 phenolic 화합물과 플라보노이드 함량이 검출되었으며, 그에 따라 높은 radical 소거능, 환원력 및 ORAC 활성을 나타냈다. 또한 elastase 저해 활성에서도 다른 성숙 단계의 추출물에 비해 미성숙 단계의 열매 추출물에서 높은 활성을 나타내는 것으로 조사되었다. 더불어 성숙과정에서 플라보노이드 생합성 과정에 관련된 유전자의 발현이 감소하는 것을 확인하였으며, 이를 통해 플라보노이드의 함량이 감소하는 것을 설명할 수 있었다. HPLC분석을 통해 다른 성숙 단계의 추출물과 비교하여 미성숙 열매 추출물에서 높은 함량의 myricetin, caffeic acid, chlorogenic acid, syringic acid, р-coumaric acid 등이 검출되었다. 구조 기반의 molecular doking을 사용하며 이들 화합물과 elastase의 결합부위와 패턴을 분석하였으며 이를 통해 chlorogenic acid와 elastase가 강하게 결합하는 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통해서 해당화 열매의 성숙 정도가 이 식물의 약리학적 가치에 영향을 미치는 것을 규명하였고, 미성숙한 해당화 열매는 향후 활성산소 생성에 의해 유발되는 피부 노화 억제 효과뿐 아니라 피부의 탄력성 강화를 위한 기능성 천연소재로서의 가능성을 입증하였다.