• Title/Summary/Keyword: docking and scoring

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Screening of novel alkaloid inhibitors for vascular endothelial growth factor in cancer cells: an integrated computational approach

  • Shahik, Shah Md.;Salauddin, Asma;Hossain, Md. Shakhawat;Noyon, Sajjad Hossain;Moin, Abu Tayab;Mizan, Shagufta;Raza, Md. Thosif
    • Genomics & Informatics
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    • 제19권1호
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    • pp.6.1-6.10
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    • 2021
  • Vascular endothelial growth factor (VEGF) is expressed at elevated levels by most cancer cells, which can stimulate vascular endothelial cell growth, survival, proliferation as well as trigger angiogenesis modulated by VEGF and VEGFR (a tyrosine kinase receptor) signaling. The angiogenic effects of the VEGF family are thought to be primarily mediated through the interaction of VEGF with VEGFR-2. Targeting this signaling molecule and its receptor is a novel approach for blocking angiogenesis. In recent years virtual high throughput screening has emerged as a widely accepted powerful technique in the identification of novel and diverse leads. The high resolution X-ray structure of VEGF has paved the way to introduce new small molecular inhibitors by structure-based virtual screening. In this study using different alkaloid molecules as potential novel inhibitors of VEGF, we proposed three alkaloid candidates for inhibiting VEGF and VEGFR mediated angiogenesis. As these three alkaloid compounds exhibited high scoring functions, which also highlights their high binding ability, it is evident that these alkaloids can be taken to further drug development pipelines for use as novel lead compounds to design new and effective drugs against cancer.

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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In silico 약리학적 분석을 통한 티모사포닌 A III의 5-베타 리덕타아제 단백질 및 안드로겐 수용체 단백질 활성 부위에 대한 결합 친화도 비교 연구 (Pharmacological Comparison of Timosaponin A III on the 5-beta Reductase and Androgen Receptor via In Silico Molecular Docking Approach)

  • 김동찬
    • 생명과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.307-313
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    • 2018
  • 탈모증상은 겉으로 보이는 모습으로 인해 정신적인 스트레스로 작용한다. 그래서 탈모 방지관련 제품의 글로벌 시장 규모는 지속적으로 성장하고 있다. Timosaponin A III는 지모 추출물에서 발견되는 대표적인 saponin 계열의 생리 활성 효능 성분이다. 본 연구에서는 5-beta reductase 단백질 길항제(antagonist) finasteride, androgen receptor 단백질 길항제 minoxidil, 그리고 지모 추출물의 효능 성분 timosaponin A III의 각각의 타깃 단백질 활성 부위에 대한 친화도 분석 실험을 in silico 컴퓨터 분자결합 분석 방법을 통해 비교하였다. 5-beta reductase 및 androgen receptor 의 3차원 구조 정보는 PDB database (5-beta reductase PDB ID: 3G1R / androgen receptor PDB ID:4K7A)를 활용하였다. In silico 결합 분석을 수행하기 위해 PyRx, Autodock Vina, Discovery Studio Version 4.5, and NX-QuickPharm 프로그램을 각 분석 조건에 따라 활용하였다. 5-beta reductase 활성 부위에 대한 timosaponin A III의 최대 결합친화도는 -12.20 kcal/mol으로 나왔으며 이는 -11.70 kcal/mol으로 분석된 finasteride의 5-beta reductase 활성부위에 대한 결합 친화도 보다 훨씬 더 높고 효율적인 것으로 분석되었다. Androgen receptor 활성 부위에 대한 timosaponin A III의 최대결합친화도 또한 -9.00 kcal/mol으로 -7.40 kcal/mol의 minoxidil에 비하여 훨씬 우수한 결합친화도 값을 나타내었다. Finasteride와 timosaponin A III의 5-beta reductase 단백질 활성 부위에 대한 X,Y,Z Grid 값은 유사한 좌표로 분석되었으나 minoxidil과 timosaponin A III의 androgen receptor 활성 부위에 대한 X,Y,Z centroid grid 좌표는 상당한 거리를 두고 떨어져 있음이 확인 되었다. 즉, timosaponin A III는 minoxidil이 androgen receptor에 결합하는 부위와는 다른 부위에 결합하여 단백질 활성에 영향을 주는 것으로 사료되었다. 이상의 연구 결과들을 바탕으로 분석해 볼 때, 5-beta reductase 길항제 finasteride와 androgen receptor 길항제 minoxidil보다 지모 추출물 생리 활성 물질인 timosaponin A III가 보다 더 효율적인 길항제로 작용할 수 있음을 확인하였다. 결론적으로 지모 추출물 또는 timosaponin 계열이 함유된 효능 성분은 탈모 방지 효능 및 모발 건강 개선을 위한 의약품, 의약외품 및 신물질 연구 개발 분야에 효율적으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.