การศึกษาสารยับยั้งเอนไซม์อะซิติลโคลีนเอสเตอเรส จากแอคติโนมัยซิสทางทะเล รหัส CH-17

โดย: ปิยรัฐ ว่องไวเวโรจน์, กัมพล มูสิกะเจริญ    ปีการศึกษา: 2553    กลุ่มที่: 24

อาจารย์ที่ปรึกษา: วีนา นุกูลการ , จตุรงค์ ประเทืองเดชกุล , กฤษณ์ ถิรพันธุ์เมธี    ภาควิชา: ภาควิชาเภสัชวินิจฉัย

Keyword: แอคติโนมัยซิส, สารยับยั้งเอนไซม์อะซิติลโคลีนเอสเตอเรส,สารสำคัญจากธรรมชาติทางทะเล, Actinomycete, acetylcholinesterase inhibitor, geldanamycin
บทคัดย่อ:
โครงการพิเศษนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการยับยั้งเอนไซม์อะซิติลโคลีนเอสเตอเรส ของสารสำคัญจากธรรมชาติทางทะเลซึ่งสกัดแยกได้จากเชื้อจุลชีพแอคติโนมัยซิสทางทะเล รหัส CH-17 จากการทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพเบื้องต้นด้วยวิธี TLC combining bioassay พบว่าสารสำคัญบนทีแอลซีที่ค่า Rf 0.58 เมื่อใช้ระบบนำพาคือ ไดคลอโรมีเทน : เมทานอล ในอัตราส่วน 9 : 1 โดยปริมาตร แสดงฤทธิ์ต้านเอนไซม์อะซิติลโคลีนเอสเตอเรสได้ จากนั้นทำการเลี้ยงเพิ่มปริมาณเชื้อแอคติโนมัยซิสทางทะเล รหัส CH-17 แล้วสกัดด้วยเอธิลอะซิเตต แยกสารสำคัญด้วยวิธีทางโครมาโตกราฟฟีควบคู่กับการทดสอบฤทธิ์ สามารถแยกสารบริสุทธิ์ 1 ชนิด โดยทำการพิสูจน์โครงสร้างทางเคมีของสารบริสุทธิ์ที่แยกได้ทำโดยการวิเคราะห์ด้วยวิธี UV, IR และ NMR ร่วมกับการเทียบกับข้อมูลที่เคยมีรายงานมาแล้ว พบว่าสารที่แยกได้คือ geldanamycin จากนั้นได้ทำการทดสอบฤทธิ์ของ geldanamycin ในการยับยั้งเอนไซม์อะซิติลโคลีนเอสเตอเรสด้วยวิธี microplate assay พบว่าสาร geldanamycin ที่ความเข้มข้น 260 µg/mL สามารถยับยั้งเอนไซม์อะซิติลโคลีนเอสเตอเรสได้ร้อยละ 7.02 โดยเทียบกับยามาตรฐาน galantamine นอกจากนี้ศึกษาการจับกันในระดับโมเลกุลของ geldanamycin กับอะซิติลโคลีนเอสเตอเรสด้วยโปรแกรม Flexible Docking ใน Accelrys Discovery Studio 2.5 โดยเปรียบเทียบผลกับการจับกันของยาที่ยับยั้งเอนไซม์ ได้แก่ galantamine, rivastigmine และ donepezil ผลการศึกษาของสารเชิงซ้อนที่มีค่า LibDock score ที่ดีที่สุด พบว่า geldanamycin สามารถจับกับ binding site ได้เพียงบางส่วน ซึ่งสอดคล้องกับผลการทดสอบการออกฤทธิ์ของสาร geldanamycin ซึ่งยับยั้งอะซิติลโคลีนเอสเตอเรสได้น้อยเมื่อเปรียบเทียบกับยามาตรฐาน
abstract:
Present investigation aimed to search for acetylcholinesterase inhibitor from natural marine substance, separated from Actinomycete isolated CH-17. The preliminary result showed that fermentation broth of this strain possessed inhibitory effect on AChE by using TLC combining bioassay. The active zone was presented at the Rf value of 0.58, using dichloromethane : methanol in 9:1 ratio as mobile phase. The Actinomycete isolated CH-17 was further cultured in fermentation broth and extracted with ethyl acetate. The bioassay-guided fraction was used to afford one yellow compound. The structure elucidation was determined based on UV, IR and NMR data, and comparison with the previous literatures. The structure of this compound, thus, was identified as geldanamycin. The anticholinesterase activity of geldanamycin was tested by microplate assay method. The result showed that geldanamycin at concentration of 260 µg/mL exhibited percent inhibition of 7.02 in comparison with galantamine as a referenced standard. Moreover, the study of molecular binding interaction between geldanamycin and acetylcholinesterase was performed using Flexible Docking protocol implemented in Accelrys Discovery Studio 2.5. In comparison with the binding of reference compounds including galantamine, rivastigmine and donepezil, the complex with the highest of LibDock score indicated that the geldanamycin partially binds to the binding region of acetylcholinesterase. This data was relevant to the less inhibitory activity of geldanamycin when compared with the reference drug.
.