Re-Scoring Skor Grid Hasil Docking Molekular Ligan Asli dari Protein Target T47D dan WiDr dengan Metode Skor GBSA-Hawkins-Zou dan Amber menggunakan Program DOCK6

Authors

  • Broto Santoso Universitas Muhammadiyah Surakarta

Keywords:

DOCK6, Amber-Score, Solvent-Score, T47D, WiDr

Abstract

Prediksi energi ikatan ligan protein dapat dilakukan dengan teknik komputasi. Model skoring kekuatan ikatannya ditentukan oleh software dan metode perhitungan yang menyertainya. Selain penggunaan dataset ligan pembanding dan pengumpan, ligan terpilih yang potensial dapat diuji dengan berbagai model skoring untuk mendekatkan hasil dengan kondisi yang sesungguhnya. Re-Scoring dalam penelitian ini ditujukan untuk memperoleh karakteristik hasil ikatan ligan protein terbaik di semua model skoring yang digunakan. Protein target yang memiliki mekanisme aksi molekular terhadap sel T47D dan WiDr telah diunduh dari www.rcsb.org. Sebanyak 36 protein terpilih telah dilakukan pemisahan untuk didapatkan protein dan ligan native yang telah ditambahkan hidrogen dan muatannya (Amber-ff14SB) menggunakan bantuan program UCSF Chimera dan layanan online dari Docking Blaster (http://blaster.docking.org). Semua ligan native telah dihitung nilai skor Gridnya menggunakan DOCK6 terhadap semua protein target. Nilai RMSD-h ligan menjadi acuan validasi konformasi ruang hasil docking dengan konformasi pengukuran kristalografi untuk masing-masing protein target. Masing-masing skor dan interaksi ligan protein yang dipilih terbaik divisualisasi dan dianalisis menggunakan PyMOL, PLIP, dan PoseView online. Skor Amber dan Hawkins telah diperoleh untuk semua ligan native, namun hanya 47,22% protein target yang mempunyai skor Zou terhadap ligan native-nya. Hasil pengukuran afinitas ikatan ligan native secara silang menunjukkan bahwa terdapat 61,11 dan 80,56 % protein yang nilai afinitas ikatan ligan native-nya lebih rendah dibandingkan dengan ligan native dari protein lainnya. Teknik re-scoring telah terbukti memberikan penilaian lebih baik dalam melakukan evaluasi afinitas ikatan ligan protein dan konformasi ruang ligan dalam binding site pocket setiap protein.

References

[1] Hawkins GD, Cramer CJ, Truhlar DG. Pairwise solute descreening of solute charges from a dielectric medium. Chemical Physics Letters; 1995; 246(1–2): 122-129. doi:10.1016/0009-2614(95)01082-K
[2] Hawkins GD, Cramer CJ, Truhlar DG. Parametrized Models of Aqueous Free Energies of Solvation Based on Pairwise Descreening of Solute Atomic Charges from a Dielectric Medium. The Journal of Physical Chemistry; 1996; 100 (51): 19824-19839. doi: 10.1021/jp961710n
[3] Tsui V, Case, DA. Theory and applications of the generalized born solvation model in macromolecular simulations. Biopolymers; 2000; 56: 275-291. doi:10.1002/1097-0282(2000)56:4<275::AID-BIP10024>3.0.CO;2-E
[4] DOCK 6.9. University of California at San Francisco; San Francisco, CA. November 2018.
[5] Allen WJ, Balius TE, Mukherjee S, Brozell SR, Moustakas DT, Lang PT, Case DA, Kuntz ID, Rizzo RC. DOCK 6: Impact of New Features and Current Docking Performance. J. Comput. Chem. 2015;36(15):1132-56. doi:10.1002/jcc.23905
[6] Brozell SR, Mukherjee S, Balius TE, Roe DR, Case DA, Rizzo RC. Evaluation of DOCK 6 as a pose generation and database enrichment tool. J. Comput. Aided. Mol. 2012; 26(6):749–773. doi:10.1007/s10822-012-9565-y
[7] Benet LZ, Hosey CM, Ursu O, Oprea TI. BDDCS, the Rule of 5 and drugability. Adv Drug Deliv Rev. 2016;101:89–98. doi:10.1016/j.addr.2016.05.007
[8] Santoso B. Validasi Ruang Komputasi Senyawa Native Tidak Memenuhi Aturan Lipinski menggunakan PLANTS. In: Proceeding of The 8th University Research Colloquium 2018: Bidang MIPA dan Kesehatan. Purwokerto; 2018. p. 98–102.
[9] Stierand K, Maaß P, Rarey M. Molecular Complexes at a Glance: Automated Generation of two-dimensional Complex Diagrams. Bioinformatics. 2006; 22:1710-1716.
[10] Salentin S, Schreiber S, Haupt VJ, Adasme MF, Schroeder M. PLIP: fully automated protein-ligand interaction profiler. Nucl Acids Res. 2015; 43 (W1): W443-W447. doi: 10.1093/nar/gkv315

Downloads

Published

2019-10-21

How to Cite

Santoso, B. (2019). Re-Scoring Skor Grid Hasil Docking Molekular Ligan Asli dari Protein Target T47D dan WiDr dengan Metode Skor GBSA-Hawkins-Zou dan Amber menggunakan Program DOCK6. Prosiding University Research Colloquium, 694–703. Retrieved from https://repository.urecol.org/index.php/proceeding/article/view/709