بررسي اثر مهاري آنزيم آلفاآميالز مشتق جديدي از خانواده كينوكسالين

Investigation of alpha-amylase inhibitory effect of a new derivative of quinoxaline family

آلفاآميالز يك متالوآنزيم كلسيم دار است كه مولكول هاي پلي ساكاريد را در طول هضم به مولكول هاي كوچكتر مانند گلوكز و مالتوز تجزيه مي كند. عالوه بر اين،عملكرد آنزيم پس ازمصرف غذا به افزايش سطح گلوكز خون كمك مي كند. آلفاآميالز يك هدف درماني شناخته شده براي درمان ديابت و ثبات قند خون پس ازمصرف غذا است )1(. مهاركننده هاي آلفاآميالز فعاليت آميالز بزاق و پانكراس را در شرايط آزمايشگاهي و درون تني مهار مي كنند. به نظر مي رسد مهاركننده هاي آلفاآميالز در پيشگيري و درمان سندرم هاي متابوليك مانند ديابت نوع 2 و چاقي مفيد باشند)2(.اگرچه مهاركنندههاي قوي مانند آكاربوز براي مهار آنزيمهاي گوارشي و كنترل هيپرگليسمي پس از مصرف غذا در دسترس هستند، مجموعه اي از بازدارنده هاي آنزيمي با هدف گسترش گزينههاي درماني مورد نياز است )3(.هدف از اين مطالعه بررسي فعاليت مهاري آنزيم آلفا آميالزتوسط مشتق جديد كوينوكسالين با استفاده از مطالعات داكينگ مولكولي بود. آكاربوز، يك مهاركننده شناخته شده آلفا آميالز به عنوان استاندارد استفاده گرديد. مطالعات داكينگ با استفاده از Vina AutoDock انجام شد. جعبه داكينگ در ابعاد60x 60x 60 و نقطه مركزي 5.892,=x 19.42=z 47.57,=yاستفاده شد.به منظور به دست آوردن ميزان اثربخشي اين ليگاند به عنوان يك مهار كننده بالقوه آنزيم آلفا آميالز، داكينگ مشتق جديد كينوكسالين و 1pdb.SMD انجام شد. برهمكنش بين آنزيم آلفا آميالز و مهاركننده از نوع پيوندهاي pi-pi و هيدروژني بود. انرژي اتصال -10.8 كيلو كالري بر مول برآورد شد. در مقايسه، آكاربوز داراي انرژي اتصال -11/04 كيلوكالري بر مول بود. نتايج نشان داد، ليگاند سنتز شده ميتواندآلفا آميالز را به خوبي مهار كند.

The alpha (α)-amylase is a calcium metalloenzyme that breaks down polysaccharide molecules into smaller ones like glucose and maltose during digestion. Furthermore, the enzyme contributes to postprandial hyperglycemia and elevated blood glucose levels. α-Amylase is a well-known therapeutic target for the treatment and maintenance of postprandial blood glucose elevations (1). α-Amylase inhibitors inhibit the activity of salivary and pancreatic amylase in vitro and in vivo. α-Amylase inhibitors appear to be helpful in preventing and treating metabolic syndromes, such as type 2 diabetes and obesity (2). Although powerful synthetic inhibitors of starch digestive enzymes, such as acarbose, are available to control postprandial hyperglycemia, a large inhibitor pool is required to expand treatment options (3).The objective of this study was to evaluate the α-amylase inhibitory activity of new quinoxaline derivative using in silico docking studies. Acarbose, a known α-amylase inhibitor was used as the standard. In silico docking studies were carried out using recent version of AutoDock Vina Additional molecules to 1SMD.pdb, including solvent, were deleted prior to docking. The docking box was positioned at x = 5.892, y = 47.57, z = 19.42 with a size of 60x60x60. In order to get an approximation of the possible effectiveness of this ligand as a potential inhibitor of the enzyme, docking score was obtained for the 1SMD.pdb new quinoxaline derivative. Interactions between enzymes and inhibitors was pi-pi and hydrogen bonds. This score was −10.8 kcal/mol. In comparison, acarbose had a score of −11.04 kcal/mol, which is suggesting that our ligand could inhibit amylase activity