การศึกษาผลของ F223S ต่อเอนไซม์กลายพันธุ์ชนิด A16V S108T D54E F2233โดย Molecular Modeling

ชื่อผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์
  • อมรพล อนุวรรตน์วร

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์
  • ยงยุทธ ยุทธวงศ์

สถาบันการศึกษาที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนสวนกุหลาบวิทยาลัย

ระดับการศึกษา

โครงงานในระดับการศึกษาประกาศนียบัตรวิชาชีพ

หมวดวิชา

โครงงานในสาขาวิชาชีววิทยา

วันที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

01 มกราคม 2541

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การกลายพันธุ์ของเอนไซม์ DHFR (Dihydrofolate reductase) ที่เป็นเป้าหมายยากลุ่ม Antifolate ส่งผลต่อการทำงานและการดื้อยาของเอนไซม์ จากข้อมูลในห้องปฏิบัติการ พบว่าเมื่อมีการกลายพันธุ์ชนิด F223S (Phenylalanine – Serine) เพิ่มขึ้นเพียงตำแหน่งเดียว ทำให้เอนไซม์กลายพันธุ์ชนิด A16V S108T D54E (Alanine – Valine, Serine – Threonine, Aspartic acid – Glotamic acid) รวมทั้งเร่งปฏิกิริยาและดื้อยาได้มากขึ้นด้วย โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาผลของ F223S ต่อการทำงานและการดื้อยาของเอนไซม์กลายพันธุ์ชนิด A16V S108T D54E F223S โดยศึกษาจากโมเลกุลจำลอง (Molecular Modeling) ในการศึกษานี้ ได้จำลองโมเลกุลเอนไซม์กลายพันธุ์บนเครื่องปฏิบัติการ silicongraphics โปรแกรม Insight2 จากโมเลกุลต้นแบบชนิดดั้งเดิม (wild type : WT) โดยอาศัย Module Homology และใช้ Module Builder และ Discover เพื่อตกแต่งโมเลกุลให้สมบูรณ์และหาโครงสร้างเสถียรที่เป็นไปได้ตามลำดับ จากการศึกษาพบว่า การกลายพันธุ์ตำแหน่งที่ 54 จากกรด Aspartic เป็นกรด Glutamic ของเอนไซม์กลายพันธุ์ชนิด A16V S108T D54E ทำให้ระยะห่างระหว่างหมู่ Carboxylic side chain ของกรดอะมิโนตำแหน่งที่ 54 กับ ![N_1](/latexrender/pictures/865/865adb153c19640c27383f3fc1ee7e8a.gif) และ ![6 NH_6](/latexrender/pictures/865/b64/b648da9f0e2276800835e9905a5be808.gif) ของยาเพิ่มขึ้นจากเดิม (WT) นอกจากนี้ Carboxylic side chain (ของGlu54) ยังหมุนไปประมาณ ![90^0](/latexrender/pictures/865/b64/426/426c7ffd8e0232cee875678417944a67.gif)ทำให้หมู่ Carboxylic ไม่อยู่ในระนาบเหมาะสมที่จะสร้างพันธะไฮโดรเจนกับยาและ substrate ได้อย่างแข็งแรง ส่งผลให้เอนไซม์กลายพันธุ์ชนิดนี้ดื้อยา แต่เมื่อเพิ่มการกลายพันธุ์ชนิด F223S เข้าร่วมแล้ว พบว่า Serine (ตำแหน่งที่ 223) สร้างพันธะไฮโดรเจนกับ Threonine (ตำแหน่งที่185) ทำให้ Threonine 185 ไม่สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับCarboxylic side chain ของ Glutamic 54 ได้ Carboxylic side chain นี้จึงเคลื่อนไปสร้างพันธะไฮโดรเจนกับ substrate ได้อย่างเหมาะสมขึ้นส่งผลให้เอนไซม์ กลายพันธุ์ชนิด A16V S108T D54E F223S จับกับ substrate ได้ดีขึ้น และยังคงดื้อยาด้วย