การคัดเลือกเปปไทด์จากกัญชา (Cannabis sativa) ด้วยวิธีการชีวสารสนเทศเพื่อใช้ในการยับยั้งการติดเชื้อ COVID-19

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ปรมัตถ์ มณีสุธรรม, มีเกียรติ ตั้งสัจจสว่างกุล

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ปราโมทย์ ชำนาญปืน, ทิพนาถ น้อยแก้ว

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2565

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

การแพร่ระบาดของโควิด-19 นําไปสู่การสูญเสียชีวิต ส่งผลต่อระบบการทํางาน เศรษฐกิจ รวมถึงรูปแบบการใช้ชีวิต โดยการติดโรคโควิด-19 เกิดจากการได้รับเชื้อไวรัส Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2 (SARS-CoV-2) และมีการแพร่กระจายของเชื้อในเซลล์ โดยมี SARS-CoV2 RNA-dependent RNA polymerase(RdRp) ซึ่งเป็นส่วนสําคัญในการจําลองและการถอดรหัสของยีน โดย RdRp จะถอดรหัส RNA สายบวกของไวรัสให้เป็น RNA สายลบเพื่อที่จะสร้างโปรตีนที่มีพันธุกรรมของไวรัสเป็นองค์ประกอบ หากสามารถหาสารที่ ยับยั้งการทํางานของ RdRp ได้ ก็จะช่วยลดการติดเชื้อของโรคโควิด-19 ได้ ดังนั้น RdRp จึงเป็นเป้าหมาย ในการต้านไวรัสที่น่าสนใจ จึงได้ทําการศึกษาโดยใช้เปปติโดมที่ได้จากการทํานายตําแหน่งตัด ของเอนไซม์ในโปรตีนหลัก 2 ชนิดใน cannabis sativa คือ albumin และ edestin ตัดด้วย เอนไซม์ trypsin เป็นชุดข้อมูล จากนั้นนําเปปไทด์ใน แต่ละขนาดมาทํานายคุณสมบัติการต้านไวรัสด้วยโปรแกรม AMPfun, AVPpred และ Meta-iAVP แล้วนำไปวิเคราะห์การต้าน SARS-CoV2 ด้วยโปรแกรม ENNAVIA วิเคราะห์ความเป็นพิษต่อเซลล์ด้วยโปรแกรม ToxinPred และวิเคราะห์ความแพ้ ด้วย โปรแกรม AllergenFP และ AllerTOP จากนั้นตรวจสอบการ docking ระหว่าง RdRpและเปปไทด์ โดยใช้โปรแกรม GalaxyPepDock และ HPEPDOCK แล้วนำค่า Ranking Score จาก HPEPDOCK ไปดูความแน่นในการจับตัว นำผลการ docking ที่ได้จาก GalaxyPepDock ไปหา bonding energy และ binding energy และวิเคราะห์ภาพแบบลําลองการ docking ด้วย UCSF Chimera Software 1.15 และ คัดเลือกเปปไทด์ที่จับกับ binding site ของ RdRp โดยวิเคราะห์ระยะห่างของ H-bond ของ แต่ละเปปไทด์ พร้อมกับ bonding energy และ binding energy พบว่าเปปไทด์ที่มีความสามารถยับยั้ง SARS-CoV2 RdRp เป็นเปปไทด์ที่ทําพันธะไฮโดรเจนด้วยระยะห่างต่ํา จับกับ binding site ได้ดี และแข็งแรง จากการศึกษาพบว่าเปปไทด์ที่ดีที่สุดคือ AQVNQLAGK และ NAMYAPQYTMNAHNIIYAIR ดังนั้นแล้วคณะผู้จัดทําหวังว่าการศึกษานี้จะเป็นทางเลือกในการต้าโควิด-19 ในลำดับถัดไป