full2012.pdf - page 226

„µ¦¥¹—‹´¦³®ªnµŠÁ°œÅŽ¤r ¢¼¦· œ„´±¸Â¤„„¨¼˜·œ·œš¸Éŗo ‹µ„ÁºÊ°Åª¦´ Å o®ª´—œ„ œ· — H5N1 ¸É µ¥¡´œ›»r Ĝ¦³—´Ã¤Á¨„» ¨
Molecular insights into the binding affinity the furin towards the hemagglutinin cleavage loop from four high
pathogenic influenza H5N1
พนิตา ก้งซุ่น 1 และ สุพจน์ หารหนองบัว2
Panita Kongsune 1 and Supot Hannongbua2*
š‡´—¥n °
งานวิจัยนี้ ทําการจําลองพลวัตเชิงโมเลกุลด้วยเทคนิคทางเคมี คอมพิวเตอร์ เพื่อศึกษาเปรี ยบเทียบความจําเพาะเจาะจง
ในการยึดจับของเอนไซม์ ฟูริ น กับ ฮีแมกกลูติ นินซึ่ งเป็ นไกลโคโปรตีนที่ เกาะอยู่ที่ผิวของไวรัสไข้หวัดนกชนิด H5N1 ที่
ระบาดในประเทศไทยช่วงปี ค.ศ. 2004-2010 จํานวนสี่สายพันธุ์ ซึ่ งมีลําดับกรดอะมิ โนที่ดังนี้ RERRRKK R (HPH5sq1)
RER KRKKR (HPH5sq2) REKRRKKR (HPH5sq3) RERRR_KR (HPH5sq4) ผลการคํานวณอันตรกิริยา ระหว่างเอนไซม์
ฟูริ น-ฮีแมกกลูติ นิน ในเทอมของ ระยะทางที่สําคัญของกลไกการตัดพันธะ พันธะไฮโดรเจน และพลังงานยึดจับ พบว่าระบบ
HPH5sq2 และ HPH5sq3 แตกต่างกับระบบ HPH5sq1 เล็กน้อย เนื่องจาก อาร์จินีน ที่ตําแหน่ง S5-R และ S6-R กลายเป็ นไล
ซีน S5-K และ S6-K ในขณะที่ระบบ HPH5sq4 ไลซีนที่ตําแหน่ง S3-K หายไป ทําให้มีอันตรกิริ ยาระหว่างเอนไซม์ฟูริ น-ฮี
แมกกลูติ นิ นแตกต่างกับอีกสามระบบอย่างมี นัยสํ าคัญ ค่ าพลังงานการยึดจับที่ คํานวณได้เป็ นดังนี้ FR-HPH5sq1<FR-
HPH5sq2~FR-HPH5sq3<<FR-HPH5sq4
‡ÎµÎ µ‡´: เอนไซม์ฟูริ น-ฮีแมกกลูติ นิน ไข้หวัดนก H5N1 การจําลองพลวัตเชิงโมเลกุล
Abstract
The furin (FR) complex with each of four different sequences of hemagglutinin (HA) (HPH5sq1; RERRRKK R,
HPH5sq2; RER KRKKR, HPH5sq3; REKRRKKR and HPH5sq4; RERRR_KR), which were identified during the 2004 -
2010 influenza outbreaks in Thailand, were evaluated by molecular dynamics simulations (MDs), so as to compare the
specificity of the enzyme-substrate binding. The MD results found that the replacement of the arginine residue at positions
S5 or S6 with lysine in the HPH5sq2, and HPH5sq3 leads to the slightly weaker intermolecular interactions with furin
when compared with HPH5sq1 system. In contrast, the deletion of lysine at the S3 position in HPH5sq4 caused a
significant reduction in the binding free energy. Altogether, the predicted binding free energy of the enzyme-substrate
complexes was found in the following order: FR-HPH5sq1<FR-HPH5sq2~FR-HPH5sq3<<FR-HPH5sq4.
Keywords: Enzyme Furin-Hemagglutinin, Influenza H5N1, Molecular dynamics simulations
1 อ.ดร. สาขาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยทักษิณ พัทลุง 93110
2 ศาสตราจารย์ ดร. ภาควิชาเคมี คณะวิทยาศาสตร์ จุ ฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ปทุ มวัน กรุ งเทพฯ 10330
* Corresponding author: e-mail:supot.h@chula.ac.th Tel. 02-2187602
226
การประชุมวิชาการระดับชาติ มหาวิ ทยาลัยทักษิณ ครั้งที่ 22 ประจำปี 2555