Molecular Modeling of Anti-tumor Necrosis Factor Alpha from Centella asiatica

Abstract

Psoriasis is a chronic immune-mediated inflammatory disease characterize by hyperproliferative epidermal cells. The exact cause of the disease is still unknown. Recently, the pro-cytokine tumor necrosis factor alpha (TNF-alpha) has been an attractive target for the treatment of psoriasis. In this study, major compounds include asiaticoside, asiatic acid, madecassoside and madecassic acid form Centella asiatica were selected and virtually docked with TNF-alpha binding site through a molecular docking approach using Autodock Vina program. SPD304 was also used as a positive control for the docking study. Moreover, the binding mode at the atomistic level was analyzed by using Discovery Studio Visualizer 2017 program. The results showed that madecassoside from Centella asiatica has the potential to be lead compounds for psoriasis treatment. Especially, binding analysis explained in detail information showing the key amino acid residues involved in TNF-alpha binding. In conclusion, the understanding of the relationship between structures and pharmacological effects and the ligand-protein binding pattern leads to important information for further drug discovery and development.

สะเก็ดเงินเป็นโรคทางระบบภูมิคุ้มกันที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบแบบเรื้อรังชนิดหนึ่งที่ผิวหนังบริเวณชั้นหนังกำพร้า เกิดการแบ่งตัวอย่างรวดเร็ว ซึ่งสาเหตุของการเกิดโรคยังไม่ทราบแน่ชัด เมื่อเร็วๆนี้โปไซโตไคน์ทูเมอร์นิโครซิสแฟคเตอร์ แอลฟาเป็นเป้าหมายที่ได้รับความสนใจสำหรับการรักษาโรคสะเก็ดเงิน ในการศึกษานี้ได้เลือกใช้สารสำคัญในบัวบก ได้แก่ เอเชียติโคไซด์ (Asiaticoside), กรดเอเชียติค (Asiatic acid), มาดีแคสโซไซด์ (Madecassoside) และกรดมาดีแคสซิค (Madecassic acid) เพื่อวิเคราะห์บริเวณที่จับกับทูเมอร์นิโครซิสแฟคเตอร์แอลฟาโดยอาศัยโปรแกรม Autodock Vina ใน การจำลองการจับเชิงโมเลกุลเทียบกับสารมาตรฐาน SPD304 นอกจากนี้ได้วิเคราะห์รูปแบบการเข้าจับในระดับอะตอมด้วย โปรแกรม Discovery Studio Visualizer 2017 ผลการศึกษาพบว่าสารมาดีแคสโซไซด์ (Madecassoside) จากบัวบกมี ศักยภาพเป็นสารต้นแบบสำหรับรักษาโรคสะเก็ดเงิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวิเคราะห์การเข้าจับระหว่างโมเลกุลได้อธิบายถึง กรดแอมิโนที่มีความสำคัญในการเข้าจับกับทูเมอร์นิโครซิสแฟคเตอร์แอลฟา การเข้าใจถึงความสัมพันธ์ระหว่างโครงสร้าง ฤทธิ์ ทางเภสัชวิทยา และรูปแบบการเข้าจับของลิแกนด์กับโปรตีน นำไปสู่องค์ความรู้ที่เป็นประโยชน์สำหรับการค้นพบและพัฒนา ยาต่อไป