Pencirian interaksi diosgenin dengan albumin serum manusia dan a1-glikoprotein asid menggunakan teknik biofizik dan bioinformatik

Abstract

Diosgenin (DIO), sapogenin steroid mempunyai potensi terapeutik yang tinggi, terdapat banyak di dalam pelbagai spesies tumbuhan. Sebatian fitokimia ini telah terbukti menunjukkan ciri-ciri antibarah, antikolesterolemia, anti-radang dan lain-lain. Tambahan lagi, ia pada umumnya digunakan sebagai pelopor bagi mensintesis pelbagai ubat steroid. Efikasi sesuatu sebatian bioaktif sebagai dadah bergantung terutamanya kepada interaksinya dengan protein dalam sistem peredaran. Walaubagaimanapun, tiada kajian yang terperinci menjelaskan ciri-ciri interaksi DIO dengan protein pengangkut manusia sebelum ini. Lantaran itu, kajian ini adalah untuk memahami mekanisme pengikatan DIO dengan protein pengangkut HSA dan AAG. Pencirian interaksi di antara sebatian DIO dengan protein pengangkut membolehkan efikasi mereka sebagai agen terapeutik untuk dijangka. Di dalam kajian ini, interaksi DIO dengan protein pengangkut utama pada manusia, iaitu albumin serum manusia (HSA) dan a1-glikoprotein asid (AAG) telah dicirikan dengan menggunakan teknik multispektroskopi dan analisis molekul mengedok. Analisis data peningkatan pendarfluor menunjukkan keafinan pengikatan sederhana bagi kedua-dua interaksi DIO-HSA (8.39 ± 0.62 × 104 M−1) dan DIO-AAG (6.39 ± 0.32 × 104 M−1), dengan DIO menunjukkan pengikatan yang lebih kuat kepada AAG berbanding dengan HSA. Analisis struktur kompleks DIO-protein menunjukkan perubahan konformasi yang minimum pada struktur tertier dan sekunder bagi kedua-dua protein seperti yang didedahkan oleh spektrum dikroisme membulat UV-jauh dan UV-dekat. Hasil eksperimen sesaran dadah kompetitif yang diperolehi dengan menggunakan fenilbutazon, diazepam dan bilirubin (masing-masing sebagai dadah penanda untuk tapak I, II dan tapak III HSA) mencadangkan bahawa DIO mengikat dengan lemah pada tapak pengikatan dadah utama HSA. Hasil eksperimen molekul mengedok dimana DIO didapati lebih kuat mengikat berhampiran pada tapak III yang terletak di subdomain IB HSA (tenaga pengikatan = −10.6 kcal mol–1). Bagi AAG pula, lokasi pengikatan DIO telah ditentukan bagi kedua-dua varian genetik AAG (A dan F1*S) menggunakan teknik molekul mengedok. Bagi varian A, tapak pengikatan terletak di dalam lobus I dan II pada saku pengikatan protein di tengah protein (tenaga pengikatan = -8.6 kcal mol-1), manakala bagi varian F1*S, DIO mengedok pada celah permukaan protein (tenaga pengikatan = -8.3 kcalmol-1). Analisis daya intermolekul mendedahkan bahawa interaksi hidrofobik berperanan utama dalam pengkompleksan di antara DIO dan HSA. Tambahan lagi, terdapat penglibatan ikatan hidrogen di antara DIO dan kedua-dua varian AAG, tetapi tidak di antara DIO dan HSA. Hasil ini mencadangkan AAG sebagai pengangkut yang lebih sesuai untuk DIO. Dapatan ini dijangka berguna dalam usaha membangunkan agen terapeutik terbitan daripada DIO.