গবেষকরা একটি বড় ভার্চুয়াল ডকিং লাইব্রেরি তৈরি করেছেন যা দ্রুত নতুন ওষুধ এবং থেরাপিউটিকস আবিষ্কারে সহায়তা করবে
অসুস্থতার জন্য নতুন ওষুধ এবং ওষুধ তৈরি করার জন্য, একটি সম্ভাব্য উপায় হল প্রচুর সংখ্যক থেরাপিউটিক অণুকে 'স্ক্রিন' করা এবং 'লিড' তৈরি করা। ওষুধের আবিষ্কার একটি দীর্ঘ এবং চ্যালেঞ্জিং প্রক্রিয়া। একটি নতুন ওষুধ আবিষ্কারের প্রক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করতে, ওষুধ কোম্পানিগুলি সাধারণত ইতিমধ্যে পরিচিত ওষুধের মতো অণুর মূল কাঠামো (যাকে স্ক্যাফোল্ড বলা হয়) ব্যবহার করে কারণ একটি নতুন অণু অন্বেষণ করা কঠিন এবং ব্যয়বহুল।
কাঠামো ভিত্তিক ড্রাগ আবিষ্কার পদ্ধতি
কম্পিউটেশনাল মডেলিং অনুসরণ করে ভার্চুয়াল বা ইন সিলিকো একটি লক্ষ্য প্রোটিনের উপর রাসায়নিক যৌগের ডকিং ওষুধের গতি বাড়ানোর জন্য একটি প্রতিশ্রুতিশীল বিকল্প পদ্ধতি আবিষ্কার এবং পরীক্ষাগার খরচ কমাতে। আণবিক ডকিং এখন কম্পিউটার-সহায়তা কাঠামো-ভিত্তিক একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ ড্রাগ ডিজাইন. অটোডক এবং ডকের মতো অনেক সফ্টওয়্যার প্রোগ্রাম পাওয়া যায় যা উচ্চ কনফিগারেশন কম্পিউটার সিস্টেমে স্বায়ত্তশাসিতভাবে ডকিং করতে পারে। টার্গেট রিসেপ্টরের 3-ডি ম্যাক্রোমোলিকুলার গঠন এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফির মতো একটি পরীক্ষামূলক পদ্ধতি বা এর মাধ্যমে নেওয়া হয়। সিলিকো হোমোলজি মডেলিং। ZINC হল ডাউনলোডযোগ্য 230D ফরম্যাটে বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ 3 মিলিয়ন যৌগের একটি অবাধে উপলব্ধ ওপেন সোর্স ডাটাবেস যা আণবিক ডকিং এবং ভার্চুয়াল স্ক্রীনিং-এর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে ডকিং-এর পরে, অণুগুলি রিসেপ্টর প্রোটিনের সাথে কতটা ভালভাবে ডক করে তার উপর দৃশ্যত বিশ্লেষণ করা যেতে পারে। এই বিশ্লেষণে তাদের গণনাকৃত বাঁধাই শক্তি এবং তাদের 3D কনফর্মেশন অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। একটি যৌগ এবং লক্ষ্য প্রোটিনের মধ্যে মিথস্ক্রিয়া সেই অণুর ফার্মাকোলজিকাল বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে তথ্য প্রদান করতে পারে। কম্পিউটেশনাল মডেলিং এবং ডকিং ওয়েট ল্যাবরেটরিতে যাওয়ার আগে বিপুল সংখ্যক অণু স্ক্রীন করার সুযোগ প্রদান করে, সংস্থানগুলি হ্রাস করে কারণ শুধুমাত্র এককালীন গণনামূলক অবকাঠামো স্থাপন করা প্রয়োজন।
সিলিকো ডকিংয়ের জন্য একটি বড় লাইব্রেরি তৈরি এবং ব্যবহার করা
প্রকাশিত একটি নতুন গবেষণায় প্রকৃতি গবেষকরা একটি বিস্ময়কর 170 মিলিয়ন অণু ধারণকারী একটি লাইব্রেরির কাঠামো-ভিত্তিক ভার্চুয়াল ডকিং বিশ্লেষণ করেছেন। এই লাইব্রেরিটি পূর্ববর্তী একটি গবেষণার উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছে যা একটি অ্যান্টিসাইকোটিক ড্রাগ এবং তাদের নিজ নিজ রিসেপ্টরগুলিতে এলএসডি ডকিংয়ের প্রভাব বোঝার জন্য ভার্চুয়াল কাঠামো-ভিত্তিক ডকিং পদ্ধতি ব্যবহার করেছিল। এই অধ্যয়নটি সফলভাবে একটি ব্যথানাশক ডিজাইন করতে সাহায্য করেছে যা বেছে বেছে একটি বেদনানাশক বিয়োগ করে মরফিনের পার্শ্বপ্রতিক্রিয়াগুলিকে আবদ্ধ করতে পারে।
লক্ষ লক্ষ বৈচিত্র্যময় ওষুধের মতো অণু বিদ্যমান বলে পরিচিত কিন্তু আণবিক গ্রন্থাগার নির্মাণের সীমাবদ্ধতার কারণে সেগুলি অ্যাক্সেসযোগ্য নয়। একটি ভার্চুয়াল ডকিং কৌশল 'ডিকয়' নামক মিথ্যা ইতিবাচক দেখাতে পারে যা ভালভাবে ডক করা যেতে পারে সিলিকো কিন্তু তারা পরীক্ষাগার পরীক্ষায় অনুরূপ ফলাফল অর্জন করতে অক্ষম হবে এবং জৈবিকভাবে নিষ্ক্রিয় হতে পারে। এই দৃশ্যকল্পটি অতিক্রম করার জন্য, গবেষকরা 130টি বিভিন্ন রাসায়নিক বিল্ডিং ব্লক ব্যবহার করে 70,000টি রাসায়নিক বিক্রিয়াকে ভালোভাবে বৈশিষ্ট্যযুক্ত এবং বুঝতে পেরেছেন এমন অণুর উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছেন। লাইব্রেরিটি খুবই বৈচিত্র্যময় কারণ এটি 10.7 মিলিয়ন স্ক্যাফোল্ডের প্রতিনিধিত্ব করে যা অন্য কোনো লাইব্রেরির অংশ ছিল না। এই যৌগগুলি কম্পিউটারে সিমুলেট করা হয়েছিল এবং এটি গ্রন্থাগারের বৃদ্ধিতে অবদান রেখেছিল এবং ডেকোয়ের উপস্থিতি সীমিত করেছিল।
গবেষকরা দুটি রিসেপ্টরের এক্স-রে স্ফটিক কাঠামো ব্যবহার করে ডকিং পরীক্ষাগুলি সম্পাদন করেছেন, প্রথমে D4 ডোপামিন রিসেপ্টর - একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রোটিন যা G প্রোটিন-কাপলড রিসেপ্টর পরিবারের অন্তর্গত যা ডোপামিন - মস্তিষ্কের রাসায়নিক বার্তাবাহকের কাজ করে। ডি 4 রিসেপ্টরকে ধারণা করা হয় যে জ্ঞান এবং মস্তিষ্কের অন্যান্য ফাংশনে কেন্দ্রীয় ভূমিকা পালন করে যা মানসিক অসুস্থতার সময় প্রভাবিত হয়। দ্বিতীয়ত, তারা একটি এনজাইম AmpC-তে ডকিং করেছে যা নির্দিষ্ট অ্যান্টিবায়োটিকের প্রতিরোধের একটি প্রধান কারণ এবং ব্লক করা কঠিন। D549 রিসেপ্টরের ডকিং থেকে শীর্ষ 4টি অণু এবং AmpC এনজাইম থেকে শীর্ষ 44টি সংক্ষিপ্ত তালিকাভুক্ত, সংশ্লেষিত এবং পরীক্ষাগারে পরীক্ষা করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি নির্দেশ করে যে বেশ কয়েকটি অণু দৃঢ়ভাবে এবং বিশেষভাবে D4 রিসেপ্টরের সাথে আবদ্ধ হয় (যদিও D2 এবং D3 রিসেপ্টরগুলির সাথে নয় যা D4 এর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত)। একটি অণু, AmpC এনজাইমের একটি শক্তিশালী বাইন্ডার, এখন পর্যন্ত অজানা ছিল। ডকিং ফলাফল জৈবসারে পরীক্ষার ফলাফলের নির্দেশক ছিল।
বর্তমান গবেষণায় ব্যবহৃত লাইব্রেরিটি বৃহৎ এবং বৈচিত্র্যময় এবং তাই ফলাফলগুলি শক্তিশালী এবং স্পষ্ট ছিল যে বড় লাইব্রেরিগুলির সাথে ভার্চুয়াল ডকিং আরও ভাল ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারে এবং এইভাবে ছোট লাইব্রেরি ব্যবহার করে একাধিক অধ্যয়নকে ছাড়িয়ে যায়৷ এই গবেষণায় ব্যবহৃত যৌগগুলি ZINC লাইব্রেরিতে অবাধে পাওয়া যায় যা সম্প্রসারিত করা হচ্ছে এবং 1 সালের মধ্যে 2020 বিলিয়ন চিহ্নে উন্নীত হবে বলে আশা করা হচ্ছে৷ প্রথমে একটি সীসা আবিষ্কার করার এবং তারপরে এটিকে ড্রাগ হিসাবে ডিজাইন করার প্রক্রিয়াটি চ্যালেঞ্জিং রয়ে গেছে, তবে একটি বড় লাইব্রেরি নতুন রাসায়নিক যৌগগুলিতে অ্যাক্সেস সরবরাহ করবে যা আশ্চর্যজনক ফলাফলের দিকে নিয়ে যেতে পারে। এই গবেষণা শোকেস সিলিকোতে বিভিন্ন অসুস্থতার জন্য নতুন সম্ভাব্য থেরাপিউটিক যৌগগুলি আবিষ্কার করার জন্য একটি প্রতিশ্রুতিবদ্ধ পদ্ধতি হিসাবে শক্তিশালী লাইব্রেরি ব্যবহার করে গণনামূলক মডেলিং এবং ডকিং।
***
{উদ্ধৃত উৎস(গুলি) তালিকায় নীচে দেওয়া DOI লিঙ্কে ক্লিক করে আপনি মূল গবেষণাপত্রটি পড়তে পারেন}
উত্স (গুলি)
1. লিউ জে এট আল। 2019. নতুন কেমোটাইপ আবিষ্কারের জন্য অতি-বড় লাইব্রেরি ডকিং। প্রকৃতি.
https://doi.org/10.1038/s41586-019-0917-9
2. স্টার্লিং টি এবং আরউইন জেজে 2015। ZINC 15 – লিগ্যান্ড আবিষ্কার সকলের জন্যে. জে কেম। ইনফ. মডেল.। 55। https://doi.org/10.1021/acs.jcim.5b00559
3. http://zinc15.docking.org/
