Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/80036
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorSupat Jiranusornkul-
dc.contributor.advisorBusaban Sirithunyalug-
dc.contributor.advisorPiyarat Nimmanpipug-
dc.contributor.authorSiripat Chaichiten_US
dc.date.accessioned2024-09-12T01:27:18Z-
dc.date.available2024-09-12T01:27:18Z-
dc.date.issued2021-08-16-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/80036-
dc.description.abstractOsteoporosis is the most common age-related condition characterized by bone mineral density and change in the microarchitecture of bone, consequently increasing bone fragility. In Thailand, osteoporosis is also considered a serious public health concern resulting from longer life expectancy. Osteoporosis is a bone disease caused by an imbalance of bone formation and bone resorption. Especially, the rate of bone resorption resulting from the overactive osteoclasts is greater than that of bone formation. Additionally, the resorption activity of osteoclasts requires several weeks, while the formation activity of osteoblasts requires months to construct a new bone. Therefore, osteoclastic activity inhibition is interestingly targeted for osteoporosis treatment. Not only the medications are used to treat the osteoporotic condition, but medicinal plants are also used as osteoporotic prevention. The phytochemical compounds possess the osteoprotective property, including flavones, flavonols, flavanones, isoflavones, phenylpropanols, lignans, monoterpenoid, diterpenoids, sesquiterpenoids, triterpenoids, and miscellaneous compounds. Hence, the herbal substances can be used to develop anti osteoporotic agents toward various targets in the osteoclast, namely αVβ3 integrin receptor, cathepsin K, and V-ATPase. In this study, the target-based virtual screening and the clustering approaches were carried out to identify the multi-target herbal substances toward these targets on osteoclasts. A result of target-based virtual screening indicated that four substances with strong binding affinity against both enzymes would be used in the molecular dynamics simulation, including rutin, sagittatosideA, icariin, and kaempferitrin. Further, the MD simulations exhibited that rutin demonstrated the highest binding affinity toward cathepsin K, followed by sagittatoside A, icariin, and kaempferitrin. Moreover, MD simulations of V-ATPase exhibited that icariin obtained a strong binding affinity toward V-ATPase, followed by sagittatoside A, kaempferitrin, and rutin, respectively. Additionally, the anti-cathepsin K activities of candidate compounds were assessed using zebrafish scales by a decrease in the fluorescence intensity. The in vitro result suggested that hesperidin showed slight inhibitory activity on cathepsin K at the concentration of 1, 10, and 100 µM. Interestingly, rutin showed the most potent inhibitory activity among the compounds at the concentration of 100 µM, followed by hesperidin and quercetin, respectively. To be concluded, rutin, sagittatosideA, icariin, and kaempferitrin, exhibited the multi-target activity on osteoclast by using the virtual screening MD simulations, and the anti-cathepsin K activity assay.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherChiang Mai : Graduate School, Chiang Mai Universityen_US
dc.titleComputational multi-target approach for Anti-osteoclastic Assay of natural substancesen_US
dc.title.alternativeวิธีการใช้เป้าหมายยาที่หลากหลายทางเคมีคำนวณเพื่อทดสอบฤทธิ์ยับยั้งออสติโอคลาสต์ของสารจากธรรมชาติen_US
dc.typeThesis
thailis.controlvocab.lcshAnti-osteoclastic Assay-
thailis.controlvocab.lcshOsteoporosis-
thesis.degreedoctoralen_US
thesis.description.thaiAbstractโรคกระดูกพรุน เป็นภาวะที่มวลกระดูกลดลงและมีลักษณะของโครงสร้างภายในกระดูกที่เปลี่ยนแปลงไป พบมากที่สุดในหญิงวัยหมดประจำเดือนและประชากรผู้สูงอายุ การดำเนินไปของโรคส่งผลให้เพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดกระดูกหักได้ รวมไปถึงการเกิดโรคแทรกซ้อนต่าง ๆ มากมายที่ส่งผลให้อัตราการป่วยและอัตราการตายของผู้ป่วยเพิ่มสูงขึ้น ดังนั้น โรคกระดูกพรุน จึงกลายเป็นหนึ่งในปัญหาทางสาธารณสุขที่สำคัญของประเทศไทย โรคนี้เกิดจากอัตราการสลายกระดูกที่เกิดจากการทำงานของเซลล์สลายกระดูกหรือ ออสติโอคลาสต์ (osteoclast) มากกว่าเกิดการสร้างกระดูก ด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัยมากขึ้นประกอบกับความรู้ที่ศึกษามาอย่างต่อเนื่อง ทำให้ค้นพบเป้าหมายยาตำแหน่งใหม่ภายในออสติโอคลาสต์ เป้าหมายยาเหล่านี้ได้แก่ αVβ3 integrin receptor, V-ATPase และ cathepsin K นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาสารสำคัญจากสารธรรมชาติต่างๆ ที่มีฤทธิ์ป้องกันกระดูกพรุน ที่มีรายงานทั้งในการทดสอบในหลอดทดลอง (in vitro) และในสัตว์ทดลอง สารสำคัญในกลุ่มนี้ ได้แก่ flavones, flavonols, flavanones, isoflavones, phenylpropanols, lignans, monoterpenoid, diterpenoids, sesquiterpenoids, triterpenoids และสารอื่นๆ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อสร้างฐานข้อมูลของสารสำคัญในธรรมชาติที่มีฤทธิ์ต้านการสลายกระดูกและเพื่อศึกษาสารสำคัญในธรรมชาติที่สามารถออกฤทธิ์ได้หลายเป้าหมายยา ได้แก่ αVβ3 integrin receptor, V-ATPase และ cathepsin K โดยอาศัยเทคนิคทางคอมพิวเตอร์ เช่น target-based virtual screening ร่วมกับการวิเคราะห์กลุ่ม (clustering analysis) Wมว่า rutin, sagittatoside A, kaempferitrin และ icariin แสดงความชอบจับกับโปรตีนเป้าหมายทั้งสามชนิด จากนั้นจึงนำสารที่คาดว่าออกฤทธิ์มาทำการวิเคราะห์ molecular dynamics (MD) เมื่อพิจารณาจากผลการศึกษาทั้งเชิงโครงสร้างและเชิงพลังงาน ของแบบจำลองทาง MD ของสารธรรรมชาติทั้ง 4 ชนิดที่ได้รับการคัดเลือก จากการทำ virtual screening พบว่า rutin มีความชอบจับต่อ active site ของ cathepsin K มากที่สุด รองลงมาคือ sagittatosideA, icariin และ kaempferitrin ตามลำดับ ซึ่งพิจารณาจากค่าพลังงานอิสระ (binding energy) โดยคำนวณจากวิธี MM/GBSA ผลการศึกษาแบบจำลองทาง MD ของ V-ATPase พบว่า icarin แสดงความชอบจับต่อเอนไซม์ V-ATPase มากที่สุด และรองลงลงมาคือ sagittatoside A, kaempferitrin และ rutin ตามลำดับ จากนั้นจึงทำการทดสอบฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ cathepsin K ของสารธรรมชาติโดยใช้เกล็ดของปลาม้าลาย (zebrafish scales) จากการวัดการเรืองแสงที่ลดลง สามารถสรุปได้ว่า hesperidin มีฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์เล็กน้อย ตั้งเเต่ความเข้มขั้น 1, 10 และ 100 uM แต่ที่ความเข้มข้น 100 uM rutin แสดงความสามารถในการยับยั้งการทำงามของเอนไซม์ได้สูงที่สุด รองลงมาคือ hesperidin และ quercetin ตามลำดับ ดังนั้น จึงสามารถสรุปได้ว่า rutin, sagittatoside A, icariin และ kaempferitrin เป็นสารธรรมชาติที่คาดว่ามีฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของออสติโอคลาสต์ที่เป้าหมายขาหลากหลาย จากการศึกษา vitual screening, MD simulations, และฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของ cathepsin Ken_US
Appears in Collections:PHARMACY: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
591051005-สิริภัทร ใจจิตร.pdf11.64 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.