مطالعه برهمكنش هاي مشتقات كوئينازولون با ساختار G-quadruplex DNA به عنوان يكي از استراتژي هاي نوين ضد سرطان با استفاده از روش هاي محاسباتي

Computational studies of the interactions between quinazolone derivatives and G-quadruplex DNA as an anticancer strategy

در سال هاي اخير پايدار كردن ساختارهاي Gquadruplex به عنوان يك هدف در درمان سرطان توجه زيادي را به خود جلب كرده است. مشتقات كوئينازولون (QD) از دسته ليگاندهايي هستند كه جهت پايدار كردن اين ساختارها طراحي و سنتز شده اند. درك ماهيت برهمكنش بين اين  ليگاندها و ساختار Gquadruplex از اهميت بسيار بالايي برخوردار است. جهت بررسي دقيق تر اينكه چگونه اين برهمكنش ها با تغيير ساختار ليگاند تحت تأثير قرار مي گيرند، برهمكنش هاي بين دو مشتق كوئينازولون (QD1 و QD2) و ساختار Gquadruplex با استفاده از روش هاي داكينگ مولكولي و شبيه سازي ديناميك مولكولي مورد مطالعه و بررسي قرار گرفت. مطالعات نشان داد كه ليگاندQD1 با زنجيره آلكيلي كوتاهتر برهمكنش هاي قويتري نسبت به ليگاند QD2 دارد. در واقع كوتاهتر كردن طول زنجيره اين مشتقات نقش بسيار مهمي در تشكيل پيوندهاي هيدروژني و برهمكنش هاي الكترواستاتيك با گروه فسفات چارچوب  Gquadruplexايفا مي كند كه به طور تجربي اطلاعاتي درباره اين برهمكنش ها بدست نيامده است.

In recent years, stabilization of Gquadruplex structures with small molecules has attracted considerable attentions as a promising target for cancer therapy. Quinazolone derivatives (QD) are among the most important classes of ligands that is designed and synthesized to stabilize Gquadruplex structures. Understanding the nature of interactions between the ligands and Gquadruplex is of great importance. To precisely investigate how these interactions can be influenced by structural variation of the ligand, binding interactions of two quinazolone derivatives (QD1 and QD2) with Gquadruplex were studied by molecular docking and molecular dynamics simulation. The results revealed that ligand QD1 has stronger interactions with Gquadruplex than QD2. In fact, side chain shortening of these derivatives play a crucial role in hydrogen bond formation and electrostatic interactions with the phosphate backbone of Gquadruplex which is not obtained experimentally.