ムハンマド・シブテ・ハサン・マフムード
農薬や殺虫剤の使用は、害虫駆除、害虫管理、昆虫が原因となる病気の予防のため、農業分野や家庭などで一定期間にわたって増加しています。殺虫剤も農薬の一種です。最も多く使用されている農薬の中には、基本成分として有機リン酸化合物を含むものがあります。有機リン酸化合物は、リン酸のエステル、アミド、チオール誘導体です。このような化合物は毒性が強く、人体に蓄積すると神経中毒を引き起こす可能性があります。これらはヒトのアセチルコリンエステラーゼ (AChE) を不活性化し、アセチルコリンの神経伝達を停止します。このプロセスは永久的ではありませんが、酵素の老化と変性が始まるまでに、有機リン酸化合物と AChE の相互作用にどのくらいの時間がかかったかによって異なります。酵素が老化する前に、アミンファミリーに属するオキシムと呼ばれる化合物群を使用して、ヒトのアセチルコリンエステラーゼを再活性化することができます。
オキシムは、化学的配向によって、アルドキシム、ケトキシム、オキシムエステル、ステロイドオキシムの 4 つのサブカテゴリに分類されます。最初のオキシムは、1956 年にチェコ共和国で開発されました。そのうち、オビドキシムとプラリドキシムは長年臨床使用されており、商業的に合成されています。オキシムは、有機リン酸化合物によってリン酸化され、触媒活性側の残基に結合したリン酸を除去することで、ヒト AChE を再活性化できます。この研究では、オキシムの構造は以前に実行された実験から取得されました。次に、構造は PubChem によって 2D 構造 (SDF) に変換されました。次に、SDF ファイルは、ドッキングを実行するために必要なオキシムの三次構造を生成する PyRx ツールを使用して PDB (3D) 形式に変換されました。ヒト AChE については、阻害された AChE の構造を PDB 形式で Protein Data Bank からダウンロードし、Chimera ツールを使用してクリーンアップしました。3D 構造を準備した後、AChE とオキシムの相互作用を観察して、阻害された AChE を再活性化する可能性が最も高いオキシムを選択しました。さまざまなカテゴリから合計 67 のオキシムが選択され、酵素リガンド複合体の 600 を超える立体配座を形成しました。特性をさらに改善するために、これらのオキシムの毒性と代謝の特性も ligplot+ と Vega ZZ を使用して確認しました。