Nhảy đến nội dung
x

Identifying Possible AChE Inhibitors from Drug-like Molecules via Machine Learning and Experimental Studies

We are happy to announce that Dr. Trung Hai Nguyen, Dr. Son Tung Ngo, and colleagues recently published their work entitled "Identifying Possible AChE Inhibitors from Drug-like Molecules via Machine Learning and Experimental Studies" (American Chemical Society).

Abstract

Acetylcholinesterase (AChE) is one of the most important drug targets for Alzheimer’s disease (AD) treatment. In this work, a machine learning model was trained to rapidly and accurately screen large chemical databases for the potential inhibitors of AChE. The obtained results were then validated via in vitro enzyme assay. Moreover, atomistic simulations including molecular docking and molecular dynamics simulations were then used to understand molecular insights into the binding process of ligands to AChE. In particular, two compounds including benzyl trifluoromethyl ketone and trifluoromethylstyryl ketone were indicated as highly potent inhibitors of AChE because they established IC50 values of 0.51 and 0.33 μM, respectively. The obtained IC50 of two compounds is significantly lower than that of galantamine (2.10 μM). The predicted log(BB) suggests that the compounds may be able to traverse the blood–brain barrier. A good agreement between computational and experimental studies was observed, indicating that the hybrid approach can enhance AD therapy.

Tóm tắt

Acetylcholinesterase (AChE) là một trong những mục tiêu thuốc quan trọng nhất để điều trị bệnh Alzheimer (AD). Trong công việc này, một mô hình học máy đã được đào tạo để sàng lọc nhanh chóng và chính xác cơ sở dữ liệu hóa học lớn cho các chất ức chế AChE tiềm tàng. Các kết quả thu được sau đó được xác nhận thông qua thử nghiệm in vitro. Hơn nữa, các mô phỏng nguyên tử bao gồm các mô phỏng liên kết phân tử và mô phỏng động lực học phân tử sau đó đã được sử dụng để làm rõ những hiểu biết về phân tử về quá trình liên kết của các phối tử với AChE. Đặc biệt, hai hợp chất bao gồm benzyl trifluoromethyl ketone và trifluoromethylstyryl ketone được chỉ định là chất ức chế mạnh mẽ AChE vì chúng thiết lập giá trị IC50 tương ứng là 0,51 và 0,33 μM. IC50 thu được của hai hợp chất thấp hơn đáng kể so với của galantamine (2,10 μM). Nhật ký dự đoán (BB) cho thấy rằng các hợp chất có thể đi qua hàng rào máu não. Một sự thống nhất tốt giữa các nghiên cứu tính toán và thực nghiệm đã được quan sát, chỉ ra rằng phương pháp lai có thể nâng cao liệu pháp điều trị AD.

ACSOmega2022

 

Publication of research Group
Laboratory of Theoretical and Computational Biophysics