[논문 리뷰] Medicinal Plants Database and Three Dimensional Structure of the Chemical Compounds from Medicinal Plants in Indonesia

Arry Yanuar, Abdul Mun’im외 4명|arXiv (Cornell University)|2011. 11. 28.

Medicinal Plant Research인용 수 49

한 줄 요약

이 논문은 인도네시아 약용 식물에서 유래한 생물활성 화합물의 3차원 구조 데이터를 MySQL 기반 웹 액세스 가능한 데이터베이스로 정리하여, 분자 도킹을 통한 효율적인 인 시lico 약물 발굴을 가능하게 한다. 이 시스템은 접근 가능하고 검색 가능한 3차원 화학 구조를 제공함으로써 가상 스크리닝을 간소화하여 고비용 및 고시간 소모적인 실험 방법에 대한 의존도를 감소시킨다.

ABSTRACT

During this era of new drug designing, medicinal plants had become a very interesting object of further research. Pharmacology screening of active compound of medicinal plants would be time consuming and costly. Molecular docking is one of the in silico method which is more efficient compare to in vitro or in vivo method for its capability of finding the active compound in medicinal plants. In this method, three-dimensional structure becomes very important in the molecular docking methods, so we need a database that provides information on three-dimensional structures of chemical compounds from medicinal plants in Indonesia. Therefore, this study will prepare a database which provides information of the three dimensional structures of chemical compounds of medicinal plants. The database will be prepared by using MySQL format and is designed to be placed in http://herbaldb.farmasi.ui.ac.id website so that eventually this database can be accessed quickly and easily by users via the Internet.

연구 동기 및 목표

• 인도네시아 약용 식물에서 유래한 생물활성 화합물에 대한 접근 가능한 3차원 구조 데이터의 부족을 해결하기 위해.
• 약용 식물 화합물의 실험적 약리학적 스크리닝과 관련된 시간과 비용을 줄이기 위해.
• 연구자들이 인 시코 약물 발굴을 지원할 수 있도록 중심화되고 인터넷 액세스 가능한 데이터베이스를 개발하기 위해.
• 현지 인도네시아 약용 식물에서 유래한 화합물의 정확한 3차원 구조를 제공함으로써 분자 도킹 연구를 촉진하기 위해.

제안 방법

• 화합물 데이터를 저장하고 관리하기 위해 MySQL을 사용하여 데이터베이스를 개발하였다.
• 생물활성 화합물의 3차원 구조 정보는 기존 문헌과 화학 데이터베이스에서 수집하였다.
• 전 세계적 접근성을 확보하고 실시간 데이터 검색을 가능하게 하기 위해 공개 웹사이트에 데이터베이스를 호스팅하였다.
• 효율적인 화합물 검색을 위해 키워드 기반 및 구조 기반 쿼리를 지원하는 시스템이다.
• 정확한 3차원 좌표를 제공함으로써 인 시코 방법, 예를 들어 분자 도킹과의 통합 설계가 가능하도록 하였다.
• 향후 새로운 화합물과 데이터 유형의 추가를 고려하여 확장 가능하고 스케일러블하도록 플랫폼을 구축하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 인도네시아 약용 식물에서 유래한 3차원 화합물 구조의 중심화된 데이터베이스는 약물 개발의 효율성을 어떻게 향상시킬 수 있는가?
• RQ2 어떤 기술 아키텍처가 분자 도킹 응용 프로그램을 위한 3차원 화합물 데이터에 빠르고 안정적으로 액세스할 수 있도록 하는가?
• RQ3 이러한 데이터베이스는 약리학 연구에서 고비용의 인 비트로 및 인 바이보 스크리닝의 필요성을 어느 정도 줄일 수 있는가?
• RQ4 연구자들은 어떻게 효과적으로 인도네시아 식물에서 유래한 생물활성 화합물의 3차원 구조 데이터를 검색하고 활용할 수 있는가?

주요 결과

• 데이터베이스는 인도네시아 약용 식물에서 유래한 생물활성 화합물의 3차원 분자 데이터를 검색 가능하고 웹 기반 형식으로 성공적으로 정리하고 구조화하였다.
• MySQL의 사용은 화합물 구조의 효율적 데이터 관리와 확장 가능한 저장소를 가능하게 하였다.
• 플랫폼을 통해 사용자는 인터넷을 통해 3차원 화합물 데이터에 액세스하고 검색할 수 있어 연구 접근성이 향상되었다.
• 정확한 3차원 좌표를 제공함으로써 이 시스템은 가상 스크리닝에 필수적인 요소를 갖춘 분자 도킹 워크플로우를 지원하도록 설계되었다.
• 이 데이터베이스는 천연물질로 치료 가능한 질환을 대상으로 한 인 시코 약물 발굴을 위한 기초 자원으로 기능한다.
• 이 프로젝트는 접근성이 낮은 식물 지역을 대상으로 지역 특화 화합물 데이터베이스를 구축할 수 있음을 입증하였다.