Original Title: Cyantraniliprole as papain inhibitor and its action in molecular docking studies
Source: doi.org/10.34044/j.anres.2022.56.6.13
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

Cyantraniliprole ជាភ្នាក់ងារទប់ស្កាត់អង់ស៊ីម papain និងសកម្មភាពរបស់វានៅក្នុងការសិក្សាចំណងម៉ូលេគុល (Molecular docking)

ចំណងជើងដើម៖ Cyantraniliprole as papain inhibitor and its action in molecular docking studies

អ្នកនិពន្ធ៖ Nichanun Sirasunthorn (Silpakorn University), Jidapa Phornphakawat (Silpakorn University), Poomipat Tamdee (Silpakorn University), Jitnapa Sirirak (Silpakorn University)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2022, Agriculture and Natural Resources

វិស័យសិក្សា៖ Biochemistry

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការកំណត់បរិមាណថ្នាំសម្លាប់សត្វល្អិត cyantraniliprole តាមរយៈឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជីវសាស្រ្ត (Biosensors) ជាទូទៅទាមទារអង់ស៊ីមដែលមានតម្លៃថ្លៃ ដែលជាឧបសគ្គសម្រាប់ការប្រើប្រាស់នៅតំបន់ដាច់ស្រយាល ឬទីវាល។ ហេតុនេះ ការសិក្សានេះស្នើឡើងនូវការប្រើប្រាស់អង់ស៊ីម papain ពីជ័រល្ហុងដែលមានតម្លៃថោក ដើម្បីបង្កើតជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជំនួសវិញ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្រប្រតិកម្មពណ៌អង់ស៊ីម (Colorimetric reaction) និងការធ្វើគំរូចំណងម៉ូលេគុល ដើម្បីវាយតម្លៃការទប់ស្កាត់អង់ស៊ីម papain ដោយ cyantraniliprole។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Papain-based Colorimetric Biosensor (Proposed)
ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជីវសាស្រ្តប្រើប្រាស់អង់ស៊ីម Papain តាមរយៈប្រតិកម្មពណ៌
មានតម្លៃថោក ដំណើរការសាមញ្ញ និងមានសក្តានុពលខ្ពស់សម្រាប់ការប្រើប្រាស់នៅទីវាល។ វាបង្ហាញពីកម្រិតរារាំងខ្លាំងជាងអង់ស៊ីម AchE ចំពោះថ្នាំ cyantraniliprole។ ភាពប្រែប្រួល (Sensitivity) នៅមានកម្រិតទាបនៅឡើយ ទាមទារពេលបង្អង់ (Incubation) ១ម៉ោង ហើយសារធាតុរំលាយសរីរាង្គកំហាប់ខ្ពស់អាចរំខានដល់ប្រតិកម្ម។ សម្រេចបានកម្រិតរកឃើញទាបបំផុត (LOD) ១,៣ ppm និងជួររង្វាស់លីនេអ៊ែរពី ៤,៥ ទៅ ៤៧,០ ppm។
High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) & Immunoassay
វិធីសាស្ត្រក្រូម៉ាតូក្រាហ្វីរាវដំណើរការខ្ពស់ និងការវិភាគប្រព័ន្ធភាពស៊ាំ (ELISA)
ផ្តល់នូវភាពប្រែប្រួល (Sensitivity) និងភាពសុក្រឹតខ្ពស់បំផុត អាចរកឃើញសំណល់កម្រិតទាបបំផុតបានយ៉ាងច្បាស់លាស់។ ទាមទារឧបករណ៍មានតម្លៃថ្លៃ ការរៀបចំគំរូមានភាពស្មុគស្មាញ និងតម្រូវឱ្យមានអ្នកជំនាញបច្ចេកទេសកម្រិតខ្ពស់ដើម្បីដំណើរការ។ អាចរកឃើញកម្រិតសំណល់ថ្នាំបានទាបជាងស្តង់ដារ MRL (០,៣ mg/kg) ប៉ុន្តែមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការប្រើប្រាស់រហ័សនៅទីវាល។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារធនធានមន្ទីរពិសោធន៍គីមីជីវៈជាមូលដ្ឋាន និងកម្មវិធីកុំព្យូទ័រសម្រាប់ការសិក្សាចំណងម៉ូលេគុល ដែលមានតម្លៃសមរម្យ និងងាយស្រួលរកបើធៀបនឹងវិធីសាស្ត្រវិភាគកម្រិតខ្ពស់ផ្សេងទៀត។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ (In vitro) ដោយប្រើប្រាស់សារធាតុគីមីស្តង់ដារសុទ្ធនៅប្រទេសថៃ។ វាមិនទាន់ត្រូវបានសាកល្បងលើគំរូដំណាំពិតប្រាកដ ឬក្នុងលក្ខខណ្ឌបរិស្ថានខាងក្រៅនៅឡើយទេ ដែលចំណុចនេះមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការធានាភាពត្រឹមត្រូវនៅពេលយកមកអនុវត្តផ្ទាល់នៅប្រទេសកម្ពុជាដែលមានបរិយាកាស និងលក្ខខណ្ឌដាំដុះចម្រុះ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងវិស័យកសិកម្ម និងការត្រួតពិនិត្យសុវត្ថិភាពចំណីអាហារ ដោយសារវាប្រើប្រាស់ធនធានតម្លៃថោក។

សរុបមក ការអភិវឌ្ឍឧបករណ៍ biosensor នេះអាចជាដំណោះស្រាយដ៏មានប្រសិទ្ធភាពចំណាយក្នុងការលើកកម្ពស់សុវត្ថិភាពចំណីអាហារនៅកម្ពុជា ប្រសិនបើត្រូវបានយកទៅសិក្សាបន្ថែមដើម្បីកែលម្អកម្រិតនៃការរកឃើញ (LOD) ឱ្យទាបជាងស្តង់ដារ MRL។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាពីទ្រឹស្តីមូលដ្ឋាននៃសក្ដានុពលអង់ស៊ីម (Enzyme Kinetics): ស្វែងយល់ពីគោលការណ៍ Michaelis-Menten kinetics និងប្រតិកម្មពណ៌ (Colorimetric reaction) ដើម្បីយល់ដឹងពីរបៀបដែលអង់ស៊ីម Papain បំបែកសារធាតុ BAPNA
  2. អនុវត្តការធ្វើគំរូចំណងម៉ូលេគុលកុំព្យូទ័រ (Molecular Docking): ទាញយក និងអនុវត្តប្រើប្រាស់កម្មវិធី iGEMDOCK រួមជាមួយ BIOVIA Discovery Studio Visualizer ដោយប្រើប្រាស់ទិន្នន័យរចនាសម្ព័ន្ធអង់ស៊ីមពី Protein Data Bank (PDB) ដើម្បីសិក្សាពីអន្តរកម្ម។
  3. រៀបចំការពិសោធន៍ជាក់ស្តែងក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ (In Vitro Setup): ធ្វើការរៀបចំប្រតិកម្មអង់ស៊ីមក្នុងបំពង់សាក ដោយស្វែងរកកម្រិត pH និងកំហាប់ប្រសើរបំផុត រួចប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន Spectrophotometer ដើម្បីវាស់អត្រាស្រូបពន្លឺនៅ ៤៣០ nm។
  4. សាកល្បងជាមួយគំរូកសិផលពិតប្រាកដ (Real-world Sampling): អនុវត្តការចម្រាញ់ (Extraction) សារធាតុពីគំរូដំណាំពិតប្រាកដ (ដូចជា ត្រសក់) ដោយប្រើសារធាតុរំលាយដូចជា Acetonitrile រួចធ្វើតេស្តដើម្បីវាយតម្លៃប្រសិទ្ធភាពនៃឧបករណ៍ Biosensor នេះនៅក្រៅលក្ខខណ្ឌស្តង់ដារ។
  5. កែលម្អភាពប្រែប្រួលនៃឧបករណ៍ (Sensitivity Optimization): ស្រាវជ្រាវរកបច្ចេកទេសថ្មីៗ ឬការផ្លាស់ប្តូររចនាសម្ព័ន្ធអង់ស៊ីមដើម្បីបន្ថយកម្រិតរកឃើញ (LOD) ពី ១,៣ ppm ឱ្យចុះមកក្រោម ០,៣ ppm ដែលជាកម្រិតស្តង់ដារសុវត្ថិភាពអន្តរជាតិ (MRL) សម្រាប់បន្លែបង្ការ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Cyantraniliprole (ថ្នាំសម្លាប់សត្វល្អិតសាយអានត្រានីលីប្រូល) ជាប្រភេទថ្នាំសម្លាប់សត្វល្អិតក្នុងក្រុម anthranilic diamide ដែលធ្វើសកម្មភាពដោយរំខានដល់ប្រព័ន្ធប្រសាទ និងសាច់ដុំរបស់សត្វល្អិត ធ្វើឱ្យពួកវាខ្វិន និងងាប់។ នៅក្នុងការសិក្សានេះ គេវាស់ស្ទង់វត្តមានរបស់វាដោយសារវាមានសមត្ថភាពអាចរារាំងដំណើរការរបស់អង់ស៊ីម papain បាន។ ដូចជាថ្នាំបំពុលដែលទៅចាក់សោសាច់ដុំរបស់សត្វល្អិតមិនឱ្យកម្រើកបាន។
Papain (អង់ស៊ីមប៉ាពែន ឬអង់ស៊ីមជ័រល្ហុង) ជាប្រភេទទម្រង់ប្រូតេអ៊ីនអង់ស៊ីម (Protease) ដែលចម្រាញ់ចេញពីជ័រល្ហុង មានតួនាទីក្នុងការកាត់រំលាយប្រូតេអ៊ីនធំៗទៅជាម៉ូលេគុលតូចៗ។ វាត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាធាតុផ្សំជីវសាស្រ្តដ៏សំខាន់ និងមានតម្លៃថោកដើម្បីបង្កើតឧបករណ៍សម្រាប់តាមដានវត្តមានថ្នាំសម្លាប់សត្វល្អិត។ ដូចជាកន្ត្រៃជីវសាស្រ្តដ៏តូចមួយ ដែលមានតួនាទីកាត់ផ្ដាច់សាច់ ឬប្រូតេអ៊ីនឱ្យទៅជាកង់ៗ។
Biosensor (ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជីវសាស្រ្ត) ជាឧបករណ៍វិភាគកម្រិតខ្ពស់ដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវសមាសធាតុជីវសាស្រ្ត (ដូចជាអង់ស៊ីម ឬកោសិកា) ជាមួយនឹងឧបករណ៍វាស់ស្ទង់រូបវន្ត ដើម្បីស្វែងរក និងវាស់បរិមាណសារធាតុគីមីជាក់លាក់ណាមួយ (ដូចជាជាតិពុល)។ ដូចជាច្រមុះរបស់សត្វសុនខបំពាក់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិច ដែលអាចហិតក្លិនដឹងពីសារធាតុជាក់លាក់ទោះជាវានៅលាក់កំបាំងក៏ដោយ។
Molecular docking (ការធ្វើគំរូចំណងម៉ូលេគុល) ជាវិធីសាស្ត្រប្រើប្រាស់កម្មវិធីកុំព្យូទ័រដើម្បីក្លែងធ្វើ និងទស្សន៍ទាយពីរបៀបដែលម៉ូលេគុលពីរ (ឧទាហរណ៍ ថ្នាំ និងអង់ស៊ីម) ភ្ជាប់គ្នា និងធ្វើអន្តរកម្មជាមួយគ្នាក្នុងលំហត្រីមាត្រ (3D) និងគណនាថាមពលនៃចំណងនោះ។ ដូចជាការលេងហ្គេមផ្គុំរូប (Puzzle) លើកុំព្យូទ័រ ដើម្បីមើលថាតើកូនសោ (ថ្នាំ) អាចចាក់ចូលចំពុម្ពមេកូនសោ (អង់ស៊ីម) បានយ៉ាងដូចម្តេចខ្លះ។
Colorimetric reaction (ប្រតិកម្មពណ៌) ជាបច្ចេកទេសគីមីដែលពឹងផ្អែកលើការផ្លាស់ប្តូរពណ៌នៃសូលុយស្យុងនៅពេលមានប្រតិកម្មកើតឡើង។ កម្រិតភាពដិតនៃពណ៌ត្រូវបានវាស់ដោយម៉ាស៊ីន (Spectrophotometer) ដើម្បីដឹងពីបរិមាណ ឬកំហាប់នៃសារធាតុដែលកំពុងវិភាគ។ ដូចជាការបន្តក់ទឹកថ្នាំពណ៌ចូលទៅក្នុងទឹក កាលណាមានជាតិគីមីច្រើន ពណ៌វានឹងកាន់តែដិតខ្លាំងដែលអាចឱ្យយើងវាយតម្លៃបាន។
Michaelis constant (ថេរម៉ាយឃើលីស ឬ Km) ជាតម្លៃថេរនៅក្នុងការសិក្សាពីសក្ដានុពលអង់ស៊ីម ដែលបង្ហាញពីកំហាប់នៃសារធាតុរង (Substrate) នៅពេលដែលល្បឿននៃប្រតិកម្មគីមីឈានដល់ពាក់កណ្តាលនៃល្បឿនអតិបរមារបស់វា។ តម្លៃនេះបង្ហាញពីភាពស្និទ្ធស្នាលរវាងអង់ស៊ីម និងសារធាតុរងនោះ។ ដូចជារង្វាស់ដែលប្រាប់ថាតើកន្ត្រៃ (អង់ស៊ីម) ស៊ីសាច់ (សារធាតុរង) លឿន និងងាយស្រួលកម្រិតណា។
Limit of detection (កម្រិតរកឃើញទាបបំផុត ឬ LOD) ជាកំហាប់ ឬបរិមាណទាបបំផុតនៃសារធាតុគោលដៅ (ឧទាហរណ៍ ថ្នាំសម្លាប់សត្វល្អិត) ដែលឧបករណ៍វិភាគអាចរកឃើញថាមានវត្តមានខុសពីគំរូទទេ (Blank) ទោះបីជាមិនទាន់អាចបញ្ជាក់បរិមាណច្បាស់លាស់ទាំងស្រុងក៏ដោយ។ ដូចជាសំឡេងខ្សឹបតិចបំផុតដែលត្រចៀករបស់អ្នកនៅតែអាចស្តាប់លឺ និងដឹងថាមានគេកំពុងនិយាយ។
Catalytic dyad (គូកាតាលីករ) ជាគូនៃអាស៊ីតអាមីណេជាក់លាក់ដែលមានទីតាំងនៅកន្លែងសកម្មរបស់អង់ស៊ីម (ដូចជា Cysteine-25 និង Histidine-159 នៅក្នុង Papain) ដែលធ្វើសកម្មភាពរួមគ្នាដើម្បីជំរុញ និងពន្លឿនប្រតិកម្មគីមី។ ដូចជាដៃទាំងពីររបស់មនុស្សដែលត្រូវធ្វើការសហការគ្នាដើម្បីចាប់ទាញ និងបំបែកវត្ថុអ្វីមួយឱ្យបាក់ជាពីរយ៉ាងឆាប់រហ័ស។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖