Computational Molecular Docking Models and Design of Diarylpentanoids for the Androgen Receptor

 
Figure 8:
 
A graphical representation of the scores of the different ligands bonded to the 
human AR DBD with corresponding scores and a positive control of pyrvinium and a 
negative control of docetaxel 
The results for the binding attempts of the DBD showed multiple analogs with more favorable 
binding than the positive control (PP). ca27, the molecule of interest, had more favorable binding 
than PP, which leads to the understanding that ca27 was binding to the DBD during the previous 
experiments
20
. More importantly, ca58 was shown to have even more favorable binding than ca27, 
which could be indicative of greater downregulation of the AR expression.

---

11 
Figure 9:
 
A comparison graph of binding scores in the DBD (red) and the LBD (blue). 
Analysis of the results for the LBD shows that DHT, the positive control bounds with the highest 
affinity. This is important to note because it is also the ligand which, when the AR is mutated, 
causes the cell line to become oncogenic. However, further analysis of the results shows the ca58 
bonded with better affinity than ca27, the molecule of interest, and had a comparable level of 
binding to DHT. This indicates that ca58 is the most favorable molecule to bind to the human AR 
LBD possibly due to the chemical effects of its meta-positioned hydroxyl groups. The negative 
control of docetaxel had very positive results indicating that the scale of the binding is accurate, 
and the results are reliable.
Analysis of the results of the DBD binding demonstrates that the positive control (PP) was not the 
most effective binding ligand. Instead, 4 different ligands had binding more preferable than the 
positive control and of those, ca58 had the highest binding affinity as well as having binding 
affinity near twice as strong as the positive control. The reason ca58 might have the highest affinity 
is because of its meta-positioned hydroxyl groups. In each of the images for ca58 (both the LBD 

---

12 
and the DBD) the red orbs representing the hydroxyl groups can be seen protruding out of the 
binding pockets. It is reasonable to hypothesize that because of the hydroxyl groups outside the 
binding pocket, that favorable interactions between these polar molecules and the AR are occurring 
which account for the increase in bond affinity. Also, it is important to note that the ca27 analogs 
without the Michaels acceptors did not have very favorable binding in comparison to the other 
analogs which further strengthens the previously held notions that the reason ca27 was down 
regulating the expression of the AR is because of the alpha-beta unsaturated carbon bonds.
 
Upon further analysis of the DBD images, the four ligands, which have binding affinity higher 
than the positive control, are bounded to the opposite side of the DNA from the AR whereas the 
positive control bound to the same side as the AR. This might attribute to why these four ligands 
had higher binding affinity than the positive control, as the binding location to the DNA might be 
independent of the presence of the AR. Further research and experimentation will need to be done 
to corroborate this. Other docking models are necessary to test whether a more limited DBD would 
produce more accurate results.
 
Analysis of the graph comparing the LBD to the DBD binding affinities (figure 9) sees an overall 
preference to the DBD. It is important to note however that the negative control for the DBD was 
not nearly as unfavorable as the negative control for the LBD, however it was still overall 
unfavorable with a moderately high positive value. Other negative controls were also used for both 
LBD and DBD modeling that were not displayed but showed similar if not the same results as 
docetaxel. Since this negative control is still unfavorable, the results should be considered to be 
valid and as such, the DBD is the preferred binding site for ca27 and its analogs. This corroborates 
previous studies as, even in the presence of DHT, ca27 down regulated the expression of the AR 
but these models indicate that DHT will bind over ca27 or any of its analogs to the LBD, leaving 

---

13 
the DBD the only alternative for the binding of ca27 or its analogs. These results will either be 
corroborated by this research or disproven.