Antimicrobial peptide design by in silico methods andinvestigation of the antimicrobial effect and cytotoxicity of the conjugate formed with silver nanoparticles
In siliko yöntemlerle antimikrobiyal peptid tasarımı ve gümüş nanopartiküller ile oluşturulan konjugatın antimikrobiyal etkisinin ve sitotoksisitesinin araştırılması
- Tez No: 1006440
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HANDAN AÇELYA KAPKAÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Antimikrobiyal peptidler, Biyouyumluluk, Farmasötik nanoteknoloji, Kolloidal gümüş, Antimicrobial peptides, Biocompatibility, Pharmaceutical nanotechnology, Colloidal silver
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, in silico olarak tasarlanan antimikrobiyal peptit Hst3-F33Y_v2 ve kolloidal Gümüş nanopartikül (AgNP) temelli bir nanokonjugat sistem geliştirilmiştir. UV–Vis analizi, AgNP–peptit sisteminin yaklaşık 400 nm civarında karakteristik LSPR bandını koruduğunu göstermiştir. DLS analizinde Z-ortalama çap 188.5 nm ve PDI değeri 0.272 olarak belirlenmiş; zeta potansiyelin +8.34 mV'ye kayması ise nanopartikül yüzeyinde peptit ilişkili modifikasyonu desteklemiştir. FT-IR/ATR-FTIR analizi, özellikle Amide I ve Amide II bölgelerinde peptit kaynaklı katkıları ortaya koymuştur. TEM analizi, görsel olarak heterojen bir partikül popülasyonu göstermiş ve ortalama partikül çapı 34.28 ± 20.02 nm olarak hesaplanmıştır. Moleküler dinamik simülasyonları, Hst3-F33Y_v2 peptidinin Ag yüzeyi ile rijit ve tek noktadan sabitlenen bir yapı yerine dinamik ve çok noktalı adsorpsiyon davranışı üzerinden etkileşebileceğini düşündürmüştür. AgNP–Hst3-F33Y_v2 konjugatı, test edilen tüm bakteri suşlarına karşı antimikrobiyal aktivite göstermiştir. MİK değerleri E. coli ve P. aeruginosa için ≤14.7 𝜇g/mL, S. aureus ve E. faecalis için 29.4 𝜇g/mL, K. pneumoniae ve S. typhimurium için ise 58.8 𝜇g/mL olarak belirlenmiştir. Sitotoksisite analizi ve hemoliz testi sonuçları, özellikle 250 𝜇g/mL ve altındaki konsantrasyonlarda konjugatın TSC-AgNP'lere kıyasla daha yüksek güvenlik profili sağladığını göstermiştir. Sonuç olarak, Hst3-F33Y_v2 ile fonksiyonelleştirilmiş AgNP'ler; korunmuş plazmonik davranış, ölçülebilir yüzey modifikasyonu, antimikrobiyal aktivite ve TSC-AgNP' lere kıyasla iyileştirilmiş hücresel uyumluluk gösteren peptit ilişkili bir nanohibrit sistem oluşturmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, a colloidal silver nanoparticle (AgNP)-based nanoconjugate system was developed using the in silico-designed antimicrobial peptide Hst3-F33Y_v2. UV–Vis analysis showed that the AgNP–peptide system preserved a characteristic LSPR band around 400 nm. DLS analysis showed a Z-average diameter of 188.5 nm with a PDI value of 0.272, while the zeta potential shifted to +8.34 mV, supporting peptide-associated modification of the nanoparticle surface. FT-IR/ATR-FTIR analysis revealed peptide-related contributions, particularly in the Amide I and Amide II regions. TEM analysis showed a heterogeneous particle population with a mean diameter of 34.28 ± 20.02 nm. Molecular dynamics simulations suggested that Hst3-F33Y_v2 interacted with the Ag surface through a dynamic and multi-point adsorption behavior. The conjugate showed antimicrobial activity against all tested bacterial strains. MIC values were determined as ≤14.7 𝜇g/mL for E. coli and P. aeruginosa, 29.4 𝜇g/mL for S. aureus and E. faecalis, and 58.8 𝜇g/mL for K. pneumoniae and S. typhimurium. Cytotoxicity and hemolysis analyses demonstrated that the Hst3-F33Y_v2-functionalized AgNPs were less cytotoxic and less hemolytic than TSC-AgNPs, particularly at concentrations of 250 𝜇g/mL and below. Overall, Hst3-F33Y_v2-functionalized AgNPs formed a peptide-associated nanohybrid system with preserved plasmonic behavior, measurable surface modification, antimicrobial activity and improved cellular compatibility compared with TSC-AgNPs.
Benzer Tezler
- Rasyonel dizayn yöntemi ile antimikrobiyal peptid tasarımı ve biyolojik aktivitesinin araştırılması
Rational design method for antimicrobial peptide design and investigation of its biological activity
TUĞÇE ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyoteknolojiEskişehir Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HANDAN AÇELYA KAPKAÇ
DOÇ. DR. HÜLYA KARACA ATSAROS
- O-asetilpeptidoglukan esteraz (APE1) enziminin tepkime mekanizmasının ın silico yöntemlerle aydınlatılması
Elucidation of reaction mechanism of APE1 enzyme with in silico methods
ZEYNEP AKSAKAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURCAN TÜZÜN
PROF. DR. FETHİYE AYLİN SUNGUR
- Moleküler imprint sol-jel polimer kaplı kuantum noktaların sentezi ve optik sensör uygulaması
Synthesis of quantum dots coated with molecularly imprinted sol-gel polymer for application of optical sensor
TANER ARSLAN
- İntravajinal kontrollu salım sistemlerinin tasarımı ve gerçekleştirilmesi
Intravaginal controlled release systems design and development
A. NESRİN ALTUĞ
- In silico design of chimeric peptides for infection-resistant implant
In silico design of chimeric peptides for infection-resistant implant coatings
İLKER KAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DENİZ TANIL YÜCESOY
PROF. DR. ENGİN ÖZÇİVİCİ