Computational Investigation of Phenolic Compounds on S. Aureus Antibacterial and Antibiofilm Targets from Hazelnut Green Shell
Fındık Yeşil Kabuğundan S. Aureus Antibakteriyel ve Antibiyofilm Hedefleri Üzerindeki Fenolik Bileşiklerin Hesapsal İncelemesi
- Tez No: 1024227
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ÖZBİL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Moleküler dinamik, Moleküler kenetleme, Staphylococcus aureus, Molecular dynamic, Molecular docking, Staphylococcus aureus
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Antibiyotik direncinin küresel ölçekte hızla artması, mevcut tedavi seçeneklerinin etkinliğini tehdit etmekte ve yeni antimikrobiyal ajanların keşfini zorunlu hale getirmektedir. Bu bağlamda, bitki kaynaklı biyoaktif bileşikler, özellikle fenolik yapıları sayesinde geniş biyolojik aktivite spektrumları ile dikkat çekmektedir. Bu çalışmada, Türkiye'de fındık işleme sanayisinin önemli bir yan ürünü olan yeşil fındık kabuğundan elde edilen fenolik bileşiklerin antibakteriyel ve antibiyofilm potansiyeli kapsamlı in silico yaklaşımlar kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında seçilen bileşiklerin üç boyutlu yapıları optimize edilmiş ve antibakteriyel, biyofilm oluşumunda kritik rol oynayan hedef proteinlerle etkileşimleri moleküler kenetlenme analizleri aracılığıyla incelenmiştir. Elde edilen bağlanma istekleri ve etkileşim profilleri doğrultusunda en yüksek bağlanma isteğine sahip ligand–protein kompleksleri belirlenmiştir. Bu kompleksler üzerinde gerçekleştirilen moleküler dinamik (MD) simülasyonları ile sistemlerin zamana bağlı yapısal kararlılığı, esnekliği ve etkileşim sürekliliği detaylı olarak analiz edilmiştir. Simülasyon sonuçları RMSD, DSSP gibi parametreler üzerinden değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgular, bazı fenolik bileşiklerin hedef proteinlerle yüksek bağlanma afinitesi gösterdiğini ve simülasyon süresince kararlı etkileşimler sergilediğini ortaya koymuştur. Bu durum, söz konusu bileşiklerin bakteriyel biyofilm oluşumunu inhibe etme ve potansiyel antimikrobiyal ajanlar olarak değerlendirilme olasılığını desteklemektedir. Ayrıca, moleküler kenetlenme ve moleküler dinamik analizlerinin birlikte kullanılması, ligand–protein etkileşimlerinin hem statik hem de dinamik boyutlarının kapsamlı şekilde anlaşılmasına olanak sağlamıştır. Sonuç olarak bu çalışma, yeşil fındık kabuğu özütünün S. aureus'un direnç mekanizmaları üzerindeki inhibitör etkisini hesaplamalı bir yaklaşımla ortaya koymuştur. Moleküler simülasyonların rehberliğinde açıklanan bu fenolik aktivite, tarımsal atıkların yüksek katma değerli biyofarmasötik ürünlere dönüştürülmesinde bir bilimsel dayanak sunmaktadır. Araştırma, hızla tırmanan antibiyotik direncine karşı bitki kaynaklı alternatif tedavilerin geliştirilmesi yolunda, hesaplamalı öngörüleri başarıyla doğrulamakta ve tarımsal atık tabanlı biyoterapötik stratejilerin geliştirilmesinde bir rol oynamaktadır.
Özet (Çeviri)
The rapid global rise of antibiotic resistance poses a significant threat to public health and necessitates the discovery of novel and effective antimicrobial agents. In this context, plant-derived bioactive compounds, particularly phenolic constituents, have attracted considerable attention due to their broad spectrum of biological activities and relatively low toxicity. In the present study, the antibacterial and antibiofilm potential of phenolic compounds derived from hazelnut green husk, an abundant agricultural by-product in Türkiye, was comprehensively evaluated using in silico approaches. Within the scope of the study, the three-dimensional structures of selected compounds were optimized, and their interactions with target proteins involved in antibacterial, biofilm formation were investigated through molecular docking analyses. Binding affinities and interaction profiles were assessed to identify the most promising ligand–protein complexes. Subsequently, molecular dynamics (MD) simulations were performed to examine the structural stability, flexibility, and interaction persistence of these complexes under physiological conditions. The simulation results were analyzed using key parameters, including root mean square deviation (RMSD) and protein secondary structure dictionary (DSSP). The findings revealed that certain phenolic compounds exhibited strong binding affinities toward the target proteins and maintained stable interactions throughout the simulation period. These results suggest that the investigated compounds may have the potential to inhibit biofilm formation and serve as promising candidates for antimicrobial drug development. Moreover, the integrated use of molecular docking and MD simulations provided a more comprehensive understanding of ligand–protein interactions by capturing both static and dynamic aspects. In conclusion, this study has revealed the inhibitory effect of hazelnut green husk extract on the resistance mechanisms of Staphylococcus aureus using a computational approach. This phenolic activity, explained under the guidance of molecular simulations, provides a scientific basis for the transformation of agricultural wastes into high-value biopharmaceutical products. The research successfully validates computational predictions on the path to developing plant-derived alternative treatments against rapidly escalating antibiotic resistance and plays a role in the development of agricultural waste-based biotherapeutic strategies.
Benzer Tezler
- Turna yemişi, zerdeçal ve çilek meyvelerinin antioksidan özelliklerinin hesaplamalı kimya yöntemleri ile incelenmesi
Investigation of cranberry, turmeric and strawberry fruits with calculative chemistry method
ELÇİM AYŞAKAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaSakarya ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TUTAR
DR. ÖĞR. ÜYESİ VİLDAN ENİSOĞLU ATALAY
- Azo kromoforlu schiff bazı metal komplekslerinin sentezi, spektral ve yapısal karakterizasyonu, elektrokimyasal ve fotolüminesans özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of some schiff base ligands and metal complexes containing azo chromophore group, spectral and structural characterization and investigation of electrochemical and photoluminescence properties
FATİH PURTAŞ
Doktora
Türkçe
2016
KimyaKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜKERREM KURTOĞLU
- Fenolftalein ve bis-fenol a temelli yeni Schiff bazlarının sentezi ve metal iyonlarına karşı kolorimetrik veya fluorimetrik özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of new Schiff bases based on phenolphthalein and bisphenol-a and investigation of their colorimetric and fluorometric properties towards metal ions
HÜSEYİN KÜÇÜKBASMACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
KimyaKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DUYGU AYDIN
- Computational investigation of non-isothermal lid-driven flow in arc-shape cavities
Kapak tahrikli yay şekilli oyuklarda izotermal olmayan akışın sayısal incelemesi
ALİ REZA REZAEİ ADLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. KUNT ATALIK
- Computational ınvestigation of endohedral hydrogen storage capabilities in several fullerene molecules (C60, C70, C76 etc.) and single wall carbon nanotubes (SWCNTS), employing semi empirical, ab ınitio electronic structure and density functional theory (DFT) methods
Çeşitli fulleren molekülleri (C60, C70, C76, vb.) ve tek katmanlı karbon nanotüpler (SWCNTS) içerisine hidrojen depolanma kapasitesinin yarı-ampirik, ab initio elektronik yapı yöntemleri ve yoğunluk fonksiyoneli teorisi (DFT) metotlarıyla hesapsal olarak incelenmesi
İrfan Aydoğdu