3D modeling of malarial and neosporosis otu deubiquitinases and identification of novel otu inhibitors for therapy
Sıtma ve neosporoz OTU deübikitinazların 3B modellenmesi ve tedavi için Yeni OTU inhibitörlerinin tespit edilmesi
- Tez No: 642219
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FATİH KOCABAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Genetik, Bioengineering, Biotechnology, Genetics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 303
Özet
SITMA VE NEOSPOROZ OTU DEÜBİKİTİNAZLARIN 3B MODELLENMESİ VE TEDAVİ İÇİN YENİ OTU İNHİBİTÖRLERİNİN TESPİT EDİLMESİ Sıtma, Plazmodyum parazitlerinin neden olduğu potansiyel olarak ölümcül bulaşıcı bir hastalıktır. Parazitler dişi Anofel sivrisinekler yoluyla bulaşır. Dünya nüfusunun yaklaşık yarısı sıtma hastalığı riski altındadır. Parazitler, mevcut tüm ilaç tedavilerine karşı direnç kazanmıştır, bu nedenle etkili tedaviye ihtiyaç vardır. CCHFV gibi zorunlu hücre içi parazitler olan virüslerin hayatta kalması, NF-κB sinyal yollarını antagonize ettikten sonra konakçı hücrenin istila edilmesine bağlıdır. Kırım Kongo Kanamalı Ateşi Virüsü (KKKAV), hücre içi invazyonu, geniş dekonjugasyon aktivitesine sahip olan viral OTU proteazı kullanarak gerçekleştirir. Bu viral OTU proteininin inhibisyonu, Y89-W99 paketi ile ilişkilidir. İlginç bir şekilde, sıtma ve Neospora parazitlerinde, CCHFV'deki OTU alanına karşılık gelen korunmuş amino asitler bulundu. Sıtma ve Neospora parazitlerinin, OTU proteinlerinin dekonjugasyon özelliğini kullanıp NF-κB yolunu antagonize ederek aktivitelerini gerçekleştirebileceği ileri sürüldü. Bu projede, OTU proteinlerinin sıtmada önemli bir hedef olabileceğini hipotezini öne sürüldü ve bu OTU proteinlerini sıtmada aday ilaçlar olarak hedefleyen inhibitörleri keşfetmeyi amaçlandı. Proje hem in siliko, hem in vitro hem de in vivo çalışmalar içermektedir. Burada ilk kez, üç farklı sıtma parazit suşunun ve Neospora parazitinin yeni OTU deubikuitinazları 1) üç boyutlu olarak modellenmiş, 2) rekombinant olarak üretilmiş, 3) karakterize edilmiş ve DUB aktiviteleri in vitro ve in vivo deneylerle kanıtlanmıştır. Bunlara ek olarak, yeni OTU proteinlerinin hem doğal bağışıklık yolaklarını hem de hücre mono-Ub ve polyUb seviyelerini nasıl manipüle ettiği gösterilmiştir. Yaklaşık 5.000.000 bileşik içeren bir kütüphane hazırlandı ve bu moleküller OTU DUB'lara karşı hedeflendi. Moleküler kenetlenme skorlarına, ilaç olabilirliklerine, ADME-toksisite özelliklerine, IC50 değerlerine, mikro seviyelerdeki konsantrasyonlarında bile DUB inhibe edici özelliklerine, molekül tedavilerinin hem RNA hem de protein düzeyindeki ekspresyona etkilerine göre dört molekül keşfedildi. Sonuç olarak, bugüne kadar ticari bir aşısı, spesifik ilacı veya onaylı tedavisi olmayan sıtma hastalığına karşı en iyi aday ilaç molekülleri bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
3D MODELING OF MALARIAL AND NEOSPOROSIS OTU DEUBIQUITINASES AND IDENTIFICATION OF NOVEL OTU INHIBITORS FOR THERAPY Malaria is a potentially lethal infectious disease caused by Plasmodium parasites. The parasites are transmitted to people by female Anopheles mosquitoes. Almost half of the world population are at risk of malaria disease. Parasites acquired resistance to all available drug therapies therefore there is need for effective treatment. The survival of viruses, which are mandatory intracellular parasites such as CCHFV, depends on the invasion of the host cell after antagonizing the NF-κB signaling pathways. Crimean Congo Hemorrhagic Fever Virus (CCHFV) performs intracellular invasion using viral OTU protease with extensive deconjugation activity. Inhibition of this viral OTU protein is associated with the Y89-W99 package. Interestingly, conserved aminoacids in malaria and Neospora parasites which correspond to OTU domain in CCHFV were found in this project. It was suggested that malaria and Neospora parasites can perform their activities by antagonizing the NF-κB pathway using the deconjugation feature of OTU proteins. In this project it was hypothesized that OTU proteins could be a key target in malaria and it was aimed to discover inhibitors targeting these OTU proteins as candidate drugs in malaria. The project contains both in silico, in vitro and in vivo studies. Here for the first time, novel OTU deubiquitinases of three different malaria strains and Neospora parasites were 1) modeled three-dimensionally, 2) produced recombinantly, 3) characterized and their DUB activities were proved in vitro and in vivo. Moreover, it was shown how the new OTU proteins manipulate both the innate immune pathways and the cell mono-Ub and polyUb levels. A library containing about 5.000.000 of compounds was prepared and these comppounds were targeted against OTU DUBs. Based on docking scores, druggabilities, ADME-tox features, IC50 values, DUB inhibitory characteristics even at micro level concentrations, effects of the molecule treatments on expression in both RNA and protein level, four molecules were discovered. In conclusion, best candidate drug molecules against malaria disease which has no commercial vaccine, specific drug or approved treatment to date, were found.
Benzer Tezler
- Toxoplasma gondii FabG (3-Oxoacyl-[Acyl-Carrier-Protein] Reductase) enziminin ilaç geliştirmeye yönelik olarak rekombinant üretimi, biyokimyasal, biyofiziksel ve In Silico analizi
Recombinant production, biochemical, biophysical and in silico analysis of the toxoplasma gondii FabG (3-Oxoacyl-[Acyl-Carrier-Protein] Reductase) enzyme for drug development studies
CAN AYGÜN
- İnsan gözünün yapısal ve işlevsel özelliklerinin 3 boyutlu modellenmesi ve görmenin interaktif simülasyonu
3D modeling of structural and functional characteristics of human eye and interactive simulation of vision
MERVE EVREN
Doktora
Türkçe
2019
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERSİN OĞUZ KOYLU
- 2D/3D imaging simulator
2B/3B görüntüleme simülatörü
NESLİ BOZKURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. UĞUR HALICI
- Sivas çifte minareli medresenin 3 boyutlu modellenmesi
3D modeling of Sivas double minaret madrasa
AHMET KUŞAKOĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Sanat TarihiErciyes ÜniversitesiSanat Tarihi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SULTAN MURAT TOPÇU
- Tarihi sit alanlarının üç boyutlu modellerinin üretiminde lazer tarayıcı kullanımı
3D modeling of historical sites using laser scanner
MUSA KUBİLAY GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Jeodezi ve FotogrametriÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiCoğrafi Bilgi Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİN ÖZGÜR AVŞAR