Computational investigation of interaction of several antiinflammatory and anti-hypertensive drug molecules with individual dna nucleobases and their base pairs by several DFT and QM/MM MD methods
Çeşitli iltihap önleyici ve anti-hipertansif ilaç moleküllerinin dna nükleobazları ve bu nükleobazların baz çiftleri ile olan etkileşimlerinin çeşitli DFT ve QM/MM MD yöntemleri ile incelenmesi
- Tez No: 734214
- Danışmanlar: PROF. DR. ARMAĞAN KINAL, PROF. DR. TOOMAS TAMM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: NSAIDs ilaçları, beta bloker ilaçlar, DNA-nükleobaz ve baz çiftleri, kovalent olmayan etkileşimler, QM/MM MD simulasyonları, DFT, Adrenerjik beta agonistleri, Antiinflamatuar ajanlar, Moleküler dinamik benzetimi, İlaçlar, DFT, non-covalent interactions, NSAIDs, beta blockers, DNAnucleobase, binding energies, docking, QM/MM MD simulation model, Adrenergic beta-agonists, Anti inflammatory agents, Molecular dynamic simulation, Drugs
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizikokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, seçilmiş çeşitli anti-inflamatuar ve anti-hipertansif ilaç moleküllerinin DNA nükleobazları ve baz çiftleri ile etkileşimlerini DFT ve QM/MM MD hesaplamalı kimya yöntemlerini kullanarak araştırmaktadır. İlk olarak, CCSD(T) sonuçlarıyla yapılan karşılaştırma, ωB97 ailesinin (ωB97X-D, ωB97M-V ve ωB97X-V) ilaç-DNA etkileşimleri için en iyi yöntemler olduğunu ortaya koydu. ωB97X-D hesaplamaları, ilaç-tek baz kompleksleri arasında en negatif bağlanma enerjisinin celiprolol ve guanin arasında olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, tek başına etkileşim enerjisinin değerlendirilmesi, ilaç-nükleobaz etkileşimini anlamak için yetersizdir. İlaç moleküllerinin hidrojen bağları üzerindeki etkileri açı ve mesafe açısından incelendiğinde, DFT hesaplamaları mefenamik asit ve oksaprozinin hem A-T hem de G-C baz çiftleri ile etkili bir şekilde etkileşen iki ilaç olduğuna işaret etmektedir. İlaçlar ve nükleobazlar için moleküler elektrostatik potansiyel (MEP) haritaları belirlenmiş ve bunların donör-alıcı ilişkisini açıklamada içgörü sağladıkları ve potansiyel etkileşimlere ışık tuttuğu gösterilmiştir. Ayrıca mefenamik asit ve oksaprozinin sulu ortamda DNA ile etkileşimleri üzerinde QM/MM MD hesaplamaları yapıldı. Model kuantum hesaplamaları (DFT), mefenamik asidin, QM/MM MD hesaplamalarında olduğu gibi, karboksilik grup aracılığıyla nükleobaz çiftleri ile etkileşim sağladığını ortaya çıkardı. Bu nedenle, burada bağlı olmayan etkileşimler için kullanılan DFT yöntemlerinin oldukça güvenilir olduğu söylenebilir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the interactions of various selected anti-inflammatory and anti-hypertensive drug molecules with DNA nucleobases and their base pairs using the DFT and QM/MM MD computational chemistry methods. Firstly, the comparison with the CCSD(T) results revealed that the ωB97 family (ωB97X-D, ωB97M-V, and ωB97X-V) are the best methods for drug-DNA interactions. The ωB97X-D calculations indicated that the most negative binding energy among the drug-single base complexes is between celiprolol and guanine. However, evaluation of interaction energy alone is insufficient to understand drug-nucleobase interaction. When the effects of drug molecules on hydrogen bonds were examined in terms of angle and distance the DFT calculations point out that mefenamic acid and oxaprozin are the two drugs interacting effectively with both A-T and G-C base pairs. The molecular electrostatic potential (MEP) maps were determined for the drugs and nucleobases and it has been shown that they provide insight into explaining the donoracceptor relationship and shed light on potential interactions. In addition, QM/MM MD calculations were performed on interactions of mefenamic acid and oxaprozin with DNA in the aqueous medium. The model quantum calculations (DFT) revealed that mefenamic acid gives interaction with nucleobase pairs through the carboxylic group, as did the QM/MM MD calculations. Hence, the DFT methods employed here for non-bonded interactions can be said to be rather reliable.
Benzer Tezler
- New algorithms and techniques for microprocessor-controlled PWM induction drives
Başlık çevirisi yok
OSMAN KÜKRER
Doktora
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. H. BÜLENT ERTAN
- Dört zamanlı türbaşarj direk püskürtmeli bir dizel motorunun bilgisayar ile sümülasyonu
Computer aided simulation of a fourstroke turbocharged direct-anjection diesel engine
MUSTAFA BALCI
- Lityum ve üç elektronlu atom iyonlarının fermi değme terimlerinin hesaplanması
Başlık çevirisi yok
YILMAZ DAĞDEMİR
Doktora
Türkçe
1986
Fizik ve Fizik MühendisliğiGazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ATİLLA ÖZMEN
- Finite element analysis of saltwater intrusion in coastal aquifers
Başlık çevirisi yok
SALAH ALİ SADEG
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiYRD. DOÇ. DR. NURKAN KARAHANOĞLU
- Merkezsel ve dışmerkezsel çapraz elemanlı çerçeve yapıların statik ve deprem yüküne göre optimum tasarımı
Optimum desing of concentrically and eccentrically braced frames under static and earthquake loading
F.GÜLTEN GÜLAY