Molecular modelling of antimicrobial peptides and polymers
Antimikrobiyal peptit ve polimerlerin moleküler modellemesi
- Tez No: 783631
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞBA ARZU ÖZAL İLDENİZ, DR. ÖĞR. ÜYESİ NİHAN ÜNÜBOL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Antimikrobiyal ajanlar, Moleküler dinamik, Moleküler dinamik benzetimi, Moleküler modelleme, Peptidler, Polimerler, Antimicrobial agents, Molecular dynamic, Molecular dynamic simulation, Molecular modeling, Peptides, Polymers
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Medikal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda, ilaca dirençli bakteriler artış göstermiştir. Dirençli bakteriler nozokomiyal enfeksiyon riskini arttırır ve bu da hastanelerde morbidite ve mortalite oranlarını yükseltir. Bu nedenle antibiyotiklere karşı yeni ve etkili alternatiflere duyulan ihtiyaç gündeme gelmeye başlamıştır. Antimikrobiyal peptitler (AMP'ler), araştırma alanında, terapötik ajanlar olarak çok çekici bir alternatif haline gelmiştir. Diğer bir alternatif ise daha ekonomik ve daha yüksek miktarlarda üretilmeleri, daha uyumlu olmaları ve kimyasal uyum için esnek bir yapıya sahip olmaları gibi avantajlara sahip olan antimikrobiyal polimerlerdir (AP'ler). Bu tez çalışması, antimikrobiyal ajanları tasarlamayı ve etkinliklerini incelemeyi amaçlamaktadır. Doğal antimikrobiyal peptitlere benzer AMP'ler ve AP'ler tasarlamak için moleküler modelleme ve hesaplama yöntemleri kullanılmıştır. İlk olarak, tüm olası moleküllerin 2 boyutlu yapıları, sentetik orijinal moleküller ve kimyasal moleküllerin hesaplamalı olarak çizilmesiyle bir yazılım araclığıyla elde edildi. Ardından, kompütasyonel hesaplama yöntemleri ile moleküllerin yük, atomlar arası açılar, bağ uzunlukları ve 3 boyutlu yapılar gibi parametreleri belirlenmiştir. Parametreler daha sonra moleküler dinamik simülasyon yöntemi için girdi olarak kullanılmış ve tasarlanan moleküllerin hem membran hem de sulu ortamlarda nasıl davrandığı gösterilmiştir. Ayrıca, tasarlanan moleküllerin diğer moleküllerle etkileşimlerinin incelenmesi moleküler yerleştirme adı verilen bir yöntemle yapılmıştır. Böylece moleküllerin etkileştiği bölgeler belirlenerek, antimikrobiyallerin etki mekanizmaları incelenerek yeni tasarlanan moleküllerin rasyonel temellere dayandırılması amaçlanmıştır. Bu bulgular, moleküllerin proteazlara dirençli hale getirilmesinde, etkinliklerinin arttırılmasında ve toksisitelerinin azaltılmasında yol gösterici bir rol oynar.
Özet (Çeviri)
Multidrug-resistant bacteria have been on the rise over the past years. Resistant bacteria raise the risk of nosocomial infections, which in turn raises the rates of morbidity and mortality in hospitals. Need for new and efficient alternatives to antibiotics have become an issue. Antimicrobial peptides (AMPs) have grown to be a very attractive alternative to research as therapeutic agents in this area. Another alternative is antimicrobial polymers (APs) similar to natural antimicrobial peptides, which have the advantages of being produced more economically in higher quantities, being more compatible, and having a flexible structure for chemical adaptability. This thesis study aims to design antimicrobial agents, AMPs and APs, and to examine their effectiveness via molecular modelling and computational methods. First, 2D-structures of all possible molecules were obtained from a software by drawing synthetic original molecules computationally. Then, computational methods, the parameters of the molecules such as charge, interatomic angles, bond lengths and 3D-structures were determined. The parameters were then used as inputs for the molecular dynamics simulation method, showing how the designed molecules behave in both membrane and aqueous environments. Also, examining the interaction of molecules designed with other molecules have been done using a method called molecular docking. Thereby, it is ensured that the newly designed molecules are based on rational basis by examining the mechanisms actions of antimicrobials by determining the regions where the molecules interact. This plays a guiding role in making the molecules to be resistant to proteases, increasing their efficiency, and reducing their toxicity.
Benzer Tezler
- Isolation of bacterial secondary metabolites from the new actinomycetes producing bioactive peptides and in silico studies
Bakteriyel ikincil metabolitlerin biyoaktif peptit üreten yeni aktinomisitlerden izolasyonu ve in siliko çalışmaları
MOHAMMED ALSAMARAI
Doktora
İngilizce
2024
Tıbbi BiyolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiNanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER ANDAÇ
- Investigating allosteric modulators for pathogenic enzymes using molecular docking and molecular dynamics simulations
Patojenik enzimler ıçin allosterik modülatörlerin moleküler yerleştirme ve moleküler dinamik simülasyonları kullanılarak araştırılması
MERVE YÜCE
Doktora
İngilizce
2025
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞE ÖZGE KÜRKÇÜOĞLU LEVİTAS
- Doğal peptit antibiyotiklerden esinlenerek yeni etkin antibakteriyellerin geliştirilmesi
The development of new effective antibiotics by inspiring from natural peptide antibiotics
NİHAN ÜNÜBOL
Doktora
Türkçe
2017
Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik MikrobiyolojiYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADİL ALLAHVERDİYEV
- Investigation of mutations in penicillin binding proteins in vancomycin-resistant enterococci and development of new ınhibitors as drug alternatives
Vankomisine dirençli enterokoklarda penisilin bağlayan proteinlerdeki mutasyonlarin araştirilmasi ve ilaç alternatifi olarak yeni inhibitörlerin geliştirilmesi
NEŞE ÇAĞLAYAN
Doktora
İngilizce
2024
MikrobiyolojiAcıbadem Mehmet Ali Aydınlar ÜniversitesiMedikal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜHTÜ TANIL KOCAGÖZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEYNEP KANLIDERE
- Potential of lactic acid bacteria fermentation as a strategy for valorisation and biotransformation of mushrooms
Mantarların biyotransformasyonu ve atık mantarların değerlendirilmesi amacıyla laktik asit fermantasyonunun stratejik kullanım potansiyeli
EDA NUR AYAR SÜMER
Doktora
İngilizce
2024
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BERAAT ÖZÇELİK