In silico characterization of the klebsiella pneumoniae tetrahydrodipicolinate N-succinyl transferase enzyme and identification of potential inhibitors
Klebsiella pneumoniae tetrahidrodipikolinat N-süksiniltransferaz enziminin in siliko karakterizasyonu ve potansiyel inhibitörlerin tespiti
- Tez No: 810994
- Danışmanlar: PROF. DR. SAFİYE ERDEM, DOÇ. DR. ÖZAL MUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Organik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Antimikrobiyal direnç (AMR), acil tedavi geliştirilmesi gereken küresel bir sağlık sorunudur. Bitkilere ve bakterilere özgü lizin biyosentez yolağının inhibe edilmesi memelilerde en az yan etkiye neden olacağı için yeni antibiyotik tasarımı açısından uygundur. İlaç geliştirilmesi için gereken süre ve maliyet gözönüne alındığında ilaç yeniden hedefleme yöntemlerinin kullanımı ve geliştirilmesi gelecek vadeden bir stratejidir. Bu tez çalışmasında dirençli bir bakteri türü olan Klebsiella Pneumoniae lizin biyosentez yolağının inhibisyonu çalışılmıştır. Bu yolakta önemli olan tetrahidrodipikolinat N-süksiniltransferaz (DapD) enzimi hedef olarak seçilmiştir. Enzimin bilinen bir üç boyutlu yapısı bulunmadığından dolayı bir homoloji modeli oluşturumuş ve valide edilmiştir. Bu model yüksek hacimli sanal tarama yöntemi kullanılarak 5903 adet onaylı ve deneysel ilaç molekülleri içeren bir ilaç kütüphanesine karşı taranmıştır. 6 tanesi onaylanmış olmak üzere 18 potansiyel yeniden hedefleme adayı keşfedildi. Enzimin koenzim A ile 150 ns moleküler dinamik simülasyonu ve doking sonuçlarına göre en iyi iki ligand ile 150 ns moleküler dinamik simülasyonları yapıldı. Ligandlar ile enzimin aktif bölgesi arasındaki etkileşimler analiz edildi ve değerlendirdi. Bu in siliko çalışma sonucunda, alendronat ve alfa-fosforibosilpirofosforik asit, Klebsiella pneumoniae enfeksiyonlarına yönelik umut verici aday antibakteriyel bileşikler olarak tespit edilmişitr. Bu iki bileşiği daha ileri deneysel testler için önermekteyiz.
Özet (Çeviri)
Antimicrobial resistance (AMR) is a global health concern that requires urgent development of new antibiotics. Targeting the lysine biosynthesis pathway, which is unique to plants and bacteria, offers promise for designing novel antibiotics without affecting the amino acid biosynthesis pathway in mammals. Drug repurposing is important due to the challenges in developing new drugs and the rise of drug-resistant bacteria. In this thesis, we focused on a resistant bacterium Klebsiella Pneumoniae and chose a drug target, tetrahydrodipicolinate N-succinyltransferase (DapD) enzyme, in its lysine biosynthesis pathway which is vital for the organism. No resolved structure of this enzyme was present hence a homology model was constructed and validated. Using a virtual screening method, we screened the model against a library of 5903 compounds including approved and investigational drugs. 18 potential repurposing candidates were discovered 6 of which are approved drugs. 150 ns molecular dynamics simulation for the enzyme-CoA complex was conducted. Additionally, the same simulation was conducted for the top two ligands. The interactions between the ligands and the active site of the enzyme were analyzed and evaluated. Based on these in silico study, alendronate and alpha-phosphoribosylpyrophosphoric acid were found to be the promising candidates for antibacterial activity against Klebsiella pneumoniae infections. We propose these two compounds for further experimental testing.
Benzer Tezler
- Fıstıkta (Pistacia vera L.) mTERF gen ailesinin in siliko karakterizasyonun yapılması ve tuz stresi ile ilişkisinin araştırılması
In silico characterization of the mTERF gene family in pistachio (Pistacia vera L.) and investigation of its relationship with salt stress
MURAT YOLTAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyolojiSiirt ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BEHCET İNAL
- In silico characterization of mate and IAAL in Pseudomonas syringae and Pseudomonas savastanoi
Pseudomonas syringae ve Pseudomonas savastanoi'deki mate ve IAAL proteinlerin in siliko karakterizasyonu
FATIMA ALIHODZIC
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Genetikİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ANDRES OCTAVİO ARAVENA DUARTE
- Bakteriyel kaynaklı termoasidofilik alfa-L-arabinofuranosidaz enzimlerinin in siliko karakterizasyonları
In silico characterization of thermoacidophilic alpha-L-arabinofuranosidaze enzymes of bacterial origin
AHMET ENES URAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiTekirdağ Namık Kemal ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN MURAT VELİOĞLU
DOÇ. DR. YUSUF SÜRMELİ
- Kutup izolatı Pseudomonas fragi AC'de soğuk şok proteinleri (CSP2 ve CSP5)'nin moleküler ve in silico karakterizasyonu
Molecular and in silico characterization of cold shock proteins (CSP2 and CSP5) in polar isolate Pseudomonas fragi AC
ÖMER KONUKSEVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
GenetikOndokuz Mayıs ÜniversitesiTarımsal Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ASLIHAN KURT KIZILDOĞAN
- Parazitik bitki Cuscuta sp. türlerini kontrol etmek amacıyla kullanılabilecek bazı doğal biyomoleküllerin in-silicomoleküler karakterizasyonu
In-silico molecular characterization of natural biochemicals to control the parasitic plant Cuscuta sp.
PINAR ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
KimyaÜsküdar ÜniversitesiMoleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VİLDAN ENİSOĞLU ATALAY
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET EMİN URAS