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: Belirtilmemiş.
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
- Urtica diocia subsp. dioca L. (ısırgan) bitkisinin etanolik ekstraklarından sentezlenen çinko oksit nanopartiküllerinin karakterizasyonu, antibakteriyel ve antikanserojen etkilerinin IN VITRO ve IN SILIKO yaklaşımları ile incelenmesi.
Characterization of zinc oxide nanoparticles synthesized from ethanolic extracts of Urtica dioica subsp. dioica L. (nettle) and investigation of their antibacterial and anticancer effects through IN VITRO and IN SILICO approaches
EBRU AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyomühendislikKafkas ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GİRAY BUĞRA AKBABA
- Karbapenem dı̇rençlı̇ Klebsı̇ella pneumonı̇ae izolatlarında profaj izolasyonu ve karakterı̇zasyonu
Prophage isolation and characterization of carbapenem resistantKlebsiella pneumoniae isolates
NİSANUR AYAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
MikrobiyolojiBaşkent ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYLİN ÜSKÜDAR GÜÇLÜ
- Patient-specific in-silico hemodynamic characterization of the AAOCA anomaly in left coronary artery network
Sol koroner arter ağındaki AAOCA anomalisinin hastaya özel ın-sılıco hemodinamik karakterizasyonu
HACER DUZMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiHesaplamalı Bilim ve Mühendislik Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÇELEBİ
- Fasulyedeki (Phaseolus vulgaris L.) küçük ısı şok proteinleri ailesinin (sHSP) genom boyu in silico tanımlanması ve karakterizasyonu
Genome-wide in silico identification and characterization of the small heat shock protein (sHSP) family in common bean (Phaseolus vulgaris L.)
BURCU PERVİN
- Ayçiçeği (Helianthus annuus L.) bitkisinde büyüme düzenleyici faktör (GRF) transkripsiyon faktörü gen ailesinin genom boyutunda in silico tanımlanması ve karakterizasyonu
Genome-wide in silico identification and characterization of the transcription factor family of growth-regulating factors (GRF) in sunflower (Helianthus annuus L.)
TÜRKAN BENGÜ TAŞDAN