Enoil-açil taşıyıcı protein (ACP) redüktaz enzim inhibitörleri üzerinde yapılan doking çalışmaları

Year 2016, Volume: 40 Issue: 1, 25 - 35, 01.04.2016

Uğur Şenel Tuğba Ertan-bolelli Kayhan Bolelli İlkay Yıldız

https://doi.org/10.1501/Eczfak_0000000577

Abstract

Kombine ilaç kullanımıyla mikroorganizmalar ilaçlara direnç kazanmakta ve mevcut terapötikler, oluşan yeni dirençli suşların tedavisinde yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle dirençli mikroorganizmalara karşı etkili olabilecek yeni etken maddelerin geliştirilmesine verilen önem gün geçtikçe artmaktadır. Mikroorganizmaların gelişimlerini sürdürebilmeleri için hücre duvarı sentezi gereklidir ve bu işlem için yağ asidi sentezi esansiyeldir. Bakteriyel yağ asidi sentezinde görev alan en önemli enzimlerden birisi enoil-ACP redüktazdır. Tüberküloz tedavisinde önemli bir yere sahip olan izoniazid, bu enzimi inhibe ederek etki göstermektedir. Mycobacterium tuberculosis hücre duvarı mikolik asit yönünden zengin bir yapıdadır ve geçirgenliği son derece azdır. Bu sayede konak hücrenin savunma mekanizmasına ve antibiyotiklere karşı dirençlidir. Enoil-ACP redüktaz enzimi inhibe edilip mikolik asit sentezi durdurularak M. tuberculosis’in gelişimini sürdürebilmesi için gerekli olan hücre duvarının sentezi engellenebilmektedir. Bu çalışmada, enoil-ACP redüktaz enzimi ve bu enzime karşı etkili olan bileşikler incelenerek enzim üzerinde etkili olabilecek yeni moleküller tasarlanmış ve doking yöntemi kullanılarak enzim üzerindeki etkileri tahmin edilmiştir. Etkiden sorumlu olduğu bilinen Tyr158 ve NAD+ kofaktörü ile hidrojen bağı yapan ve bilinen inhibitörlere göre daha düşük CDocker enerjilerine sahip olan u05, u06 ve u07 kodlu bileşikler ileride yapılacak çalışmalar için aday bileşikler olarak belirlenmiştir. Bundan sonraki süreçte bu bileşiklerin sentezlenmesi ve enzim üzerindeki etkinliklerinin saptanması amaçlanmaktadır

Keywords

CDocker, doking, enoil-ACP redüktaz, InhA, Mycobacterium tuberculosis

DOCKING STUDIES ON ENOYL-ACYL CARRIER PROTEIN (ACP) REDUCTASE ENZYME INHIBITORS

Abstract

Depending on the use of multi-drug in therapy, microorganisms acquire resistance to drugs and existing therapeutics become insufficient. Fatty acid biosynthesis in microorganisms is essential for cell viability. Prokaryotic microorganism’s cells have different fatty acid synthesis mechanism than eukaryotic host cells. So this mechanism is a potential target for developing new antibiotic agents. Enoyl-ACP reductase enzyme is one of the important enzymes in bacterial fatty acid synthesis. Isoniazid shows the effect by inhibiting enoyl-ACP reductase enzyme. Mycolic acid is rich in cell wall of Mycobacterium tuberculosis and cell wall is highly impermeable. That makes microorganism more resistant to antibiotics and host cell defense mechanisms. By inhibiting this enzyme, mycolic acid synthesis, so cell wall synthesis can be stopped. In this study, inhibitors of enoyl-ACP reductase enzyme were analyzed by molecular docking methods and new molecules were designed. Efficiency of these molecules has been predicted via molecular modeling studies. u05, u06 and u07 make hydrogen bonds with Tyr158 and NAD+ cofactor which are responsible from the activity and they have less CDocker energies than known inhibitors. These three diphenyl ether derivatives were selected as lead compounds for further studies. In future works, synthesizing and determining activity on this enzyme are intended

Keywords

CDocker, docking, enoyl-ACP reductase, InhA, Mycobacterium tuberculosis