Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi

Emre Fatih Ediz; Meltem Demirel Kars

doi:10.31466/kfbd.1214649

EN TR

Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi

Öz

Kanabidiol, CB1 ve CB2 reseptörlerine düşük bağlanma eğilimine (afiniteye) sahip ve psikoaktif özellikleri olmayan bir kanabinoiddir. Ayrıca G proteinine bağlı reseptörler, serotonin reseptörleri ve opioid reseptörleri ile de aktivite göstermektedir. Bu nedenle kanabidiol uzun zamandır anksiyete, depresyon, refrakter epilepsi gibi nöronal hastalıkların, Parkinson, Alzheimer hastalığı, amyotrofik lateral skleroz gibi sinir sistemi hastalıklarının, enflamatuvar bozukluklar gibi bağışıklık sistemi hastalıklarının tedavisinde kullanılmaktadır. Ayrıca opioid reseptörleri ile güçlü aktivitesi sayesinde yoksunluk sendromu tedavisinde de kullanılmaktadır. Bu çalışmada iki klasik kanabinoid reseptörü olan CB1 ve CB2, bunlara ilaveten literatür taramaları sonucunda, İnsan Delta-Opioid Reseptörü (δ-OP), Nosiseptin/Orfanin FQ receptor (G protein-coupled receptor 55 - GPR55), Vanilloid Reseptörü (Transient receptor potential vanilloid receptor1 -TRPV1) ve Serotonin 1A reseptörü (5-HT1A) tercih edilmiştir. Yapılan moleküler yerleştirme çalışmaları sonucunda CBD'nin CB1, CB2, δ-OP, GPR55, TRPV1 ve 5-HT1A reseptörleri için önemli afiniteye sahip bir molekül olduğu gösterilmiştir.

Anahtar Kelimeler

Kanabidiol, ligant, reseptör, moleküler yerleştirme

Destekleyen Kurum

Tübitak

Proje Numarası

119C100

Teşekkür

Bu çalışma TÜBİTAK 2244 Üniversite Sanayi İşbirliği Projesi (119C100) tarafından desteklenmektedir.

Kaynakça

Abelian, A., Dybek, M., Wallach, J., Gaye, B., & Adejare, A. (2021). Pharmaceutical chemistry. In Remington (pp. 105-128). Academic Press.
Anand, U., Jones, B., Korchev, Y., Bloom, S. R., Pacchetti, B., Anand, P., & Sodergren, M. H. (2020). CBD effects on TRPV1 signaling pathways in cultured DRG neurons. Journal of Pain Research, 13, 2269. https://doi.org/10.2147/jpr.s258433
Arthur, D. E., ve Uzairu, A. (2019). Molecular docking studies on the interaction of NCI anticancer analogues with human Phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit. In Journal of King Saud University - Science (Vol. 31, Issue 4, pp. 1151–1166). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2019.01.011
Aviz-Amador, A., Contreras-Puentes, N., & Mercado-Camargo, J. (2021). Virtual screening using docking and molecular dynamics of cannabinoid analogs against CB1 and CB2 receptors. In Computational Biology and Chemistry (Vol. 95, p. 107590). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.compbiolchem.2021.107590
Beaulieu, P. (2005). Toxic Effects of Cannabis and Cannabinoids: Animal Data. In Pain Research and Management (Vol. 10, Issue suppl a, pp. 23A-26A). Hindawi Limited. https://doi.org/10.1155/2005/763623
Berman, H. M. (2000). The Protein Data Bank. In Nucleic Acids Research (Vol. 28, Issue 1, pp. 235–242). Oxford University Press (OUP). https://doi.org/10.1093/nar/28.1.235
Bibi, S., & Sakata, K. (2017). An Integrated Computational Approach for Plant-Based Protein Tyrosine Phosphatase Non-Receptor Type 1 Inhibitors. In Current Computer-Aided Drug Design (Vol. 13, Issue 4). Bentham Science Publishers Ltd. https://doi.org/10.2174/1573409913666170406145607
Cortez, I. L., Rodrigues da Silva, N., Guimarães, F. S., & Gomes, F. V. (2020). Are CB2 Receptors a New Target for Schizophrenia Treatment? In Frontiers in Psychiatry (Vol. 11). Frontiers Media SA. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2020.587154
Crampon, K., Giorkallos, A., Deldossi, M., Baud, S., & Steffenel, L. A. (2022). Machine-learning methods for ligand–protein molecular docking. In Drug Discovery Today (Vol. 27, Issue 1, pp. 151–164). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.drudis.2021.09.007
Daina, A., Michielin, O., & Zoete, V. (2017). SwissADME: a free web tool to evaluate pharmacokinetics, drug-likeness and medicinal chemistry friendliness of small molecules. In Scientific Reports (Vol. 7, Issue 1). Springer Science and Business Media LLC. https://doi.org/10.1038/srep42717

Dripps, I. J., Bertels, Z., Moye, L. S., Tipton, A. F., Siegersma, K., Baca, S. M., Kieffer, B. L., & Pradhan, A. A. (2020). Forebrain delta opioid receptors regulate the response of delta agonist in models of migraine and opioid-induced hyperalgesia. In Scientific Reports (Vol. 10, Issue 1). Springer Science and Business Media LLC. https://doi.org/10.1038/s41598-020-74605-9
Franzen, J. M., Werle, I., Vanz, F., de Oliveira, B. B., Martins Nascimento, L. M., Guimarães, F. S., & Bertoglio, L. J. (2023). Cannabidiol attenuates fear memory expression in female rats via hippocampal 5-HT1A but not CB1 or CB2 receptors. In Neuropharmacology (Vol. 223, p. 109316). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2022.109316
Horowitz, S., & Trievel, R. C. (2012). Carbon-Oxygen Hydrogen Bonding in Biological Structure and Function. In Journal of Biological Chemistry (Vol. 287, Issue 50, pp. 41576–41582). Elsevier BV. https://doi.org/10.1074/jbc.r112.418574
Howlett, A. C., & Abood, M. E. (2017). CB 1 and CB 2 Receptor Pharmacology. In Cannabinoid Pharmacology (pp. 169–206). Elsevier. https://doi.org/10.1016/bs.apha.2017.03.007
Howlett, A., Blume, L., & Dalton, G. (2010). CB1 Cannabinoid Receptors and their Associated Proteins. In Current Medicinal Chemistry (Vol. 17, Issue 14, pp. 1382–1393). Bentham Science Publishers Ltd. https://doi.org/10.2174/092986710790980023
Jimenez-Vargas, N. N., Gong, J., Wisdom, M. J., Jensen, D. D., Latorre, R., Hegron, A., Teng, S., DiCello, J. J., Rajasekhar, P., Veldhuis, N. A., Carbone, S. E., Yu, Y., Lopez-Lopez, C., Jaramillo-Polanco, J., Canals, M., Reed, D. E., Lomax, A. E., Schmidt, B. L., Leong, K. W., … Poole, D. P. (2020). Endosomal signaling of delta opioid receptors is an endogenous mechanism and therapeutic target for relief from inflammatory pain. In Proceedings of the National Academy of Sciences (Vol. 117, Issue 26, pp. 15281–15292). Proceedings of the National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.2000500117
Kathmann, M., Flau, K., Redmer, A., Tränkle, C., & Schlicker, E. (2006). Cannabidiol is an allosteric modulator at mu-and delta-opioid receptors. Naunyn-Schmiedeberg's archives of pharmacology, 372(5), 354-361.
Kimura, T., & Higaki, K. (2002). Gastrointestinal Transit and Drug Absorption. In Biological & Pharmaceutical Bulletin (Vol. 25, Issue 2, pp. 149–164). Pharmaceutical Society of Japan. https://doi.org/10.1248/bpb.25.149
Kogan, N. M., & Mechoulam, R. (2007). Cannabinoids in health and disease. In Dialogues in Clinical Neuroscience (Vol. 9, Issue 4, pp. 413–430). Informa UK Limited. https://doi.org/10.31887/dcns.2007.9.4/nkogan
Lagunin, A., Zakharov, A., Filimonov, D., & Poroikov, V. (2011). QSAR Modelling of Rat Acute Toxicity on the Basis of PASS Prediction. In Molecular Informatics (Vol. 30, Issues 2–3, pp. 241–250). Wiley. https://doi.org/10.1002/minf.201000151
Lipinski, C. A. (2004). Lead- and drug-like compounds: the rule-of-five revolution. In Drug Discovery Today: Technologies (Vol. 1, Issue 4, pp. 337–341). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.ddtec.2004.11.007
Liu, L. Y., Alexa, K., Cortes, M., Schatzman-Bone, S., Kim, A. J., Mukhopadhyay, B., Cinar, R., Kunos, G., North, T. E., & Goessling, W. (2016). Cannabinoid receptor signaling regulates liver development and metabolism. In Development (Vol. 143, Issue 4, pp. 609–622). The Company of Biologists. https://doi.org/10.1242/dev.121731
Maroon, J., ve Bost, J. (2018). Review of the neurological benefits of phytocannabinoids. In Surgical Neurology International (Vol. 9, Issue 1, p. 91). Scientific Scholar. https://doi.org/10.4103/sni.sni_45_18
Savitz, J., Lucki, I., & Drevets, W. C. (2009). 5-HT1A receptor function in major depressive disorder. In Progress in Neurobiology (Vol. 88, Issue 1, pp. 17–31). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2009.01.009
Silvestro, S., Mammana, S., Cavalli, E., Bramanti, P., & Mazzon, E. (2019). Use of Cannabidiol in the Treatment of Epilepsy: Efficacy and Security in Clinical Trials. In Molecules (Vol. 24, Issue 8, p. 1459). MDPI AG. https://doi.org/10.3390/molecules24081459
Stohs, S., & Ray, S. (2020). Is cannabidiol hepatotoxic or hepatoprotective: A review. In Toxicology Research and Application (Vol. 4, p. 239784732092294). SAGE Publications. https://doi.org/10.1177/2397847320922944
Suttithumsatid, W., Shah, M. A., Bibi, S., & Panichayupakaranant, P. (2022). α-Glucosidase inhibitory activity of cannabidiol, tetrahydrocannabinol and standardized cannabinoid extracts from Cannabis sativa. In Current Research in Food Science (Vol. 5, pp. 1091–1097). Elsevier BV. https://doi.org/10.1016/j.crfs.2022.07.002
Tütüncü, Ş., & Özfiliz, N. (2011). Vanilloid reseptör 1 (VR1)(Capsaicin reseptörü). Uludağ Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi, 30(2), 53-60.
Whalley, B. J., Bazelot, M., Rosenberg, E., & Tsien, R. (2018). A role of GPR55 in the antiepileptic properties of cannabidiol (CBD)(P2. 277).
Wu, H., Wacker, D., Mileni, M., Katritch, V., Han, G. W., Vardy, E., Liu, W., Thompson, A. A., Huang, X.-P., Carroll, F. I., Mascarella, S. W., Westkaemper, R. B., Mosier, P. D., Roth, B. L., Cherezov, V., & Stevens, R. C. (2012). Structure of the human κ-opioid receptor in complex with JDTic. In Nature (Vol. 485, Issue 7398, pp. 327–332). Springer Science and Business Media LLC. https://doi.org/10.1038/nature10939

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Emre Fatih Ediz ^*
0000-0003-0259-4298
Türkiye

Meltem Demirel Kars
0000-0002-7300-4075
Türkiye

Erken Görünüm Tarihi

15 Haziran 2023

Yayımlanma Tarihi

15 Haziran 2023

Gönderilme Tarihi

5 Aralık 2022

Kabul Tarihi

25 Mart 2023

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2023 Cilt: 13 Sayı: 2

DOI

https://doi.org/10.31466/kfbd.1214649

IZ

https://izlik.org/JA74ER93XU

APA

Ediz, E. F., & Demirel Kars, M. (2023). Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, 13(2), 398-414. https://doi.org/10.31466/kfbd.1214649

AMA

1.Ediz EF, Demirel Kars M. Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi. KFBD. 2023;13(2):398-414. doi:10.31466/kfbd.1214649

Chicago

Ediz, Emre Fatih, ve Meltem Demirel Kars. 2023. “Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 13 (2): 398-414. https://doi.org/10.31466/kfbd.1214649.

EndNote

Ediz EF, Demirel Kars M (01 Haziran 2023) Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 13 2 398–414.

IEEE

[1]E. F. Ediz ve M. Demirel Kars, “Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi”, KFBD, c. 13, sy 2, ss. 398–414, Haz. 2023, doi: 10.31466/kfbd.1214649.

ISNAD

Ediz, Emre Fatih - Demirel Kars, Meltem. “Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi 13/2 (01 Haziran 2023): 398-414. https://doi.org/10.31466/kfbd.1214649.

JAMA

1.Ediz EF, Demirel Kars M. Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi. KFBD. 2023;13:398–414.

MLA

Ediz, Emre Fatih, ve Meltem Demirel Kars. “Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi”. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, c. 13, sy 2, Haziran 2023, ss. 398-14, doi:10.31466/kfbd.1214649.

Vancouver

1.Emre Fatih Ediz, Meltem Demirel Kars. Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi. KFBD. 01 Haziran 2023;13(2):398-414. doi:10.31466/kfbd.1214649

Cited By

Development and Characterization of New Cannabidiol‐Loaded Polycaprolactone Nanoparticles for Increased Bioavailability

ChemistrySelect

https://doi.org/10.1002/slct.202403609

Karadeniz Fen Bilimleri Dergisinde yayınlanan makaleler Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International kapsamında lisanslanmıştır.

Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi

Investigation of Receptor-Ligand Interaction of Cannabidiol by Molecular Docking Method

Öz

Anahtar Kelimeler

Moleküler Yerleştirme Yöntemi ile Kanabidiolün Reseptör-Ligant Etkileşiminin İncelenmesi

Öz

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

Proje Numarası

Teşekkür

Kaynakça

Ayrıntılar

Birincil Dil

Konular

Bölüm

Yazarlar

Erken Görünüm Tarihi

Yayımlanma Tarihi

Gönderilme Tarihi

Kabul Tarihi

Yayımlandığı Sayı

DOI

IZ

Kaynak Göster

Cited By

Development and Characterization of New Cannabidiol‐Loaded Polycaprolactone Nanoparticles for Increased Bioavailability