Type 2 diabetes is a chronic metabolic disorder marked by insulin resistance and β-cell dysfunction. DPP-4 inhibitors help regulate glucose by prolonging the effects of GLP-1 and GIP. This study examined how three mutations in the DPP-4 enzyme, V266I, G189E, and S437T, affect binding affinity with natural ligands (caffeic acid, proanthocyanidin, and palmatine) using in silico methods. The amino acid sequence of DPP-4 was obtained from UniProt, and mutation effects were assessed via HOPE. 3D models were generated through Swiss-Model and validated with SAVES v6.1, showing high structural accuracy (e.g., ERRAT: 97.3%). Molecular docking with AutoDock Vina showed strong binding of palmatine and Caffeic Acid Phenethyl Ester (CAPE) to wild-type DPP-4 (–7.6 kcal/mol). However, all three mutations led to reduced binding affinity, with scores ranging from –5.3 to –6.9 kcal/mol. The G189E mutation, in particular, caused a notable drop in binding energy due to the disruption of electrostatic and hydrophobic interactions. These structural changes suggest that such mutations may decrease the efficacy of DPP-4 inhibitors. Therefore, they represent critical factors to consider in drug design targeting this enzyme.
Type 2 diabetes DPP-4 Point mutation Molecular docking Natural compounds
Tip 2 diyabet, insülin direnci ve β-hücre disfonksiyonu ile karakterize edilen kronik bir metabolik bozukluktur. DPP-4 inhibitörleri, GLP-1 ve GIP’in etkilerini uzatarak glukozu düzenlemeye yardımcı olur. Bu çalışma, DPP-4 enzimindeki üç mutasyonun (V266I, G189E ve S437T) doğal ligandlarla (kafeik asit, proantosiyanidin ve palmatin) bağlanma afinitesini in silico yöntemlerle nasıl etkilediğini incelemiştir. DPP-4’ün amino asit dizisi UniProt’tan elde edilmiş, mutasyon etkileri HOPE aracılığıyla değerlendirilmiştir. 3D modeller Swiss-Model kullanılarak oluşturulmuş ve SAVES v6.1 ile doğrulanmış, yüksek yapısal doğruluk göstermiştir (örneğin, ERRAT: %97,3). AutoDock Vina ile yapılan moleküler yerleştirme çalışmaları, palmatin ve CAPE’nin yabanıl tip DPP-4’e güçlü bağlandığını göstermiştir (–7,6 kcal/mol). Ancak, üç mutasyonun tamamı bağlanma afinitesinde azalmaya yol açmıştır; skorlar –5,3 ile –6,9 kcal/mol arasında değişmiştir. Özellikle G189E mutasyonu, elektrostatik ve hidrofobik etkileşimlerin bozulması nedeniyle bağlanma enerjisinde belirgin bir düşüşe sebep olmuştur. Bu yapısal değişiklikler, bu tür mutasyonların DPP-4 inhibitörlerinin etkinliğini azaltabileceğini göstermektedir. Bu nedenle, bu mutasyonlar bu enzimi hedefleyen ilaç tasarımında dikkate alınması gereken kritik faktörleri temsil etmektedir.
Tip 2 diyabet DPP-4 Nokta mutasyonu Moleküler yerleştirme Doğal bileşikler
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Konular | Biyoinformatik ve Hesaplamalı Biyoloji (Diğer) |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Gönderilme Tarihi | 13 Eylül 2025 |
| Kabul Tarihi | 26 Aralık 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 31 Aralık 2025 |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 11 Sayı: 2 |