6
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Discipline
The quest for ligands against kinesin motor protein Eg5 using CADD
The kinesin motor protein Eg5 is a well-validated anticancer target due to its essential role in mitotic spindle formation. However, despite numerous clinical trials, no Eg5 inhibitor has yet achieved regulatory approval, largely due to challenges with modest efficacy, dose-limiting toxicities, and drug resistance. This highlights a critical need for novel chemical scaffolds with superior therapeutic profiles. This dissertation addresses this challenge by employing a comprehensive, dual-track computational strategy to discover next-generation Eg5 inhibitors. The first track utilized a validated, structure-based virtual screening cascade on the ~11 million compound ZINC Anodyne library. The second, more exploratory track deployed a state-of-the-art DeepDocking active learning campaign to navigate the vast, 1-billion-compound ZINC-ML chemical space. The conservative Track 1 successfully identified four novel, active chemotypes, with the lead candidate ZINC243914928 demonstrating an in vitro IC₅₀ of 28.97 µM. This experimental validation of a computationally derived hit provided a crucial proof-of-concept for the entire workflow. More significantly, the AI-driven Track 2 discovered multiple, structurally diverse classes of inhibitors with superior in silico profiles. The top candidates from this track exhibited calculated binding free energies that were profoundly more favorable than both the reference inhibitor and the experimentally validated Track 1 hit. Crucially, the final hit compounds from both tracks exhibited favorable drug-like properties, conforming to Lipinski's rules, and demonstrated significant structural novelty with low Tanimoto similarity to known Eg5 chemotypes, confirming the success of the workflow in achieving genuine scaffold hopping. In conclusion, this thesis not only delivers multiple novel and validated chemical scaffolds for Eg5 inhibition but also demonstrates a powerful, multi-faceted computational strategy for tackling challenging drug targets. The exceptional computational profiles of the Track 2 candidates, supported by the validated success of the overall methodology, strongly suggest their potential for high potency and mark them as highly promising starting points for the development of a clinically successful Eg5-targeted therapeutic.
Yeni N-fenilbenzen-1,2-diamin ligandlarının sentezi, karakterizasyonu ve sitotoksik etkilerinin farklı kanser hücre hatlarına karşı araştırılması
Schiff bazları, birincil aminler ve aldehitler arasında kondenzasyon reaksiyonu sonucunda oluşan ve geniş terapötik uygulama alanlarına sahip olan önemli bileşiklerdir. Ayrıcalıklı kimyasal yapıları ve biyolojik aktivitelerinin çeşitliliği Schiff bazlarının çeşitli türevlerinin potansiyel antikanser ajanlar olarak kullanılmasını ve bu alanda umut vaat eden yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesini sağlamaktadır. Bu tez, N1-fenilbenzen-1,2-diamin ile farklı aldehitlerin reaksiyonu sonucu çeşitli Schiff bazlarının sentezi, karakterizasyonu ve bu moleküllerin kanser hücrelerine karşı etkilerini saptamayı amaçlamıştır. Sentezlenen beş adet yeni ve bir adet ticari bileşiğin 1H NMR, 13C NMR ve FTIR spektrumları alınarak karakterize edilmiş, antiproliferatif etkileri DLD-1 (kolorektal), MCF-7 (meme) ve A549 (akciğer) kanser hücre hatlarına karşı değerlendirilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, sentezlenen Schiff bazı ligandlarından SN-194 [(E)-2,4-dibromo-6-(((2-(fenilamino)fenil)imino)metil)fenol], SN-193 [(E)-2-kloro-4-floro-6-(((2-(fenil)amino)fenil)imino)metil)fenol], SN-208 [(E)-4-bromo-2-(((2-(fenil)amino)fenilimino)metil)fenol] ve SN-197 [(E)-2-metil-6-(((2-(fenilamino)fenil)imino)metil)fenol] 'nin farklı hücre hatlarında etkinlik düzeylerinin değişkenlik gösterdiği ve sentezlenen bileşiklerin özellikle MCF-7 hücre hattına karşı diğer hücre hatlarına nazaran etkili olduğu görülmüştür. SN-194, tüm hücre hatlarında en düşük IC50 değerleri ile en güçlü antiproliferatif etkiyi sergilemiştir. Özellikle DLD-1 hücrelerine (3.096 µM) karşı referans ilaç sorafenib'ten (6.578 µM) daha etkin bir aktivite göstermiş olması ilgili hücrelerde antikanser ilaç araştırma geliştirme çalışmalarında değerlendirmeye en uygun aday olabileceğini ortaya koymuştur.
Parabenlerin ters faz sıvı kromatografi yöntemiyle iyonlaşma sabiti değerlerinin tayini için yeşil kimya yaklaşımı
Bu yüksek lisans tezinde, parabenlerin ters faz sıvı kromatografi (RPLC) yöntemi ile iyonlaşma sabiti (pKa) değerlerinin tayini amacıyla yeşil kimya prensiplerine dayanan çevre dostu bir analiz yöntemi geliştirilmiştir. Çalışmada, çevre dostu bir ön analiz protokolü geliştirilmiş ve yüksek performanslı sıvı kromatografi (HPLC) ile UV dedektör kullanılarak analizler gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada, ilaç ve kozmetikte kullanılan parabenlerin (metilparaben, etilparaben, propilparaben ve butilparaben) yeşil kimya yaklaşımıyla ters faz sıvı kromatografi yöntemi (RPLC) ile tayini gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen yöntemle parabenlerin iyonlaşma sabiti (pKa) değerleri yüksek hassasiyet, doğruluk ve kesinlikle tayin edilebilmiştir. Bu tez çalışmasında seçilen parabenlerin pKa değerleri %40, %45, %50 ve %55 (v/v) metanol içeren su-metanol; %30, %35, %40 ve %45 (v/v) etanol içeren su-etanol ikili karışımlarında belirlenmiştir. Analizler Gemini NX (250x4.60mm, 3,5 µm) kolonda 37°C'de gerçekleştirilmiştir. Bileşiklerin pKa değerlerinin belirlenmesi için değişen organik çözücü derişimi ve pH'sı 6-11,5 aralığında hazırlanmış mobil fazlar kullanılmıştır. Çalışmada akış hızı 1 mL/dakikaya ve tayin için bileşiklerin dalga boyu 254 nm'ye ayarlanmıştır. Günümüzde birçok alanda yaygın kullanılan metilparaben, etilparaben, propilparaben ve butilparabenin su ortamındaki pKa değerleri, tayin için kullanılan organik çözücülerin mol kesri ve dielektrik sabiti değerleri kullanılarak hesaplanmıştır. Ayrıca parabenlerin 25 °C'deki pKa değerleri Abraham solvasyon parametre modeline dayanarak tahmin edilmiştir.
Timol çekirdeği içeren yeni bileşiklerin sentezi, karakterizasyonu ve antiproliferatif aktivite özelliklerinin in vitro olarak incelenmesi
Timol, geniş ölçekli biyolojik etkileri sebebiyle farmasötik ve medisinal kimyada çok sayıda araştırmanın konusu olmuş bir bitki sekonder metabolitidir. Bilim insanları timolün çeşitli türevlerini sentezleyerek pek çok hastalığa ve patojene karşı etkilerini incelemiş ve umut verici veriler elde etmiştir. Bu tez, timol türevlerinin kanser hücrelerine karşı etkilerini anlamayı ve yeni antikanser ilaç adayları geliştirmeyi amaçlamıştır. 6-Aminotimolün çeşitli aldehitlerle kondenzasyonu ile on iki yeni imin bileşiği sentezlenmiş, spektroskopik yöntemlerle karakterize edilmiş, antiproliferatif etkileri HepG2 (karaciğer), DLD-1 (kolorektal), MCF-7 (meme) ve A549 (akciğer) kanser hücre hatlarına karşı değerlendirilmiştir. Sisplatin ve paklitaksel pozitif kontrol olarak kullanılmış ve bileşiklerin sağlıklı hücreler üzerindeki seçiciliği HEK-293T hücre hattı kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın bulgularına göre, sentezlenen bileşiklerden 4f ((E)-4-(3-(tert-bütil)-2-hidroksibenzilidenamino)-2-izopropil-5-metilfenol), HepG2 ve DLD-1 hücre hatlarında; 4k bileşiği ((E)-4-(antrasen-9-ilmetilenamino)-2-izopropil-5-metilfenol) ise DLD-1 ve MCF-7 hücre hatlarında düşük IC50 değerleri ve yüksek seçicilik ile en güçlü etkiyi sergilemiştir. Ayrıca 4i ((E)-4-(4-(dietilamino)-2-hidroksibenzilidenamino)-2-izopropil-5-metilfenol) de HepG2 hücre hattında etkili başka bir bileşik olmuştur. 4l ((E)-4-(3-bromo-5-klorobenzilidenamino)-2-izopropil-5-metilfenol) bileşiği, MCF-7 hücre hattında önemli antikanser etki sergileyerek meme kanserine yönelik ilaç geliştirme çalışmalarında değerlendirilebilecek bir aday olduğunu göstermiştir. 4b ((E)-2-izopropil-5-metil-4-((5-metiltiyofen-2-il)metilenamino)fenol), 4d ((E)-4-(5-floro-2-hidroksibenzilidenamino)-2-izopropil-5-metilfenol), 4e ((E)-4-(2-hidroksi-5-metoksibenzilidenamino)-2-izopropil-5-metilfenol) ve 4j ((E)-4-(5-bromo-2-hidroksibenzilidenamino)-2-izopropil-5-metilfenol) bileşikleri ise kanser hücrelerine karşı makul sitotoksisite göstermesine rağmen, sağlıklı hücrelerde de beklenenin üstünde toksik etki yaratmıştır. Bu durum bu bileşiklerin daha fazla optimize edilmesi gerektiğini göstermektedir.
Laktoperoksidaz enziminin kefirden afinite kromatografisi tekniği ile saflaştırılması ve bazı kimyasallar üzerine etkilerinin araştırılması
Laktoperoksidaz enzimi (LPO: E.C.1.11.1.7), memeli sütlerinde bulunan bir peroksidazdır. Sütten elde edilen peroksidaz enzimi ile tükürük ve gözyaşında bulunan peroksidazlar arasında benzerlik bulunmaktadır. Laktoperoksidaz yaklaşık 78 kDa molekül ağırlığında, %8-10 karbonhidratlık bir glikoproteine sahip, 612 aminoasit içeren tek bir polipeptitten oluşur. Yapısında prostetik grup olarak hem bulunur. LPO antibakteriyel özelliklere sahip bir oksidoredüktaz grubu enzimidir. Bu çalışmada Jersey cinsi sığır sütünden ve geleneksel yolla aynı sütten elde edilen kefirden laktoperoksidaz (LPO) enzimini, afinite kromotografisinin bir türü olan hidrofobik etkileşim kromotografisi yöntemi geliştirilerek saflaştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla LPO enzimleri önce toluen ve ardından amonyum sülfat ile protein çöktürmesi uygulanarak kısmi saflaştırma işlemi gerçekleştirilmiştir. Süt laktoperoksidaz enziminin en iyi aktivite gösterdiği amonyum sülfat konsantrasyon aralığı %60 ve kefir laktoperoksidaz enziminin en iyi aktivite gösterdiği amonyum sülfat konsantrasyon aralığı %50 olarak tespit edilmiştir. Ardından Sepharose 4B-L-tirozin-1-naftilamin jeli kullanılarak, süt LPO enzimi %24.08 verimle 220.8 kat; kefir LPO enzimi %39.91 verimle 399.20 kat saflaştırılmıştır. Enzimlerin saflığı SDS-PAGE elektroforez yöntemi kullanılarak kontrol edilmiştir. Kefir laktoperoksidaz ve süt laktoperoksidaz için 80 kDa civarında tek bant elde edilmiştir. Süt LPO ve kefir LPO enzimlerinin Km ve Vmax değerleri Lineweaver-Burk yönteminden yararlanarak bulunmuştur. ABTS substratı için süt LPO için Km değeri 0.166±0.071 mM ve Vmax değeri 238.095±0.71 EU/mL; kefir LPO için Km değeri 0.088±0.016 mM ve Vmax değeri 294.117±0.89 EU/mL olarak belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında, bazı kimyasalların elde edilen saf süt ve kefir LPO enzimleri üzerine etkileri incelenmiştir. Enzimin spesifik inhibitörleri olan sülfanilamid ve sülfaguanidinin süt LPO ve kefir LPO enzimleri üzerine inhibisyon etkileri çalışılmıştır. Süt LPO enzimi üzerine sülfanilamid ve sülfaguanidinin IC50 ve Ki değerleri sırasıyla 3.41±0.54, 1.15±0.32 ve 0.019.10-4±0.009.10-4, 0.035.10-5±0.003.10-5 µM bulunmuştur. Kefir LPO enzimi üzerine sülfanilamid ve sülfaguanidinin IC50 ve Ki değerleri sırasıyla 4.24±0.67, 1.9±0.59 ve 0.044.10-4±0.002.10-4, 0.065.10-5 ± 0.004.10-5 µM bulunmuştur.
Bazı antimikrobiyal ajanların termodinamik protonasyon sabitlerinin HPLC yöntemiyle belirlenmesi
Antimikrobiyal ajanlar bünyesinde antiseptikleri, antibiyotikleri, antiviralleri, antifungalleri ve antiparaziterleri de içeren geniş kullanım alanına sahip terapötik maddelerdir. Bu maddeler enfeksiyonları önlemek veya tedavi etmek için kullanılırlar. Özellikle azot atomu içeren heterosiklik yapıdaki antimikrobiyaller geniş farmakolojik aktivite yelpazesi sergileme yeteneklerinden dolayı birçok doğal üründe ve sentetik ilaçta yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu ilaçlar içerisinde yaygın kullanım alanına sahip olan klotrimazol, sertakonazol, oksikonazol ve klimbazol zayıf asit/baz özelliğine sahip olduğundan, sulu ortamda bu moleküllerinin asit-baz dengesinin incelenmesi, moleküllerin aktivitelerini anlamak gereklidir. Belirli bir pH'da bir bileşiğin iyonlaşmasını gösteren denge temel alınarak protonasyon sabiti (pKa) belirlenebilmektedir. Bu tez çalışmasında klotrimazol, sertakonazol, oksikonazol ve klimbazolün protonasyon sabiti metanol-su ortamında, mobil faz pH'sı 3-8 aralığında RP-HPLC yöntemiyle tayin edilmiştir. Klotrimazol ve klimbazol için %50, %55 ve %60 (v/v) metanol içeren su-metanol ortamında, sertakonazol ve oksikonazol için %55, %57,5 ve %60 (v/v) metanol içeren metanol-su ortamında, 37°C'de çalışılmıştır. Kromatografik analizler için Agilent Zorbax SB-CN kolon (4,6x150mm, 3,5 µm) seçilmiştir. Mobil fazın akış hızı 1ml/dk olarak sabitlenmiştir. Bileşiklerin dalga boyu 202 nm olarak belirlenmiştir. Klimbazol, klotrimazol, oksikonazol ve sertakonazolün su ortamındaki pKa değeri mol kesri-pKa ilişkisi kullanılarak sırasıyla 6,430; 5,864; 7,114 ve 6,901 olarak hesaplanmıştır. Aynı şekilde 1/Ɛ-pKa ilişkisi kullanılarak bileşiklerin su ortamındaki pKa değerleri 6,295; 5,813; 6,813 ve 6,806 olarak belirlenmiştir. Bu tez kapsamında suda çözünürlüğü az olan bu bileşiklerin belirlenen pKa değerleri, farklı pH değerlerinde iyonlaşma ve ADME özellikleri için gerekli verilerdir.