Farklı antimikrobiyal ajanların enterococcus faecalis üzerine inhibitör etkilerinin in siliko modelleme yöntemleri ile incelenmesi

Çocuk hastaların süt dişlerinde meydana gelen pulpal enfeksiyonlar, süt dişlerinin erken yaşta kaybına neden olmaktadır. Süt dişi pulpal enfeksiyonlarının tedavisinde başta Enterococcus Faecalis olmak üzere patojen bakterilerin elimine edilmesi gerekmektedir. Süt dişlerinin erken yaşta kaybını önlemek için lezyon sterilizasyonu ve doku tamiri tedavisi antibiyotik pat kombinasyonları ile uygulanmaktadır. Kullanılan antibiyotik pat kombinasyonları metronidazol, siprofloksasin, minosiklin ve amoksisilin trihidrat gibi antibiyotiklerden oluşmaktadır. Antibiyotikli patların dişlerde renklenme, alerjik reaksiyon ve direnç gelişimi gibi dezavantajları bulunmaktadır. Bu dezavantajlardan dolayı güvenilir, gelişmiş etkinliğe sahip ve yan etkileri azaltılmış doğal kaynaklı antimikrobiyal ilaçların tasarımına ihtiyaç duyulmaktadır. Bundan dolayı bu çalışmada, Enterococcus Faecalis enzimlerine (dihidrofolat redüktaz, ß-ketoaçil-açil taşıyıcı protein sentaz III, agmatin deiminaz, alanin rasemaz ve enterokokal yüzey proteini) karşı inhibitör etkili flavonoid ve kalkon türevli bileşiklerin inhibisyon mekanizmalarının ve yapısal özelliklerinin moleküler düzeyde belirlenmesi için moleküler modelleme yönteminden faydalanılmıştır. Bu sayede bu çalışmanın ilerde yapılacak olan deneysel çalışmalara rehber olması amaçlanmıştır. Çalışmanın 1. safhasında; hedef enzimlerin 3 boyutlu yapısı ve inhibitör bileşiklerin bağlanma bölgeleri belirlenmiştir ve flavonoid ve kalkon türevli ligand bileşiklerin 3 boyutlu yapıları hazırlanmıştır. İkinci safhada; kontrol grubu bileşikleri (metronidazol, amoksisilin trihidrat, doksisiklin, klorheksidin ve siprofloksasin) ile flavonoid ve kalkon türevli bileşikler, hedef enzimler ile moleküler kenetlenme yöntemi kullanılarak serbest bağlanma enerjileri hesaplanmıştır. Üçüncü safhada; kontrol grubu bileşiklerinin farmakokinetik özellikleri değerlendirilmiştir. Son safhada ise, enzim-ligand yapılarının bağlanmasında rol oynayan aminoasitler moleküler seviyede analiz edilmiştir. Çalışma sonucunda dihidrofolat redüktaz enzimi için 9 numaralı ligand bileşiği (C15H11NO4) -8.45 kcal/mol bağlanma enerjisi ile en iyi bağlanma afinitesi gösteren bileşik olarak belirlenmiştir. Ayrıca dihidrofolat redüktaz enziminin bağlanma bölgesinde bulunan ve inhibisyon mekanizmasında oldukça önemli rol oynayan olan Val102 amino asidi ile hidrojen bağı oluşturmuştur. ß-ketoaçil-açil taşıyıcı protein sentaz III enzimi 2 numaralı ligand bileşiği (C15H11BrO2) moleküler kenetlenmesi sonucu -8.41 kcal/mol bağlanma enerjisi en iyi bağlanma afinitesi gösteren bileşik olarak bulunmuştur. 2 numaralı bileşik ß-ketoaçil-açil taşıyıcı protein sentaz III enziminin bağlanma bölgesinde bulunan ve inhibisyon mekanizmasında oldukça önemli rol oynayan olan Asn280 amino asidi ile hidrojen bağı oluşturmuştur. Flavonoid ve kalkon türevli bileşikler ile yapılan kenetlenme çalışmaları sonucunda ise 20 numaralı ligand bileşiği (C16H13BrO3) -8.82 kcal/mol bağlanma enerjisi ile hedef enzim agmatin deiminaza karşı en iyi bağlanma afinitesi gösteren bileşik olarak belirlenmiştir. Flavonoid ve kalkon türevli bileşikler ile yapılan kenetlenme çalışmaları sonucunda ligand seçilen 20 bileşik de hem kontrol grubu bileşiklerinden hem de referans bileşikten daha etkin bağlanma göstermiş, bu bileşikler içerisinden 9 numaralı ligand bileşiği -8.94 kcal/mol bağlanma enerjisi ile hedef enzim alanin rasemaza karşı en iyi bağlanma afinitesi gösteren bileşik olarak bulunmuştur. Bağlanma bölgesinde bulunan ve inhibisyon mekanizmasında oldukça önemli rol oynayan Arg139, His169, Ser207 amino asitlerine bağlanma göstermektedir. Moleküler kenetlenme analizi sonucunda enterokokal yüzey proteini enzimi ile flavonoid ve kalkon türevli bileşikler arasından da -9.81 kcal/mol bağlanma enerjisi ile en yüksek bağlanma enerjisine sahip 20 numaralı ligand bileşiği olarak saptanmıştır. Bu çalışma sonucunda, süt dişi pulpal enfeksiyonlarının önlenmesine yönelik Enterococcus Faecalis enzimlerine etki eden ve spesifik bağlanma gösteren doğal kaynaklı kimyasal bileşiklerin in siliko yöntemi ile kısa sürede test edilerek geliştirilmesine katkıda bulunulmuştur.