Escherichia Coli ve Staphylococcus Aureus DNA Giraz B ATPaz aktif sitesinde etkin olan bileşenlerin moleküler modelleme ve aktivite çalışmaları

Yeni ligandların tasarlanmasında, HTVS (Yüksek çıktılı sanal tarama teknikleri, High Throughput Virtual Screening), docking gibi bilgisayar gerektiren metod ve algoritmalar yanısıra, ROC eğrileri (alıcı işletim karakteristik eğrileri, Receiver Operating Characteristic curves) gibi istatistiksel yöntemlerin kullanılması günümüz popüler yöntemleri arasındadır. Genelde, bu yöntemlerin kullanılabilmesi için etkileşmeyi incelemeye olanak verecek ligand ile beraber kristallendirilmiş makromolekül yapısının X-Ray kristalografik datası veya homoloji modeli bulunmalıdır. Antimikrobial tedavide DNA giraz enziminin inhibe edilmesine dayalı moleküllerin geliştirilmesi özellikle Escherichia coli (E. coli) ve S. aureus (S. aureus) gibi bir taraftan Gram-/Gram+ ayrımına sahip, diğer taraftan çoklu ilaç rezistansına sahip mikroorganizmalarin alternatif klinik tedavisi açısından önemlidir. Son yıllarda yayınlanan E. coli ve S. aureus DNA Giraz B (Pdb id:3G7B ve 3G7E) yöresine ait kristalografi bilgileri, gram+/- selektif inhibitör bileşiklerin belirlenmesinde, bilgisayar kullanıma dayalı ilaç araştırma yöntemlerini kullanma olanağı vermiştir. E. coli ve S. aureus DNA Giraz B kristalografik verileri yardımıyla aktif yöre amino asit-ligand etkileşimlerini inceleyip, bu etkileşimleri DNA Giraz B ATPaz inhibitorlerine ait literatür verileriyle karşılaştırdığımızda, etkileşimde seçicilik açısından bazı su moleküllerinin etkin katkısının olduğu belirledik. Bu çalışmada, ilk olarak ZINC veri bankasından elde edilen 5000 ve 50000 bileşiğe, bu yöreye etkinlikleri kanıtlanmış bileşiklerin katımıyla, zenginleştirilmiş deneme ve test setleri oluşturulmuştur. Daha sonra su moleküllerinin etkileşmeye olası katkı modelleri gözönüne alınarak E. coli ve S. aureus DNA giraz B ATPaz kristalografik verileri yardımıyla aktif yöreler HTVS yöntemi kullanılarak deneme setinde taranmış, elde edilen docking skorları ROC eğrileri yöntemiyle değerlendirilmiş ve etkin etkileşim kalıpları saptanmıştır. Bu etki kalıpları, test seti üzerinde aynı yöntemlerle tarandığında, en yüksek skor alan 20 molekülün mikroorganizmalar arası selektivite ve etkinlik düzeyleri, in-vitro E. coli ve S. aureus jel tabanlı Supercoiling testleri yardımıyla novobiyosin standardına karşı belirlenmiştir. Aktivite değerlendirmesinde, en yüksek skoru alan N'-(1-naftilkarbonil)-2,1,3-benzotiyadiazol-5-karbohidrazit yapısı E. coli ve S. aureus DNA gyrase B ATPaz ları arasında selektif inhibisyonu gerçekleştirmiştir.