Bazı yeni benzotiyofen türevlerinin anti-kolinesteraz aktivitelerinin belirlenmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÖZNUR YALMAÇ
Danışman: Can Yılmaz
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Heteroaromatik bileşikler biyolojik olarak önemli özelliklere sahiptir ve bu nedenle ilaç keşfi ve geliştirilmesi için birçok çalışmanın konusu olmaktadırlar. Klinik olarak anti-mikrobiyal, anti-kanser, anti-oksidan ve anti-kolinesteraz ajan olarak kullanım potansiyelleri ile dikkat çeken kükürt bazlı heteroaromatik yapılar içerisinde özellikle tiyofen türevleri üzerinde durulmaktadır. Bu tez çalışmasında yedi farklı benzotiyofen türevinin, Alzheimer Hastalığı'nın semptomatik tedavisinde kullanılabilecek yeni ilaç etken maddeleri olabilme kapasiteleri araştırılmıştır. Alzheimer Hastalığı'nın tedavi stratejilerinden biri asetilkolinesteraz (AChE) ve bütirilkolinesteraz (BChE) enzimlerinin aktivitelerinin geri dönüşümlü olarak inhibisyonunu içermektedir. Bu noktadan hareketle, bu yeni yedi benzotiyofen türevlerinin AChE ve BChE enzimleri üzerindeki inhibisyon etkileri hem in vitro hem de hesaplamalı olarak araştırılmıştır. İlk olarak SwissADME ve OSIRIS Property Explorer yazılımları ile ilaç olma potansiyelleri tespit edilmiş, sonrasında aktivite testlerine geçilmiştir. Bu amaçla farklı konsantrasyonlardaki maddelerin eklendiği reaksiyon ortamlarında Ellman ve arkadaşlarının metodu ile enzim aktivitelerindeki değişimler üç ayrı substrat konsantrasyonu için ölçülmüştür. SigmaPlot 13.0 Enzyme Kinetics modülü ile inhibisyon modelleri bulunmuştur. AutoDockTools-1.5.6 ve CB-Dock2 yazılımları ile moleküler kenetlenme analizleri yapılarak maddelerin enzimler üzerinde yerleştiği bölgeler belirlenmiştir. Tüm ölçümler standart olarak kullanılan inhibitörler rivastigmin ve galantamin için de gerçekleştirilmiştir. ADME/T analizleri tüm türevlerin ilaç etken maddesi olma potansiyeli taşıdığını göstermekle birlikte Q35 ve Q37 diğerlerine oranla daha yüksek ve önemli ilaç skorlarına sahiptir; sırasıyla 0.37 ve 0.41. Yalnızca Q45 (Ki: 630.63 µM) ve Q48 (Ki: 344.50 µM) kodlu türevler elektrikli yılanbalığı saf AChE enzimi üzerinde zayıf derecede, sırasıyla tam yarışmalı ve tam yarışmasız, inhibisyon gerçekleştirmişlerdir. Buna karşılık türevlerin tümü at serumu saf BChE enzimini inhibe etmişlerdir. Özellikle Q37 (kısmi yarışmasız, Ki: 2.171e-7 µM), Q44 (kısmi karışık, Ki: 1.063e-6 µM), Q45 (kısmi karışık, Ki: 0.19 µM), Q48 (kısmi karışık, Ki: 8.15 µM) ve Q40 (kısmi yarışmasız, Ki: 9.17µM) türevleri rivastigmin (tam yarışmasız, Ki: 21.32 µM) ve galantamin (tam yarışmalı, Ki: 0.41 µM) ile kıyaslanabilecek derecede etkili inhibisyon gerçekleştirmişlerdir. İnhibisyon etkisine sahip tüm türevler, her iki enzimde de mevcut olan ve yüksek homoloji paylaşan dar kanalı oluşturan veya etrafında lokalize durumdaki amino asitlerle çoğunlukla hidrofobik etkileşimler içerisindedirler. Her iki enzime de inhibisyon uygulayan türevlerden Q45 hidrofobik etkileşim kurduğu TRP286 ile PAS, PHE338 ve PHE297 ile de ABS bölgesine yerleşerek AChE'yi inhibe ederken, TRP82 ve ASP70 ile PAS bölgesine yerleşerek BChE'ı inhibe etmiştir. Q48 ise, hidrofobik etkileşimler kurarak Q45 gibi, TRP286 ile PAS, PHE338 ve PHE297 ile de ABS bölgesine yerleşerek AChE'yi inhibe ederken, TYR128 ve PHE329 ile PAS, ve LEU286 üzerinden ABS bölgelerine bağlanarak BChE enzimini inhibe etmiştir. Sonuç olarak her iki enzim üzerinde de etkili olan Q45 ve Q48 ve ayrıca son derece düşük Ki değeriyle BChE inhibisyonu gerçekleştiren Q37 Alzheimer Hastalığı'na karşı kullanılabilecek etken maddeler olarak tespit edilmiş, ancak daha ileri çalışmalar ile testlerin ve türevlendirmelerin devam etmesi gerektiğinin önemi belirtilmiştir.