Računalniško podprto načrtovanje novih zaviralcev N-acetilglukozaminidaz s potencialnim protibakterijskim delovanjemSluga, Janja (Avtor) Venko, Katja (Mentor) Tomašič, Tihomir (Komentor) N-acetilglukozaminidazeavtolizin Eprotibakterijske učinkovinezaviralcivirtualno rešetanjeQSP(A)RMICSPRRazvoj učinkovitih protibakterijskih učinkovin je izjemno pomemben pri reševanju naraščajočega problema bakterijske odpornosti. Avtolizin E (AtlE) bakterije Staphylococcus aureus je zanimiva potencialna tarča, ker razgrajuje celično steno s cepitvijo ß-1,4-glikozidne vezi med N-acetilglukozaminom in N-acetilmuraminsko kislino v peptidoglikanu, s tem pa vpliva na preoblikovanje celične stene, rast bakterij in tvorbo biofilma. Nove zaviralce AtlE smo iskali z računalniško podprtim načrtovanjem učinkovin na osnovi liganda in kristalne strukture AtlE iz S. aureus ter s pomočjo novo razvitih kot tudi prosto dostopnih računskih modelov za napoved topnosti v vodi in ostalih farmakoloških lastnosti. Zasnovali smo knjižnico 440 ligandov na osnovi piperidinil benzamidov (PBL), ki so edini predhodno znani zaviralci AtlE. Želeli smo izboljšati fizikalno-kemijske lastnosti, predvsem njihovo topnost v vodi. V ta namen smo razvili nove validirane modele za napovedovanje topnosti spojin v vodi na osnovi kemijske strukture (modeli QSPR) in ugotovili, da imajo modeli soglasja boljšo napovedno moč kot posamezni modeli. Najboljše virtualne zadetke so predstavljale spojine z ugodnimi vezavnimi konformacijami, pridobljenimi pri molekulskem sidranju, in z najbolj optimalno napovedano farmakološko aktivnostjo iz računskih študij. Nadalje smo po istem postopku preiskali še knjižnico spojin UL-FFA in iminosladkornih derivatov (ISL). Najboljše virtualne zadetke (n = 48) smo biološko ovrednotili z uporabo metod površinske plazmonske resonance in minimalne zaviralne koncentracije. Odkrili smo nove zaviralce AtlE iz strukturnega razreda iminosladkorjev z afiniteto vezave v nizkem mikromolarnem območju (spojini ISL-1 KD = 19 µM in MIC (S. aureus ATCC29213) = 8 µg/mL, ISL-8 KD = 88 µM in ISL-3 KD = 410 µM). Kljub ocenjeno izboljšani topnosti optimiziranih in novo sintetiziranih PBL, za te spojine vezave na AtlE in vrednosti MIC v nizkem mikromolarnem območju nismo uspeli doseči, zato predlagamo njihovo nadaljnjo strukturno optimizacijo. Z opravljenimi raziskavami smo razširili kemijski prostor zaviralcev in ustvarili temelje za nadaljnji razvoj učinkovitejših zaviralcev AtlE S. aureus.20252025-03-21 07:15:24Doktorsko delo/naloga167946sl