20.500.12556/RUL-173888 Razvoj spletnega orodja za iskanje tarč bioaktivnih molekul naravnega izvora Development of a web tool for target identification of bioactive natural molecules Bioaktivne molekule naravnega izvora so ključni vir za razvoj zdravil in so deležne vedno večje pozornosti zaradi obetavnih rezultatov študij o sodobnih boleznih, kot so rak in nevrodegenerativne bolezni. Pogosto imajo polifarmakološko aktivnost, kar lahko prinaša neznane posledice, zaradi česar je njihovo raziskovanje ključnega pomena. Klasični laboratorijski pristopi niso dovolj učinkoviti za potrebne obsežne raziskave, zato se metode pomikajo k boljšim rešitvam, kot je računalniško podprto odkrivanje zdravil. To delimo na metode na osnovni ligandov ter na osnovi struktur, med katerimi je za raziskovanje tarč molekul najbolj primeren pristop inverznega sidranja, ki omogoča napoved potencialnih tarčnih proteinov za izbrano molekulo. Kljub temu ne obstaja spletno orodje, ki bi uporabnikom omogočalo inverzno sidranje molekul na obsežne zbirke vezavnih mest. Zato smo razvili spletni strežnik, ki je javno dostopen na spletni povezavi http://probis-dock-server.insilab.org/ in omogoča uporabo algoritma ProBiS-Dock na podatkovnih zbirkah vezavnih mest ProBiS-Dock (220,60 proteinov) ter ProBiS-Fold (vsi človeški proteini). Strežnik sprejme datoteko molekule za sidranje, omogoči izbiro podatkovne zbirke in nastavitev parametrov, sidra molekulo ter vrne rezultate na pregleden in dostopen način. Za potrditev delovanja smo izvedli prvo študijo obsežnega inverznega sidranja naravne molekule alfa-ciperon, ki se v tradicionalni medicini uporablja za zdravljenje raznih obolenj. Sto najbolj verjetnih napovedanih tarč smo uvrstili v preglednico ter z njimi izvedli analizo statistične obogatitve poti KEGG PATHWAY. Odkrili smo 142 obogatenih bioloških poti, od tega jih je bilo 35 povezanih z Alzheimerjevo boleznijo. Rezultati naše študije in omejena raziskanost alfa-ciperona nakazujejo pomembnost nadaljnjih raziskav te molekule, pri čemer naše napovedane tarče služijo kot izhodišče za razumevanje njene potencialne vloge v terapijah nevrodegenerativnih boleznih. Bioactive molecules of natural origin are a key resource for drug development. Phytochemicals are gaining increasing attention due to promising results in studies on cancer and neurodegenerative diseases. They often exhibit polypharmacological activity, which can have both positive and negative effects, making them important to study. However, classical experimental methods are inefficient for the required large scale studies, which need better solutions, such as computer-aided drug design. These approaches are divided into ligand-based and structure-based, with inverse docking being the most suitable for identifying molecular targets. However, there is currently no web-accessible tool that allows inverse docking of molecules to large databases of binding sites. Therefore, we have developed a web server, publicly available on http://probis-dock-server.insilab.org/, which uses the ProBiS-Dock algorithm together with the ProBiS-Dock (220,760 proteins) and ProBis-Fold (all human proteins) binding sites databases. The server accepts a molecule file, allows database selection and docking parameter customization, performs docking, and returns results in an accessible format. As a use case, we conducted the first large-scale inverse docking study of the molecule alpha-cyperone, which is used in traditional medicine for various human diseases. We listed the top 100 predicted targets in a table and performed a KEGG PATHWAY enrichment analysis with them. We found 142 enriched biological pathways, 35 of which were associated with Alzheimer’s disease. The results of our study and the limited research on alpha-cyperone indicate the importance of further investigation of this molecule. The targets we predicted serve as a basis for further studies to understand its molecular interactions and therapeutic potential in neurodegenerative diseases. bioaktivne molekule naravnega izvora računalniško odkrivanje zdravil inverzno sidranje strežnik ProBiS-Dock Server alfa-ciperon tarčni proteini Alzheimerjeva bolezen natural bioactive molecules computer aided drug discovery inverse docking webserver ProBiS-Dock Server alpha-cyperone target proteins Alzheimer's disease true false false Slovenski jezik Angleški jezik Magistrsko delo/naloga 2025-09-25 07:16:26 2025-09-25 07:16:33 2025-11-15 03:41:53 0000-00-00 00:00:00 2025 0 0 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 266188 250585347 52651.pdf 52651.pdf 1 108CF53892AD93C8B182057DA28934F0 670bd6e5e60350ea4add0c6d807a65fc6ace4be4cd945b78fb316b0758e8aaae 9d4c264a-99ce-11f0-9328-0050569b8976 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?lang=slv&id=218576 Biotehniška fakulteta 0 0 0