izpis_h1_title_alt

Dinamični model DNA topoizomeraze tipa II ter in silico načrtovanje novih katalitičnih zaviralcev kot potencialnih kemoterapevtikov
ID Herlah, Barbara (Avtor), ID Perdih, Andrej (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Sosič, Izidor (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (66,80 MB)
MD5: F8D5A9835D106C497B1B899327EDE6A8

Izvleček
DNA topoizomeraze tipa II so biološki molekulski motorji, ki katalizirajo topološke spremembe v molekuli DNA in so pomembne tarče protirakavih zdravil. S pomočjo molekulskih simulacij in eksperimentalnih podatkov smo razvili dinamičen model različnih konfiguracij topoizomeraze IIA v njenem katalitičnem ciklu. Simulacije so pokazale, da sta rotacijsko gibanje dimera in drsno gibanje znotraj DNA-vrat inherentni dinamični lastnosti encima. Ugotovili smo tudi, da ATP ključno prispeva k stabilizaciji T-segmenta, saj hidroliza ATP povečuje konformacijsko aktivnost N-vrat. Načrtovali smo katalitične zaviralce človeške topoizomeraze II?, ki ciljajo na vezavno mesto za ATP, da bi obšli omejitve obstoječih topoizomeraznih strupov, ki se uporabljajo v kemoterapiji. Z uporabo molekulskih simulacij in umetne inteligence smo optimizirali zaviralce iz skupine 4,6-substituiranih-1,3,5-triazin-2(1H)-onov, pri čemer so uvedeni biciklični substituenti na mestu 6 ohranili zaviralno aktivnost in nekoliko izboljšali fizikalno-kemijske lastnosti spojin. Razvili smo tudi novo metodo načrtovanja učinkovin s pomočjo dinamičnih farmakofornih modelov. Za validacijo metode smo uporabili vezavno mesto za ATP človeške DNA topoizomeraze II? ter odkrili nove katalitične zaviralce naravnega izvora. Z uporabo tako razvitega farmakofornega modela smo odkrili substituirane 3-(imidazol-2-il) morfoline, ki selektivno zavirajo topoizomerazo II? in se vežejo na ATPazno domeno. Te spojine so tudi citotoksične preko mehanizma, ki je drugačen kot pri topoizomeraznih strupih.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:DNA topoizomeraza II, katalitični cikel, molekulske simulacije, molekulska dinamika, katalitični zaviralci, protirakave učinkovine
Vrsta gradiva:Doktorsko delo/naloga
Organizacija:FFA - Fakulteta za farmacijo
Leto izida:2024
PID:20.500.12556/RUL-165151 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:25.11.2024
Število ogledov:50
Število prenosov:29
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Dynamical model of a type II DNA topoisomerase and in silico design of novel catalytic inhibitors as potential chemotherapeutics
Izvleček:
Type II DNA topoisomerases are biological molecular motors that catalyze topological changes in DNA molecules and are considered important targets for anticancer drugs. Using molecular simulations and experimental data, we developed a dynamic model of various configurations of topoisomerase IIA in its catalytic cycle. The simulations revealed that both the rotational movement of the dimer and the sliding motion within the DNA gates are inherent dynamic properties of the enzyme. Furthermore, ATP could play a crucial role in the stabilization of the T-segment, as ATP hydrolysis increased the conformational activity of the N-gate. To overcome the limitations of current topoisomerase poisons used in chemotherapy catalytic inhibitors of human topoisomerase IIα that target the ATP binding site were developed. By utilizing molecular simulations and artificial intelligence, we optimized inhibitors from the group of 4,6-substituted-1,3,5-triazine-2(1H)-ones, where the introduced bicyclic substituents at position 6 maintained inhibitory activity and somewhat improved the physicochemical properties of the compounds. In addition, a novel approach for designing compounds was developed using dynamic pharmacophore models. To validate this method, the ATP binding site of human DNA topoisomerase IIα was examined, and new catalytic inhibitors of natural origin were identified. The derived pharmacophore model was then used to identify a class of substituted 3-(imidazol-2-yl) morpholines which selectively inhibit topoisomerase IIα and bind to its ATPase domain. These compounds also exhibit cytotoxic properties through a mechanism that is different from that of topoisomerase poisons.

Ključne besede:DNA topoisomerase II, catalytic cycle, molecular simulations, molecular dynamics, catalytic inhibitors, anticancer agents

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj