Seçilmiş interlökin 1-beta inhibitörlerinin ADAMTS5 üzerine etkilerinin In Siliko analizleri
In Silico analysis of the effects of selected interleukin 1-beta inhibitors on ADAMTS5
Yazar: TUĞRULHAN ÖZDEN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNAN KANDIR
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Osteoartrit (OA) inflamatuar sürecinde içinde yer aldığı dejeneratif eklem hasarıdır. OA tedavisinde inflamatuar yanıtı azaltmak ve durdurmak için birçok küçük molekülden faydalanılmaya çalışılmaktadır. Sunulan çalışmada, seçilmiş IL-1β inhibitörlerinin ADAMTS5 üzerine etkilerinin in siliko analizlerinin yapılması amaçlanmıştır. Bu amaçla, IL-1β inhibitör özelliği taşıyabilecek Apigenin, Bütein, Kurkumin, Gallik asit, Harpagosit, Oleuropein, Hiperforin, Quercetin, Wogonin, EGCG ve Resveratrol molekülleri ADAMTS5 inhibitörü olan Aldumastat ile affinite ve ADMET özellikleri yönünden karşılaştırılmıştır. Autodock Vina programı ile moleküler docking analizleri ve affinite değerleri hesaplanmış olup, seçilmiş moleküllerin ADAMTS5 ile 3B kompleks yapıları oluşturulmuştur. Moleküllerin ADAMTS5 bağlanma bölgeleri ve bağ türleri BIOVIA Discovery Studio yazılımı ile karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Docking sonrası Swis-Pdb Viewer yazılımı ile ADAMTS5 protein-ligand toplam enerji hesaplamaları yapılmıştır. Seçilmiş moleküllerin Absorbsiyon, Dağılım, Metabolizma, Ekskresyon, Toksikolojik (ADMET) özellikleri admetSAR yazılımı ile değerlendirilmiştir. EGCG, Apigenin, Oleuropein ve Wogonin'in ADAMTS5 'in aktif bölgesine negatif affiniteleri en yüksek olarak hesaplanmış ve bu moleküllerden ADMET özellikleri bakımından oral biyoyararlanımı ve bağırsak emilimi en yüksek hepatotoksik ve nefrotoksik özellikleri en düşük olarak Oleuropein ve Wogonin molekülleri bulunmuştur. Elde edilen bulguların in vitro ve in vivo çalışmalar için bir kılavuz niteliğinde olduğu ve in siliko analiz sonucunda ADAMTS5 inhibitörü potansiyeline sahip bu moleküllerin in vitro ve in vivo şartlar altında daha detaylı moleküler analizlerle incelenmesi gerektiği kanaatindeyiz.

Anahtar Kelimeler: Osteoartrit, ADAMTS5, IL-1, In siliko, Autodock

Abstract:
Osteoarthritis (OA) is a degenerative joint damage involving the inflammatory process. Many small molecules are being used to reduce and stop the inflammatory response in the treatment of OA. In the presented study, it was aimed to perform in silico analyzes of the effects of selected IL-1β inhibitors on ADAMTS5. For this purpose, Apigenin, Butein, Curcumin, Gallic acid, Harpagocyte, Oleuropein, Hyperforin, Quercetin, Wogonin, EGCG and Resveratrol molecules, which may have IL-1β inhibitory properties, were compared with Aldumastat, an ADAMTS5 inhibitor, in terms of affinity and ADMET properties. Molecular docking analyzes and affinity values were calculated with the Autodock Vina program, and 3D complex structures of selected molecules were created with ADAMTS5. The ADAMTS5 binding sites and bond types of the molecules were comparatively examined with BIOVIA Discovery Studio software. After docking, ADAMTS5 protein-ligand total energy calculations were made with Swis-Pdb Viewer software. Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion, Toxicological (ADMET) properties of selected molecules were evaluated with admetSAR software. The negative affinities of EGCG, Apigenin, Oleuropein and Wogonin to the active site of ADAMTS5 were calculated to be the highest, and among these molecules, Oleuropein and Wogonin were found to have the highest oral bioavailability and intestinal absorption in terms of ADMET properties, and the lowest hepatotoxic and nephrotoxic properties. We believe that the findings obtained are a guide for in vitro and in vivo studies, and as a result of in silico analysis, these molecules with ADAMTS5 inhibitor potential should be examined with more detailed molecular analyzes under in vitro and in vivo conditions.

Keywords: Osteoarthritis, ADAMTS5, IL-1, In silico, Autodock