Bazı sülfonamid türevi bileşiklerin asetilkolin esteraz enzimi üzerine inhibisyon etkilerinin in siliko ve in vitro yöntemlerle incelenmesi
Investigation of inhibition effects of some sulfonamide derivatives on acetylcholine esterase enzyme by in silico and in vitro methods
Yazar: BİRALİ YOLCU
Danışman: DOÇ. DR. NAMIK KILINÇ
Iğdır Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
İnsanlarda asetilkolinesterazın farmakolojik önemi başta Alzheimer olmakla beraber birçok hastalığın tedavisi amacıyla kullanılan ilaçların hedefinde bulunmasından kaynaklanır. Asetilkolinesteraz enzimi insan bedeninde özellikle beyinde, sinir hücrelerinde, kasta ve eritrositlerde yer alır. Bu nedenle, bu çalışmada, belirli sülfonamid türevlerin Asetilkolinesteraz (AChE) enzimi üzerindeki in vitro ve in sliko inhibisyon etkileri araştırılmıştır. Sülfonamid türevlerinin rekombinant insan AChE enzimi üzerindeki inhibitör etkilerinin belirlenmesi için iki yöntem kullanıldı. In vitro inhibisyon etkileri spektrofotometrik olarak belirlendikten sonra, moleküler docking yöntemi ile bağlanma enerjisi ve bağlanma modları belirlenmiştir. 5-Bromo-2-Metoksibenzen Sulfonamid bileşiğinin AChE enzimi için en güçlü inhibisyon etkisini sergilediği gözlendi. IC50 değeri 9.72 µM olarak belirlendi. 6-Chloro-N-(5-Metilisoksazal-3-il) Pridin-3-Sülfonamid, 5-Bromo-N-Etilpridin-3-Sülfonamit ve 5-Bromo-N,N-Dimethyl-2-Methoxy benzenesulfonamide bileşiklerinin de AChE enzimine karşı birbirine yakın ve oldukça etkili inhibisyon gösterdikleri tespit edildi (IC50 değerleri sırasıyla, 10.45 µM, 10.30 µM ve 10.15 µM). 4-formyl-N,N Dimetyl-1H-İmidazol-1- Sulfonamid ve N-Ethyltoluene-4-Sulfonamide bileşiklerinin IC50 değerleri sırasıyla 12.78 µM ve 15,68 µM olarak hesaplandı. Çalışılan sülfonamid türevi bileşikleri içinde en düşük etkiyi 17,69 µM IC50 değeri ile 4-cyanobenzene-1-sulfonamide bileşiği gösterdi. Bu çalışmanın sonuçları, sülfonamid türev bileşiklerinin etkili birer AChE inhibitörü olduğunu göstermiştir. AChE enzimine karşı in vitro inhibisyon etkisi gösteren bileşikler için yapılan moleküler docking sonuçları da elde edilen verileri desteklemektedir.

Abstract:
The pharmacological importance of acetylcholinesterase in humans stems from the fact that it is the target of drugs used for the treatment of many diseases, especially Alzheimer's. Acetylcholinesterase enzyme is located in the human body, especially in the brain, nerve cells, muscle and erythrocytes. Therefore, in this study, the in vitro and in silico inhibition effects of certain sulfonamide derivatives on the Acetylcholinesterase (AChE) enzyme were investigated. Two methods were used to determine the inhibitory effects of sulfonamide derivatives on the recombinant human AChE enzyme. After in vitro inhibition effects were determined spectrophotometrically, binding energy and binding modes were determined by molecular docking method. It was observed that 5-Bromo-2-Methoxybenzene Sulfonamide compound exhibited the strongest inhibition effect for the AChE enzyme. The IC50 value was determined as 9.72 µM. 6-Chloro-N-(5-Methylisoxazal-3-yl) Pyridine-3-Sulfonamide, 5-Bromo-N-Ethylpyridine-3-Sulfonamide and 5-Bromo-N,N-Dimethyl-2-Methoxy benzenesulfonamide compounds also contain AChE It was determined that they showed close and very effective inhibition against the enzyme (IC50 values 10.45 µM, 10.30 µM and 10.15 µM, respectively). The IC50 values of 4-formyl-N,N Dimethyl-1H-Imidazole-1- Sulfonamide and N-Ethyltoluene-4-Sulfonamide compounds were calculated as 12.78 µM and 15.68 µM, respectively. Among the sulfonamide derivative compounds studied, 4-cyanobenzene-1-sulfonamide compound showed the lowest effect with an IC50 value of 17.69 µM. The results of this study showed that sulfonamide derivative compounds are effective AChE inhibitors. Molecular docking results for compounds showing in vitro inhibitory effects against the AChE enzyme also support the data obtained.