Bazı yeni organik bileşiklerin tirosinaz ve alfa amilaz inhibisyon potansiyellerinin in vitro ve in siliko olarak incelenmesi
In vitro and in silico investigation of tyrosinase and alpha amylase inhibition potentials of some new organic compounds
Yazar: BÜŞRA KURNAZ
Danışman: PROF. DR. AHMET ÇOLAK
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, yeni sentezlenmiş, piperazin, 1,2,4-triazol ve/veya florokinolon yapısı içeren bazı bileşiklerin klinik öneme sahip tirosinaz ve α-amilaz enzimlerinin aktiviteleri üzerine inhibisyon potansiyelleri incelenmiş ve ayrıca IC50 değerleri, inhibisyon türü ve Ki değerleri belirlenmiştir. Bu bileşiklerin enzimlerle etkileşimlerini ve bağlanma enerjilerini teorik olarak belirlemek amacıyla da moleküler modelleme programları kullanılmıştır. Ticari olarak temin edilen enzimler için optimum reaksiyon şartları belirlendikten sonra, kinetik çalışmalar yapılarak en düşük IC50 değerine sahip moleküller tirosinaz için 7. molekül, α- amilaz için ise 5. molekül olarak tespit edilmiştir. 7. molekül için inhibisyon mekanizması nonkompetetif olup, Ki değeri 477,86 µM iken 5. molekül için inhibisyon mekanizması ankompetetif, Ki değeri ise 355,84 µM olarak belirlenmiştir. Moleküler modelleme sonuçlarına göre, aktif bölge bağlanma enerjisi en düşük olan moleküller tirosinaz için 5. molekül, α- amilaz için ise 6. molekül olarak gözlenmiştir. Bununla birlikte in vitro çalışmalarla yüksek inhibisyon profili gösteren moleküllerin her iki enzim durumunda da in siliko çalışmalarda en etkili üç molekülden biri olduğu gözlenmiştir. Çalışılan tüm moleküllerin ayrıca ADME özellikleri de incelenmiş olup, her bir molekülün ilaç aday molekülü olarak yüksek bir potansiyele sahip olduğu tespit edilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda tirosinaz ve α-amilaz enzimleri için sırasıyla 7. ve 5. moleküllerin potansiyel birer inhibitör molekül olarak değerlendirilebileceği görülmektedir.

Abstract:
In this study, the inhibition potential, IC50 values, inhibition type and Ki values of compounds containing some piperazine, 1,2,4-triazole and/or fluoroquinolone structures on clinically important tyrosinase and α-amylase enzymes were investigated. Theoretically, molecular modeling programs were used to determine the interaction of these compounds with enzymes and their binding energies. After determining the optimum reaction conditions for commercially available enzymes, kinetic studies were carried out and the molecules with the lowest IC50 value were determined as 7th molecule for tyrosinase and 5th molecule for α-amylase. The inhibition mechanism for the 7th molecule is noncompetitive, while the Ki value is 477.86 µM, the inhibition mechanism for 5th molecule is uncompetitive and the Ki value was determined to be 355.84 µM. According to molecular modeling results, molecules with the lowest active site binding energy were observed as 5th molecule for tyrosinase and 6th molecule for α-amylase. In addition, in vitro studies, it has been observed that molecules showing a high inhibition profile are one of the three most effective molecules in silico studies in both enzyme states. ADME properties of all studied molecules were also examined, and it was determined that each molecule has a high potential as a drug candidate molecule. As a result of the studies, it is predicted that the 7th molecule and 5th molecules, may be potential inhibitors for tyrosinase and α-amylase, respectively.