< Terug naar vorige pagina

Project

Het verklaren van DNA GyraseB ATPase inhibitie met behulp van structuur en ligand gebaseerde modelbouw technieken.








De alarmerende verspreiding van
antibiotische resistentie is de belangrijkste reden van het doorgedreven
onderzoek naar nieuwe antibacteriële middelen.DNA Gyrase is een gevalideerd
antibacterieel doelwit voor dergelijk onderzoek. Dit essentiële, prokaryotisch
type II topoisomerase enzym is betrokken in de DNA replicatie, transcriptie en
recombinatie door de introductie van negatieve overwinding in DNA ten koste van
ATP hydrolyse. Het enzym is samengesteld uit 2 Gyrase A (GyrA) subeenheden die
deelnemen aan het splitsen en herstellen van de breuk van DNA, en 2 Gyrase B
(GyrB) onderdelen die de hydrolyse katalyseren van ATP. De interesse in de
Gyrase B subeenheid neemt toe omdat het overwinnen van resistentie tegen GyrA
inhibitoren een zeer moeilijke strijd blijkt.</>

In deze thesis werd een onderzoek
gestart naar DNA Gyrase B ATPase inhibitie door gebruik te maken van zowel enzym
en ligandgebaseerde modelbouw technieken. Eerst worden de antibiotische crisis
en de biologische functie van het gyrase enzym belicht, alsook wordt een korte
inleiding gegeven over de theoretische achtergrond van de verschillende
doelwit- en ligandgebaseerde modelbouwmethodes. Bovendien presenteren we de
laatste ontwikkelingen over GyrB inhibitoren en stellen we de rapporten voor over
modelbouwtechnieken die tot nu toe toegepast werden op dit systeem.</></>

Simulaties van moleculaire dynamica
werden gebruikt om de conformationele veranderingen van het enzym in gebonden
en vrije toestand te bestuderen, om zo de rol van de beweeglijke loops trachten
te begrijpen. Bovendien werden krachtveldgebaseerde vrije-energie technieken
zoals  </>computationele alanine scanning
en energie-decompositie op atomair niveau gebruikt om de interacties van
gekende inhibitoren met residus in de ATP bindingsplaats te bestuderen. Deze
studie suggereerde dat beide technieken waardevolle informatie kunnen geven
over de mogelijke bindingswijze van potentiële binders.</>

Moleculaire herkenning ter hoogte van
de DNA gyrase B enzyminhibitor bindingsinterface werd gerationaliseerd met
behulp van moleculaire docking. Verdere optimalisatie van debekomen poses
werd uitgevoerd via korte moleculaire dynamica simulaties die het inzetten van
rescoring schemas mogelijk maakte gebaseerd op MM-PB(GB)SA en zapbind.
Alhoewel dat MM-PBSA beter was dan deandere methodes, werden beperkingen
besproken aan de hand van nauwkeurige resultaten bij het toepassen van deze
methode in virtuele screening op zoek naar betere GyrB inhibitoren.</>

Om deze beperkingen te overwinnen
hebben wij dan ligandgebaseerde, kwantitatieve structuur-activiteitsrelatie
modellen voor binaireclassificatie (actieve/inactieve verbindingen) opgesteld.
Adaboost verzamelingen van 1-kenmerk lineaire discriminant analysemodellen
werden voortgebracht gedurende genetisch
algoritme (GA) iteraties, evenals via adaboost en voting meta-ensembles. Bovendien
werden least squaressupport vector machine met GA voor de selectie van de
kenmerken (GA-LS-SVM) toegepast, gebruik makende van moleculaire descriptoren
die diverse structurele informatie versleutelden. Deze studie toonde aan dat
ondanks het feit dat deze modellen geen directe interpretatievan de invloed
van de gecodeerde structurele informatie op de biologische activiteit leveren,
zij de doelwitgebaseerde benaderingen overtreffen wanneer men de correlaties
beschouwt tussen de structurele informatie en de gegevens van de experimentele
enzymactiviteit.</></>

Bovendien werd informatie over meer
eenvoudige regressiemodellen en moleculaire docking gebruikt om het ontwerp
van nieuwe analogen te sturen met de bedoeling hun profiel van inhiberende
kracht tegen Gyrase B te verbeteren. Ten slotte werd een experimentele
screening uitgevoerd met behulp van een supercoiling assay op een
verzameling van </>dertien</> 2- en 3-carboxamide chromone-achtige stoffen die een gemeenschappelijke
chromone eenheid hebben met quercetin, een bewezen GyrB inhibitor. Twee van de </>dertien</>
analogen toonden een zwakke supercoiling inhibitie en op basis van
bindingswijze voorspelling via moleculaire docking, werden sommige veranderingen
voorgesteld om de potentie en selectiviteit ten opzichte van het  </>bacteriële GyrB te verbeteren.</>

Ondanks de beperkingen van de
modelbouwtechnieken die in deze thesis onderzocht werden, beschouwen we hen als
betrouwbaar wanneer ze voorzichtig gehanteerd en toegepast worden in de
zoektocht naar nieuwe GyrB inhibitoren.</>



Normal
0




false
false
false

EN-US
X-NONE
X-NONE



























DefSemiHidden="true" DefQFormat="false" DefPriority="99"
LatentStyleCount="267">
UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="Normal"/>
UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="heading 1"/>


















UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="Title"/>

UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="Subtitle"/>
UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="Strong"/>
UnhideWhenUsed="false" QFormat="true"Name="Emphasis"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Table Grid"/>

UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="No Spacing"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Shading"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light List"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Grid"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Dark List"/>
UnhideWhenUsed="false"Name="Colorful Shading"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful List"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Grid"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Shading Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light List Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Grid Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 1 Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 2 Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 1 Accent 1"/>

UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="List Paragraph"/>
UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="Quote"/>
UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="Intense Quote"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 2 Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="MediumGrid 1 Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 2 Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 3 Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Dark List Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Shading Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful List Accent1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Grid Accent 1"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Shading Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light List Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Grid Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 1 Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 2 Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 1 Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 2 Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 1 Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 2 Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 3 Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Dark List Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Shading Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful List Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Grid Accent 2"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="LightShading Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light List Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Grid Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 1 Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 2 Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 1 Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 2 Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 1 Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 2 Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 3 Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Dark List Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Shading Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful List Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Grid Accent 3"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Shading Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light List Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false"Name="Light Grid Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 1 Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 2 Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 1 Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 2 Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 1 Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 2 Accent4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 3 Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Dark List Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Shading Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful List Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Grid Accent 4"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Shading Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light List Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Grid Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 1 Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 2 Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 1 Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 2 Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 1 Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 2 Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 3 Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Dark List Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Shading Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful List Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Grid Accent 5"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Shading Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light List Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Light Grid Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 1 Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Shading 2 Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 1 Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium List 2 Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 1 Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid 2 Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Medium Grid3 Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Dark List Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful Shading Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="Colorful List Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" Name="ColorfulGrid Accent 6"/>
UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="Subtle Emphasis"/>
UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="Intense Emphasis"/>
UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="Subtle Reference"/>
UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="Intense Reference"/>
UnhideWhenUsed="false" QFormat="true" Name="Book Title"/>





/* Style Definitions */
table.MsoNormalTable
{mso-style-name:"Table Normal";
mso-tstyle-rowband-size:0;
mso-tstyle-colband-size:0;
mso-style-noshow:yes;
mso-style-priority:99;
mso-style-qformat:yes;
mso-style-parent:"";
mso-padding-alt:0in 5.4pt 0in 5.4pt;
mso-para-margin-top:0in;
mso-para-margin-right:0in;
mso-para-margin-bottom:10.0pt;
mso-para-margin-left:0in;
line-height:115%;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:11.0pt;
font-family:"Calibri","sans-serif";
mso-ascii-font-family:Calibri;
mso-ascii-theme-font:minor-latin;
mso-fareast-font-family:"Times New Roman";
mso-fareast-theme-font:minor-fareast;
mso-hansi-font-family:Calibri;
mso-hansi-theme-font:minor-latin;}

Datum:22 nov 2008 →  12 dec 2012
Trefwoorden:Antibacterial agents
Disciplines:Ontdekking en evaluatie van biomarkers, Ontdekking en evaluatie van geneesmiddelen, Medicinale producten, Farmaceutica, Farmacognosie en fytochemie, Farmacologie, Farmacotherapie, Toxicologie en toxinologie, Andere farmaceutische wetenschappen
Project type:PhD project