Bitkilerde yeni karbonik anhidraz ve glutatyon redüktaz inhibitörlerinin sentezi karekterizasyonu ve uygulaması


Karacan M. S. (Yürütücü), Karacan N., Özbek N.

TÜBİTAK Uluslararası İkili İşbirliği Projesi, 2013 - 2015

  • Proje Türü: TÜBİTAK Uluslararası İkili İşbirliği Projesi
  • Başlama Tarihi: Mayıs 2013
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2015

Proje Özeti

Herbisitler, yabancı otları yok etmede veya onlarını büyümesini engellemede kullanılan fitotoksik kimyasallardır.  Geleneksel bileşikler, bitkinin tek bir metabolik fonksiyonunu blokladığından hızlı gelişen herbisite-dirençli yabancı otlara karşı çok etkili olamamaktadır.

              Bu çalışmanın amacı aynı anda birden farklı enzime veya metabolik fonksiyona etki eden, yabancı otların gelişimini baskılayan yeni kimyasal inhibitörler geliştirmektir.  

Herbisit olarak davranmasını beklediğimiz toplam 28 metal kompleksi - 19 tane Sb(III) ve 9 tane Cu(II) -  tasarlanmış ve sentezlenmiştir. Bu bileşiklerin PSII fotosentetik elektron transfer inhibisyon aktiviteleri, fotosistem II (PSII), karbonik anhidraz (CA) inhibisyon aktiviteleri ve kloroplasttan izole edilen glutatyon redüktaz (GR) inhibisyon aktiviteleri incelenmiştir. Mukayese etmek amacıyla, bileşiklerin eritrosit karbonik anhidraz ve Baker’s Yeast glutatyon redüktaz aktiviteleri de çalışılmıştır.

              Bileşiklerin hepsi üçüne karşı ölçülebilir aktivite sergilemiştir, ancak 5, 6, 12, ve 25 nolu bileşikler önemli ölçüde hem PSII fotosentetik inihibisyon aktivitesi hem de CA ve GR inhibisyon aktivitesi sergilemiştir.

              Komplekslerin Saccharomyces cerevisiae glutatyon redüktaz aktivitesini baskılama özelliğini açıklamak için DFT/B3LYP/LANL2DZ  ile optimize edilmiş Sb(III) komplekslerinin  kantitatif yapı-aktiflik ilişkisi (QSAR) analizi yapılmıştır. CODESSA programı ve BMLR yöntemi ile elde edilen iki-parametreli QSAR eşitliği, “ H atomunun maksimum kısmi yükü” arttıkça ve HOMO-LUMO enerji aralığı azaldıkça glutatyon redüktaz inhibisyon aktivitesinin arttığını göstermiştir.