Potansiyel AHAS Enzim İnhibitörlerinin Araştırılması: Sülfon ve Tetrazol Grupları İçeren Bileşiklerin Sentezi, Karakterizasyonu, Moleküler Docking ve ADME İncelemeleri

Creative Commons License

Canbolat N., Özdemir Özmen Ü., Doyduk D., Yıldırır Y.

9. Ulusal Anorganik Kimya Kongresi, Ankara, Türkiye, 16 - 19 Mayıs 2024, ss.106

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: Ankara
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.106
  • Gazi Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Tarımda karşılaşılan önemli sorunlardan biri, geniş bir organizma yelpazesinde yaygın olarak bulunan ve önemli olan asetohidroksi asit sentaz (AHAS) enziminin inhibitörlerine karşı herbisit direncidir. AHAS enzimi amino asit biyosentezinde önemlidir ve herbisitlerin ana hedefi olarak oksidatif inaktivasyon yoluyla işlev görmesi nedeniyle direnç sorunlarını ele almanın önemini ortaya çıkarmaktadır [1]. Sülfon grupları içeren ligandların ve geçiş metal komplekslerinin sentezi, karakterizasyonu ve analizlerine ilişkin araştırmaları, ilaç keşfi, biyokimya ve biyoorganik kimya gibi çeşitli alanlarda önemli bir rol oynamaktadır [2]. Sülfon grubunun yanı sıra pirimidin, pirolidino, piridil ve tetrazol gruplarının eklenmesi ile herbisidal ve antifungal aktiviteleriin arttığı gözlenmiştir [3]. Özellikle, tetrazol halkasının biyolojik hedeflerle olumlu etkileşimler sergilediği ve bileşiklerde bağlanma afinitesini ve biyoaktiviteyi artırmak için değerli bir iskelet oluşturduğu bilinmektedir [4]. Kimyasal sentezde tek kap tepkimelerin benimsenmesi, basitleştirilmiş prosedürleri, verimli kaynak kullanımını ve çok yönlülüğü nedeniyle önem kazanmaktadır. Bu tepkimeler, ilaç tasarımı, kombinasyonel kimya ve doğal ürün sentezi alanlarında çeşitli uygulamalar bulmaktadır ve bileşik sentezi için çevre dostu ve verimli yaklaşımlar sunmaktadır [5]. Sülfon ve tetrazol grupları içeren yeni ligandların sentezi, karakterizasyonu ve bilgisayar hesaplamaları ile enzim inhibisyonlarına olan etkileri, bu çalışmaların önemli yönleridir. Bu çalışmada, tetrazol grubu içeren yeni bir sülfonil hidrazon bileşiği (4-etil-tetrazol-metan sülfonil hidrazon, 4etzmsh) tek kap yöntemiyle sentezlenmiştir. Bileşiğin yapısı, FT-IR, 1H-NMR gibi spektroskopik yöntemlerle karakterize edilmiştir. Sentezlenen bileşiğin enzim inhibisyon çalışmaları için, Schrödinger Suite 2020-3 programı kullanılarak moleküler docking hesaplamaları gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen bileşik ile hedef enzim arasındaki kovalent olmayan etkileşimlerin analizi için Glide ve IFD (Induced Fit Docking) OPLS2005 kuvvet alanı docking yöntemi kullanılmıştır. Şekil 1 de Glide modülü ile hesaplanmış 4etzmsh bileşiğinin AHAS enzimi ile yapmış olduğu 2 boyutlu etkileşim verilmiştir. Ayrıca, bileşiğin farmakokinetik özelliklerini değerlendirmek için Schrödinger Suite'deki QikProp kullanılarak ADME (absorpsiyon, dağılım, metabolizma ve atılım) hesaplamaları yapılmıştır. Deneysel sonuçlarla birlikte, in silico analizler ve moleküler docking hesaplamaları, bu ligandın davranışlarına ilişkin önemli görüşler sağlamıştır. Genel olarak bu alandaki araştırmalar, AHAS enzim inhibitörü olarak ligand davranışının incelenmesinin, potansiyel yeni kimyasal sınıfların eklenmesi açısından önemlidir.