Theoretical and experimental investigation of binding of small molecular weight drugs to proteins

Abstract

Bu çalışmada, küçük molekül ağırlıklı ilaçların proteinler ile etkileşimleri incelenmiştir. İlk olarak, bu etkileşimin bağlanma sabitleri teorik olarak simülasyon programıyla hesaplanmıştır. Sonrasında, ilgili bağlanma sabitleri Yüzey Plazmon Rezonansı (YPR) tekniği yardımıyla deneysel olarak belirlenmiştir. Hesaplanan teorik bağlanma sabitleri, KD, ile YPR'den alınan deneysel veriler karşılaştırılmıştır. Bu tez çalışmasında, kristal yapısı bilinen Escherichia coli (E. coli) DNA photolyase enzimi, model protein olarak kullanılmıştır. İlgili protein ve sekiz ilacın etkileşimleri, hem teorik olarak hem de deneysel olarak incelenmelerinin sonunda, iki teknikle de elde edilen verilerin benzer olduğu görülmüştür. Bu çalışmada uygulanan tekniklerin, ilaçların henüz bilinmeyen yan etkilerinin ortaya çıkartılmasında önemli olabileceği gösterilmiştir.

In this study, interaction of small molecular weight drug compounds with proteins has been characterized. The binding constants of interactions were first theoretically calculated using molecular docking simulations. Next, these interactions were experimentally investigated via Surface Plasmon Resonance (SPR). The theoretical binding constants, KD, predicted from theoretical calculations have been compared with the experimental values obtained from SPR. As a model protein, Escherichia coli (E.coli) DNA photolyase was used due to its known crystal structure. Among the eight drugs analyzed, theoretical and experimental values have shown similar binding affinities between selected drug and protein pairs. The results obtained in this study may be significant to characterize the unknown interactions of existing drugs with various proteins.