Protein-peptid sistemlerinin moleküler dinamik simülasyonları ve serbest enerji hesapları: Nöromüsküler nikotinik asetilkolin reseptörüne α-konotoksin SI bağlanma mekanizması

Abstract

Günümüzde ağrı yitimi amaçlı olarak kullanılan moleküllerin başında morfin gelmektedir. Ancak, morfin, sürekli kullanımda bağımlılık yapabileceğinden, kullanımı da riskli olmaktadır. Hem kolay elde edilmesi, hem de ucuz olması nedeniyle henüz bir alternatifi sunulmamıştır. Ancak, morfine alternatif olarak umut vaad eden moleküller doğa tarafından sunulmaktadır. Özellikle, zehirli hayvanların salgıladığı felç edici toksinler, ağrı yitimi amaçlı kullanılabilecek peptidlerdir. Söz konusu peptidlerin çalışma mekanizmasının anlaşılması ve bir ilaca dönüstürülmesi deneysel olarak çok pahalı ve uzun bir süreç olsa da, günümüzde bilgisayar teknolojisinin hem donanımsal, hem algoritmik anlamda ulaştığı yer, bu tür çalışmaların yapılmasını mümkün kılmaktadır. Bu tez çalışmasında, morfine alternatif olarak kullanılma potansiyeli olan α-Konotoksin SI peptidinin, bir çok canlıda, nöromüsküler kavşakta bulunan ve kas kasılmasından sorumlu olan nöromüsküler Nikotinik Asetilkolin Reseptör proteiniyle etkileşimi incelendi. Söz konusu protein ve peptidin daha önceden deneysel olarak belirlenmiş 3 boyutlu yapılarından yola çıkarak, muhtemel bağlanma konfigürasyonları oluşturuldu ve dinamikleri incelendi.

Recently, morphine is the most used molecule for analgesia. However, morphine can be hazardous when it is used regularly because of its addictive nature. It can be obtained easily and its production cost is low. Because of this fact there is no other alternative to morphine. However there molecules with white hope are provided by the nature. Specifically, the toxins produced by venomous animals, are peptides which are able to be used for analgesia. Although investigation of the mechanisms and transforming into a drug of such peptides cost high amounts of money and time by using experimental techniques, the computer technology provides an opportunity to carry out such studies, currently. In this study, the interaction between α-Conotoxin peptide, which is an alternative to morphine, and neuromuscular nicotinic acetylcholine receptor has been investigated. Most probable bound configurations for these protein and ligand and their bounded dynamics has been investigated.