Acınetobacter baumannii enolazının klonlanması ve ın silico analizi

Abstract

Gram negatif, nozokomiyal fırsatçı bir patojen olan Acinetobacter baumannii, dünya genelinde sağlık bakım ünitelerinde ciddi enfeksiyonlara neden olmaktadır. A. baumannii'nin sebep olduğu en yaygın enfeksiyonlar ventilatör ilişkili pnömoni ile kan dolaşımı enfeksiyonlarıdır. A. baumannii'nin antibakteriyel ilaçların etkisinden etkili bir şekilde kaçmayı başaran en ciddi organizmalardan biri olduğu Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından açıklanmıştır. Bu açıklama A. baumannii'nin sebep olduğu enfeksiyonları tedavi etmek için alternatif ilaç adaylarının araştırılması gerekliliğini ortaya koymaktadır. Geleneksel metotlar kullanarak yeni ilaçların geliştirilmesi; para ve iş gücü bakımından maliyetli ve yıllar süren bir prosestir. Son zamanlarda, bilgisayar destekli ilaç tasarımı, yeni ilaç keşfetme ve geliştirme alanında maliyeti ve zamanı önemli derecede düşürdüğü için büyük önem kazanmıştır. A. baumannii'nin glikolitik yolağında bulunan enolaz, Mg+2 iyonları varlığında, tersinir olarak 2-fosfogliseratın fosfoenol pirüvata dönüşümünü katalize eden önemli bir enzimdir. Bu tez çalışmasında enolaz, A. baumannii'nin enerji metabolizmasındaki bu görevinden dolayı hedef molekül olarak seçilmiştir. İleri in vitro karakterizasyon ve inhibitör test çalışmalarında kullanmak amacıyla, A. baumannii enolaz geni literatürde ilk defa klonlanmıştır, ekspresyon çalışmaları yapılmıştır ve A. baumannii enolazının açık ve kapalı konformasyonları için homoloji modelleme ve moleküler yanaştırma çalışmaları gerçekleştirilmiştir.Bu tez çalışması sonucunda elde edilen tüm bu sonuçlar doğrultusuda; yapıya dayalı ilaç tasarımı yaklaşımına dayanarak yeni görüşler oluşturulabilecek ve enolaz, Acinetobacter baumannii'nin sebep olduğu enfeksiyonları baskılamak için aday olabilecektir.

Acinetobacter baumannii brings about serious infections in hospitals across the world. Bacteremia and ventilator-associated pneumonia are the most prevalent infections which A. baumannii causes. WHO announced A. baumannii is one of the most critical organisms which can escape the effects of antibiotics. This announcement shows that alternative drug candidates should be developed in order to treat A. baumannii infections. The development of new drugs using conventional methods is costly process with regard to manpower, money and it takes many years. Computer-aided drug discovery has become important in the field of new drug discovery and development on account of decreasing time and cost considerably in the recent times. Enolase found in the glycolytic pathway of A. baumannii is a key enzyme that catalyzes the reversible conversion of 2-phosphoglycerate to phosphoenolpyruvate in the presence of Mg2+ ions. In this study, A. baumannii enolase was selected as a target molecule due to its duty in the energy metabolism of the bacteria. The gene encoding enolase from A. baumannii was cloned to be used for further in vitro characterization and inhibitor testing researches. Homology modelling methods and docking analyses were carried out for open and closed conformations of A. baumannii enolase for the first time in the literature.All these results may pave the way for new approaches related to computer-aided drug discovery studies and enolase may be a candidate molecule to struggle against A. baumannii infections in human.