Protein-Protein Etkileşimleri ve İlaç Tasarımı

 
 
Protein-protein etkileşimleri canlı organizmaların fizyolojik işlevlerinde kilit role sahiptir. Moleküler hastalık yollarında yapılan yeni keşifler, tek bir enzim/protein içindeki aktif bölgeyi hedef alan ilaçların aksine, bu hastalık yolları boyunca gerçekleşen protein-protein etkileşimlerini modüle etme amacına sahip ilaçların tasarımına artan/büyük bir ilgi yaratmıştır. Laboratuvarımız, bilgisayar ortamında gerçekleştirilen hesaplamalı modelleme yöntemlerini ve istatistiksel mekanik/termodinamik kullanarak protein-protein etkileşim mekanizmalarını ve ligand/protein bağlanması sonucu protein yapısında/dinamiğinde/fonksiyonunda oluşan değişimleri modellemektedir. Modelleme sonucu protein-protein etkileşim mekanizmaları ve etkileri hakkında elde edilen önemli ve kritik bilgiler, proteinler arası etkileşimleri engelleme ve inhibe etme amacıyla ilaçların geliştirilmesi/tasarlanması açısından önemli olduğu kadar da gereklidir. Labımızda bu amaçla in siliko ilaç tasarımı yapılmaktadır. Protein-protein etkileşimlerini anlamak ve ilaç/peptit tasarımını gerçekleştirmek amacıyla labımızda yapılan bilgisayar ortamındaki hesaplamalı simülasyonlar hem moleküler düzeyde (Moleküler Dinamik ve Yerleştirme/Docking simülasyonları kullanarak) hem de kaba taneli seviyede (Gauss Ağ Modeli [GNM] ve Anizotropik Ağ Modeli [ANM] kullanarak) gerçekleştirilmektedir.

 
​

İlgili Makaleler:

​​
1. Gur, M., Taka, E., Yilmaz, S. Z., Kilinc, C., Aktas, U., Golcuk, M. (2020). Conformational transition of SARS-CoV-2 spike glycoprotein between its closed and open states. The Journal of Chemical Physics, 153(7), 075101.

2. Gur, M., Golcuk, M., Gul, A., Erman, B. (2020). Molecular dynamics simulations provide molecular insights into the role of HLA-B51 in Behçet’s Disease pathogenesis. Chemical Biology & Drug Design, 96(1), 644-658.

3. Zhou, Z., Feng, Z., Hu, D., Yang, P., Gur, M., Bahar, I., Cristofanilli, M., Gradishar, W.J., Xie, X., Wan, Y. (2019). A novel small-molecule antagonizes PRMT5-mediated KLF4 methylation for target therapy. EBioMedicine-The Lancet, 44, 98-111.

4. Gur, M., Blackburn, E. A., Ning, J., Narayan, V., Ball, K. L., Walkinshaw, M. D., Erman, B. (2018). Molecular dynamics simulations of site point mutations in the TPR domain of cyclophilin 40 identify conformational states with distinct dynamic and enzymatic properties. The Journal of Chemical Physics, 148(14), 145101.

5. Hu, D., Gur, M., Zhou, Z., Gamper, A., Hung, M. C., Fujita, N., Lan L , Bahar I., Wan, Y. (2015). Interplay between arginine methylation and ubiquitylation regulates KLF4-mediated genome stability and carcinogenesis. Nature Communications, 6, 8419. (Müşterek sorumlu yazar)

6. Zomot, E., Gur, M., Bahar, I. (2015). Microseconds simulations reveal a new sodium-binding site and the mechanism of sodium-coupled substrate uptake by LeuT. Journal of Biological Chemistry, 290(1), 544-555.

7. Das, A., Gur, M., Cheng, M. H., Jo, S., Bahar, I., Roux, B. (2014). Exploring the conformational transitions of biomolecular systems using a simple two-state anisotropic network model. PLOS Computational Biology, 10(4), e1003521.

8. Gur, M., Madura, J. D., Bahar, I. (2013). Global transitions of proteins explored by a multiscale hybrid methodology: application to adenylate kinase. Biophysical Journal, 105(7), 1643-1652.

9. Eskici, G., Gur, M. (2013). Computational design of new peptide inhibitors for amyloid beta (Aβ) aggregation in Alzheimer's disease: application of a novel methodology. PLOS One, 8(6), e66178.

10. Meireles, L., Gur, M., Bakan, A., Bahar, I. (2011). Pre‐existing soft modes of motion uniquely defined by native contact topology facilitate ligand binding to proteins. Protein Science, 20(10), 1645-1658. (Müşterek birinci yazar)

Çalışmaya Dahil Laboratuvar Üyeleri:

Mert Golcuk, Sema Zeynep Yilmaz, Reyhan Metin Akkaya, Clara Xazal Buran, Derman Baştürk, Ebru Tuncay, Ayla Eren, Cihan Uğur Otçu