ProBiS H2O MD je pristop za identifikacijo konzerviranih in strukturno pomembnih vod v makromolekularnih sistemih. Sama analiza vod postaja ena izmed ključnih stopenj pri načrtovanju učinkovin in študiju proteinskih struktur. V delu smo generalizirali idejo identifikacije pomembnih vod z uporabo eksperimentov molekulske dinamike in tako lahko prvič študiramo tudi sisteme, ki so šibko podprti z eksperimentalnimi podatki. Novo razvita aplikacija ProBiS H2O MD uporablja trajektorije molekulske dinamike, ekstrahira in identificira zanimive skupke molekul vod in vizualizira rezultate. ProBiS H2O MD tako hitro in robustno procesira trajektorije, izvede lokalno superpozicijo, zbere podatke o lokaciji vod in izvede analizo gruč da lahko identificira diskretne lokacije z največjo gostoto vod. S to publikacijo ProBiS H2O MD popolnoma generaliziramo ga utrdimo kot enega bojših orodij za analizo vod. Metoda je hitra in neodvisna od uporabljenega modela vode ter programske opreme za izvedbo molekulske dinamike. Metodo smo tudi uspešno validirali na proteinskih sistemih z eksperimentalno podprtimi konzerviranimi vodami. ProBiS H2O MD je na prosto dostopen na internetni strani http://insilab.org.
COBISS.SI-ID: 23077142
V kontekstu raziskav na področju protibakterijskih učinkovin so ključnega pomena nove tarče, kemijske strukture in alternativni mehanizmi delovanja. Osredotočili smo se na UDP-GlcNAc-EP reduktazo MurB kot šibko raziskano tarčo, ki je vpletena v začetne stopnje biosinteze peptidoglikana. Na osnovi kristalne strukture kompleksa MurB z NADP+, smo pripravili farmakoforni model ter ga uporabili pri virtualnem rešetanju. Da bi raziskali kemijski prostor zadetkov smo uporabili dodatno iskanje po kemijski podobnosti in sintetizirali osredotočeno knjižnico spojin. Identificirali smo nov tip zaviralcev MurB s 5-substituiranim tetrazolnim skeletom kjer spojine 13, 26 in 30 izkazujejo IC50 vrednosti 34, 28 in 25 mikroM. Spojine ne posedujejo protibakterijskega delovanja.
COBISS.SI-ID: 4478065
MurA je intracelularni bakterijski encim, ki sodeluje pri izgradnji peptidoglikana in je tako ključna tarča pri načrtovanju novih protibakterijskih učinkovin. V delu smo izvedli sintezo, in silico študijo in opisali odnos med strukturo in delovanjem knjižnice zaviralcev encima MurA s kinazolinonskim osnovnim skeletom. 3- benziloksifenilkinazolinonska spojina 58 izkazuje nizko-mikromolarno delovanje na encimu MurA iz bakterije E. coli z vrednostjo IC50 = 8 mikroM. Poleg tega, pa strukturni tip 3-benziloksifenilkinazolinonov izkazuje in vitro protibakterijsko delovanje z vrednostmi od 1 do 8 mikrog/mL. Spojine predstavljajo dober začetek k razvoju novih protibakterijskih učinkovin, ki so pomembne za boj proti bakterijski rezistenci.
COBISS.SI-ID: 4336241
Identifikacija ohranjenih vod je zelo zahteven postopek, razultati takšnih analiz se pa uporabljajo pri strukturno-podprtem načrtovanju in študiju stabilnosti proteinov. Kot alternativo računsko zahtevnim simulacijam proteinov v vodi, smo uporabili eksperimentalne podatke o kokristaliziranih vodah iz knjižnice PDB in v kombinaciji z lokalno superpozicijo vezavnih mest razvili metodo, ki omogoča zanesljivo napovedovanje ohranjenih vod. Razvili smo ProBiS H2O pristop na osnovi ProBiS algoritma, ki omogoča identifikacijo ohranjenih vod z uporabo proteinskih struktur iz knjižnice PDB ali uporabo definirane serije proteinskih struktur. ProBiS H2O program tako izbere podobne proteinske sisteme, sledi lokalna superpozicija glede na vezavno mesto in izračun knjižnice kokristaliziranih vod. Z analizo gostote lokacij vodnih molekul v izbranem sistemu pa program nato identificira diskretna mesta z visoko ohranjenostjo vode. ProBiS H2O je tako robusten in hiter pristop, ki transparentno uporablja eksperimentalne podatke za identifikacijo ohranjenih vod. Pristop in program sta uspešno validirana na več sistemih kjer ohranjene vode ključno prispevajo k vezavi ligandov. Program je dobro orodje za načrtovanje novih učinkovin.
COBISS.SI-ID: 6273306
Porast bakterijske rezistence postavlja v prvi plan razvoj novih protibakterijskih učinkovin. V tem delu komentiramo ključne pristope pri čemer se osredotočamo na šibko raziskane tarče kot so encimi MurA do F. Predstavljamo glavne ovire pri raziskavah zaviralcev encimov MurA in MurB kot potencialnih terapevtskih tarč. Osredotočamo se predvsem na aktivnosti na celovitih celicah. Konsolidiramo tudi zadnjo znanstveno literaturo na tematiko doseganja aktivnosti spojin in spodbujamo bralce k raziskavam na encimih Mur, ki dodaten znanstveni vlog nujno potrebujejo.
COBISS.SI-ID: 4623217