Monoamino oksidaza A in B sta pomembna flavoencima, udeležena v metabolizmu aminskih nevrotransmiterjev. Nedavna študija, ki so jo izvedli Orru et al. (J. Neural Transm. 2013, 120, 847−851), kaže na možnost, da MAO A in MAO B ne delujeta po enakem katalitskem mehanizmu. Primerjali smo strukturo petih ionizabilnih skupin v aktivnem mestu obeh oblik encima in ocenili časovno povprečen elektrostatski potencial, ki se odraža v pKa vrednostih. Superpozicija struktur kaže na tesno ujemanje z RMSD vrednostjo 0.847 A v radiju 16 A od aktivnega mesta. Podrobnost se odraža tudi v izračunanih vrednostih pKa, saj je največja razlika med oblikama 1.23 pKa enote, za ostale štiri aminokislinske ostanke pa manj kot 0.75 enote. Študija dokazuje, da je predorganizirana elektrostatika v obeh oblikah encima zelo podobna in podpira hipotezo, da obe obliki delujeta po istem katalitskem mehanizmu.
COBISS.SI-ID: 5457178
Znano je, da je vodikova vez med oksalno kislino in vodo v plinski fazi in v vodni raztopini razmeroma dolga in šibka, v kristaliničnem stanju pa je znatno krajša. Z različnimi modeli skupkov kisline in vode ter analizo elektronske gostote po metodologiji naravnih veznih orbital (NBO) smo pokazali, da urejena polarna okolica kooperativno polarizira in krajša vodikovo vez.
COBISS.SI-ID: 5450522
V študiji identifikacije novih inhibitorjev Mur ligaz smo uporabili rezultate razvitega dinamičnega modela premikanja in energetike C-terminalne domene encima MurD (Perdih et al. Proteins 2007 in Perdih et al. CTC 2012) za identifikacijo novega razreda spojin s tiazolnim skeletom, ki delujejo kot inhibitorji MurD ligaze. Izbrali smo več intermediarnih proteinskih struktur, pridobljenih v izvedenih simulacijah tarčne molekulske dinamike, ki so ustrezale off-path OPS energijskim kriterijem. Pri eksperimentih virtualnega rešetanja smo metode molekulskega sidranja kombinirali s strukturno podprtimi farmakofornimi modeli in GRID mapami MurD ATP vezavnega mesta. Identificirali smo nov inhibitor iz tiazolnega razreda in ga ovrednotili v kinetični študijah na encimu MurD za določitev mehanizma inhibicije. Določili smo tudi Ki za to spojino, ki je bila v dobri korelaciji z IC50 vrednostjo. Simulacije molekulske dinamike vseh uporabljenih proteinskih struktur so ključno pomagale pri razumevanju eksperimentalnih rezultatov kinetičnih meritev. Ti rezultati predstavljajo sodoben primer uporabe multiplih proteinskih struktur pri identifikaciji novih zdravilnih učinkovin.
COBISS.SI-ID: 5462810
Monoamino oksidaze (MAO) A in B sta flavoencima, ki razgrajujeta biogene amine kot so dopamin, serotonin in noradrenalin. V tem delu predstavljamo študijo razgradnje dopamina z MAO B. Korak, ki določa hitrost, je prenos hidrida z metilenske skupine dopamina na na flavinski obroč. Članek ima za osnovo kvantno kemijsko študijo (Vianello et al., Eur. J. Org. Chem. 2012, 7057), s pomembno razliko, da smo vključili polno dimenzionalnost encima, topilo in napravili termično povprečenje. Pokazali smo, da je MAO uglašen, da katalizira prenos hidrida s substrata na FAD in da zniža bariero za 12.3 kcal/mol glede na referenčno reakcijo. To pomeni, da encim pospeši reakcijo za devet velikostnih redov. Bariera 16.1 kcal/ mol se odlično ujema z eksperimentalno vrednostjo 16.5 kcal/mol. Pokazali smo da protonacijsko stanje preostanka Lys296 v aktivnem mestu nima vpliva na katalizo.
COBISS.SI-ID: 5591578
V raziskavi smo na podlagi podatkov o vezavi znanih zaviralcev (spojine, ki imajo v svoji strukturi vezan purinski fragment) na ATPazno domeno človeške topoizomeraze IIα pripravili farmakoforne modele na osnovi strukture in ligandov, ki smo jih uporabili za virtualno rešetanje komercialno dostopnih spojin. Pri rešetanju smo poskušali identificirati nove monociklične spojine kot zamenjave za izhodni purinski obroč. Odkrili smo serijo 1,3,5-triazinov kot novih monocikličnih topoizomeraznih IIα zaviralcev v mikromolarnem območju. Stabilnost interakcijskega vzorca sidrane poze najbolj aktivnega zaviralca smo študirali tudi z molekulsko dinamiko (MD). 1,3,5-triazine, ki so izkazovali zaviralno aktivnost na človeški topoizomerazi IIα, smo ovrednotili še z in vitro MTT testom, s katerim smo pokazali selektivno citotoksičnost spojin na celični kulturi HepG2.
COBISS.SI-ID: 5592858