MOLEKÜLER MODELLEME YÖNTEMLERİ

Benzer belgeler
MOLEKÜLER MODELLEME YÖNTEMLERİ

Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmasötik Kimya Anabilim Dalı. Prof. Dr. Esin AKI

MEDİSİNAL KİMYADA BİLGİSAYAR UYGULAMALARI

Prof. Dr. Esin AKI CADD 3D QSAR > 3D İlaç Tasarımının Uygulanma Yöntemleri

İLAÇ ETKEN MADDESİ TASARIM VE GELİŞTİRİLMESİ YÖNTEMLERİ

LOGO. Pek çok hastalığın nedenleri tam olarak açıklanmaması, Ayrıca

İLAÇ ETKEN MADDESİ ARAŞTIRMA VE GELİŞTİRME YÖNTEMLERİ. Prof. Dr. Esin AKI Farmasötik Kimya Anabilim Dalı

İlaç Tasarımında Moleküler Modelleme Yöntemleri. Prof. Dr. Esin AKI-YALÇIN

1.1. BİLGİSAYAR DESTEKLİ İLAÇ ETKEN MADDE TASARIM VE GELİŞTİRME YÖNTEMLERİ

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ KİMYA ANABİLİM DALI

FARMASÖTİK KİMYA TEORİK 5. YARIYIL MEDİSİNAL KİMYA VE YENİ İLAÇ ETKEN MADDE BİLEŞİKLERİN TASARIMI VE GELİŞTİRİLMESİ

KANTİTATİF YAPI-ETKİ İLİŞKİLERİ ANALİZİNDE KULLANILAN FİZİKOKİMYASAL PARAMETRELER (QSAR PARAMETRELERİ)

İLAÇ ETKEN MADDESİ ARAŞTIRMA VE GELİŞTİRME YÖNTEMLERİ. Prof. Dr. Esin AKI Farmasötik Kimya Anabilim Dalı

İlaç Temel Araştırma Merkezi (İTAM) Projesi Toplantısı Çevrimsel Araştırma ve Hedefe Yönelik Tedaviler 19 Eylül 2013 ALPER MAHREBEL

Hesaplamalı Organik Kimya

TÜRKĐYE CUMHURĐYETĐ ANKARA ÜNĐVERSĐTESĐ BĐYOTEKNOLOJĐ ENSTĐTÜSÜ YÜKSEK LĐSANS TEZĐ

BİYOLOJİK MOLEKÜLLERDEKİ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ FARMASÖTİK KİMYA ANABİLİM DALI Prof.Dr.Meral TUNÇBİLEK

İLAÇ ETKEN MADDE TASARIM VE YÖNTEMLERİ

FARMASÖTİK KİMYAYA GİRİŞ

İlaç Tasarımında Kuantum Kimya Uygulamaları - I

İlaç Tasarımında 4D-QSAR Elektron Konformasyonel-Genetik Algoritma (EC-GA) Metodu: Bilgisayar Destekli Emre Yazılımı ve Uygulamaları

FARMASÖTİK KİMYAYA GİRİŞ

2-HİDROKSİ-1,2-DİFENİL-ETHANON UN CNDO/2 YAKLAŞIMI İLE KONFORMASYONUN TAYİNİ VE X-IŞINLARI YAPI ANALİZ SONUÇLARININ KARŞILAŞTIRILMASI

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

FARMASÖTİK KİMYAYA GİRİŞ

GAZİ ÜNİVERSİTESİ KIRŞEHİR EĞİTİM FAKÜLTESİ, Cilt 5, Sayı 2,(2004),

Atomlar ve Moleküller

Prof. Dr. Ahmet TUTAR Organik Kimya Tel No: Oda No: 813

Bilgisayardan Laboratuvar ve klinik çalışmalara: Yapı bazlı ilaç tasarımı

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

Her madde atomlardan oluşur

Gelin bugün bu yazıda ilkokul sıralarından beri bize öğretilen bilgilerden yeni bir şey keşfedelim, ya da ne demek istediğini daha iyi anlayalım.

P-nitrofenil pivalat Molekülünün Yoğunluk Fonksiyonu Teorisi ile İncelenmesi. Can ALAŞALVAR 1, Nuri ÖZTÜRK 2

8. Hafta Amino Asitler, Peptidler ve Proteinler: Prof. Dr. Şule PEKYARDIMCI PEPTİT BAĞI

FİZİK BÖLÜMÜ LİSANS DERSLERİ

MALZEME BİLGİSİ DERS 4 DR. FATİH AY.

FARMASÖTİK KİMYAYA GİRİŞ

MOLEKÜL GEOMETRİSİ ve HİBRİTLEŞME. (Kimya Ders Notu)

Makine Öğrenimi Yaklaşımı ile Homolog Protein Tespiti

Ali Akkaya. 05 Şubat 2015

tarih ve 389 sayılı Eğitim Komisyonu Kararı Ek-2 ( düzeltilen tablo )

ÖZGEÇMİŞ. Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Analitik Kimya Anabilim Dalı, Eylül 2016, -

Değerlik Kabuğu Elektron Çiftleri İtmesi (VSEPR) (Valence Shell Electron Pair Repulsion Theory)

Atomların bir arada tutulmalarını sağlayan kuvvetlerdir Atomlar daha düşük enerjili duruma erişmek (daha kararlı olmak) için bir araya gelirler

Stereoizomeri. Kiral özellikli maddeler, polarize ışığın titreşim düzlemini çevirme özelliğine sahiptir. optikçe aktif bileşikler

Giriş Bir çok mekanik problemi Newton yasaları ile çözülebilir, ancak bu teknik bazı problemlerin çözümünde yetersiz kalabilir yada çok zor bir yaklaş

Lewis Nokta Yapıları ve VSEPR

BİYOİNORGANİK KİMYA. Prof. Dr. Ahmet KARADAĞ

Proteinlerin Primer & Sekonder Yapıları. Dr. Suat Erdoğan

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

1. İskelet yapısını çiziniz. H ve F daima uç atomlardır. En düşük iyonlaşma enerjisine sahip element merkez atomudur (bazı istisnalar mevcuttur).

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır:

BMM 205 Malzeme Biliminin Temelleri

Stereokimya. Prof. Dr. Arif ALTINTAŞ

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ FEN-EDEBİYAT FAKÜLTESİ/FİZİK BÖLÜMÜ/KATIHAL FİZİĞİ ANABİLİM DALI

1 mol = 6, tane tanecik. Maddelerde tanecik olarak atom, molekül ve iyonlar olduğunda dolayı mol ü aşağıdaki şekillerde tanımlamak mümkündür.

T.C. NEVŞEHİR ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

KİMYASAL BAĞLAR Kimyasal bağlar, Moleküllerde atomları birarada tutan

ELEMETLER VE BİLEŞİKLER ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ

ABDULKADİR KONUKOĞLU FEN LİSESİ REHBERLİK VE PSİKOLOJİK DANIŞMA BİRİMİ

Kadro Sayısı. Son Başvuru Tarihi. İlan Linki

KİM-117 TEMEL KİMYA Prof. Dr. Zeliha HAYVALI Ankara Üniversitesi Kimya Bölümü

Dünya CBS Günü Kasım 2015, Ankara

BİYOKİMYAYA GİRİŞ: ATOM, MOLEKÜL, ORGANİK BİLEŞİKLER

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

Lise İstanbul Kabataş Erkek Lisesi (Y.D.A) İlköğretim İbrahim Alaettin Gövsa İ.Ö.O

KOVALENT BAĞLARDA POLARLIK. Bileşikler 5. Bölüm

MADDENİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ ATOM

4. Bölüm Alkanlar. Sınıflandırma. Bileşik Türü. Grup. Yard. Doç. Dr. Burak ESAT 2006, Prentice Hall CH 3 -CH 2 -CH 3. Alkanlar

BİLGİSAYAR DESTEKLİ TEKNİK RESİM. Hazırlayan: Araş. Gör. Ezgi Öztorun

PROTEİNLERİN 3 BOYUTLU YAPISI

KİMYASAL BİLEŞİKLER İÇERİK

13:30-14:20 14:30-15:20 15:30-16:20 16:30-17:20 17:30-18:20 18:30-19:20 DHF501 TOPLUM AĞIZ DİŞ SAĞLIĞI

İNŞAAT MÜHENDİSLİĞİ YÜKSEK LİSANS PROGRAMI AKIŞ DİYAGRAMI

Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır.

FARMASÖTİK KİMYAYA GİRİŞ

Multi-Attribute Utility Analysis (MAUA) (Endikasyona Yönelik İlaç Seçimi/Çok Yönlü Optimizasyon Analizi)

ORGANİK KİMYA. Prof.Dr. Özlen Güzel Akdemir. Farmasötik Kimya Anabilim Dalı

Nötr (yüksüz) bir için, çekirdekte kaç proton varsa çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde de o kadar elektron dolaşır.

9. SINIF. final 9. Sınıf Aylık Dergi Seti FİNAL EĞİTİM KURUMLARINDA ÖĞRENCİLERE VERİLECEK KAYNAKLAR. TOPLAM - 110t. Kurumun KDV li Alış Fiyatı

MODÜL BİLGİ SAYFASI İÇERİK :

Dersi Alan Dersi Veren Dersin Optik Kod Dersin Adı Saat Öğr. Grubu Öğretim Üyesi Yeri

BAZI BENZOKSAZOL TÜREVLERİNİN MOLEKÜLER MODELLEME ÇALIŞMALARI

BÖLÜM 7. ENSTRÜMENTAL ANALİZ YÖNTEMLERİ Doç.Dr. Ebru Şenel

TY T Temel Yeterlilik Testi

MEDİKAL FİZİĞİN GÜNCEL DURUMU VE ÖZLÜK HAKLARI RADYOLOJİ GÖRÜŞÜ

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

Yard.Doç.Dr. Gülay Büyükköroğlu

3.BÖLÜM: TERMODİNAMİĞİN I. YASASI

Konular: I. Değerlik bağı teorisi ve melezleģme (Ders #15 den devam) Karmaşık moleküllerde melezleşme tayini

PROKARYOTLARDA GEN EKSPRESYONU. ve REGÜLASYONU. (Genlerin Gen Ürünlerine Dönüşümünü Kontrol Eden Süreçler)

1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar

Sanayi Marketi

Sanayi Marketi

ATOMLAR ARASI BAĞLAR Doç. Dr. Ramazan YILMAZ

GENEL KİMYA. 4. Konu: Kimyasal türler, Kimyasal türler arasındaki etkileşimler, Kimyasal Bağlar

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FİZİK ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI YÜKSEK LİSANS PROGRAMI

Bilgisayarın Kullanım Alanları Nelerdir?

Biyokimya. Biyokimyanın tanımı ve önemi Organizmanın elementer yapısı Canlılık Su Kovalent olmayan bağlar (intermoleküler etkileşimler)

Transkript:

MOLEKÜLER MODELLEME YÖNTEMLERİ Farmasötik Kimya Anabilim Dalı 2013

> İLK KEZ 1970 TE BİLGİSAYARDA MOLEKÜLÜN ROTASYONU GÖRÜNTÜLENMİŞTİR > MOLEKÜLER MODELLEMENİN GELİŞMESİ NÜKLEER FİZİKTEKİ GELİŞMELER İLE PARALEL OLMUŞTUR ör: KRİSTALOGRAFİ, NMR vb. > 3-BOYUTLU ÇALIŞMA BİLEŞİKLERİN UZAYDAKİ TÜM ÖZELLİKLERİNİN TANIMLANMASIDIR CADD 3D QSAR >3 Boyutlu Moleküler Yapının Oluşturulması

CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu Moleküler Yapının Oluşturulması

Anahtar-Kilit Örneği CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu Moleküler Yapının Oluşturulması > Anahtar Kilit Örneği

CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu Moleküler Yapının Oluşturulması

BİLGİSAYAR ORTAMINDA 3D YAPININ OLUŞTURULMASI 1) X-IŞINLARI KRİSTALOGRAFİSİ ARACILIĞI İLE OLUŞTURULAN VERİ BANKALARI (DATABASE) 2) FRAGMAN VERİLERİ 3) TASLAK ÇİZMEK CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu Moleküler Yapının Oluşturulması

MOLEKÜLLERİN DAYANIKLI OLDUĞU EN DÜŞÜK ENERJİLİ KONFORMASYONU BULUNUR MOLEKÜLER MEKANİK YÖNTEMİ KULLANILIR Moleküler geometri ve enerjiler hesaplanır CADD 3D QSAR > Geometrik Optimizasyon > Moleküler Mekanik Yöntemi

Bu yöntemde potensiyel enerji Hooke Kanunu na göre hesaplanır. E tot = E str + E bend + E tors + E vdw + E elec + E tot = Molekülün total enerjisi, E str = Bağ gerilim enerjisi, E bend = Bağ eğilimi enerjisi, E tors = Torsiyon enerjisi, E vdw = Van der Waals enerjisi, E elec = Elektrostatik enerji AKTİF KONFORMASYON GENELLİKLE EN DÜŞÜK ENERJİLİ KONFORMASYONLARDAN BİRİSİDİR > NMR TEKNİKLERİ İLE SADECE BİR KAÇ KONFORMERİN YAPISI SAPTANABİLİR. > TEORİK HESAPLAMALARLA TÜM KONFORMER HESAPLARI YAPILABİLMEKTEDİR. PRATİK > X-ışınları kristalografisi ile konformasyon analizleri gerçekleştirilir CADD 3D QSAR > Geometrik Optimizasyon > Moleküler Mekanik Yöntemi > Hooke Kanunu

CADD 3D QSAR > Moleküler Elektrostatik Potansiyel (MEP) Hesaplamaları

Sentezlediğimiz Bileşiklere ait Kristalografik Analiz Sonuçları ORTEP drawing for molecules 1-4. CADD 3D QSAR > Geometrik Optimizasyon > Kristalografik Analiz Sonuçları

> HEDEF KAYNAKLI > EFEKTÖR KAYNAKLI > HEDEF VE EFEKTÖR KAYNAKLI CADD 3D QSAR > 3D İlaç Tasarımının Uygulanma Yöntemleri

3 BOYUTLU İLAÇ TASARIMI 1) LİGANT YAPISINA DAYALI TASARIM (LIGAND BASED DESIGN) Etki gösteren moleküllerin yapısından reseptör yapısının yorumlanması 2)RESEPTÖR YAPISINA DAYALI TASARIM STRUCTURE (RECEPTOR) BASED DESIGN Bilinen reseptör yapısından hareketle etki gösterebilecek moleküllerin tasarlanması CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı

3-D QSAR CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Ligant Yapısına Dayalı Tasarım

FARMAKOFOR ANALİZİ Moleküler uyum (Molecular alignment) > Bilgisayar Programları: SYBYL (dısco) Moleküldeki Belirli Noktaların uyumu (Point-by-point alignment) Aynı ana yapıya sahip bir dizi bileşik için uyum yönteminde moleküllerin ortak sahip oldukları aynı ana yapılar çakıştırılır. CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Ligant Yapısına Dayalı Tasarım > Farmakofor Analizi

1) Aynı ana yapıya sahip bir dizi bileşik için uyum yönteminde moleküllerin ortak sahip oldukları aynı ana yapılar çakıştırılır. CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Ligant Yapısına Dayalı Tasarım > Farmakofor Analizi

2) Değişik (diverse compounds) ya da aynı yapıya sahip bir dizi bileşik için uyum yönteminde sabit (rigid) ve aktif olan yapı seçilir. Etkili olan lider bileşiğin önce en düşük enerjili yapısı oluşturulur, sonra diğer bileşiklerin lider bileşik ile çakışabilen konformasyonları bulunarak çakıştırma yapılır. CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Ligant Yapısına Dayalı Tasarım > Farmakofor Analizi

CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Ligant Yapısına Dayalı Tasarım > Farmakofor Analizi

The Most Active Topo II Inhibitors Set Input in The HIPHOP Study ETOPOSIDE : IC 50 = 21.8 µm H N O 2 N H 3 CO O N H 1a H 3 C CH 2 S N H N IC 50 = 27.4 µm H 3b IC 50 = 17 µm CH 2 S H 3c H 3 C O O 2 N H 1c H 3 COOC N H N IC 50 = 17 µm N IC 50 = 18.8 µm O 2 N N CH 2 O H 3e IC 50 = 28.4 µm F O C N H O N H 4a H S N CH 2 O H 3f IC 50 = 24.1 µm IC 50 = 11.4 µm

Mapping of Compounds 1a and 3f to The Generated HipHop Hypothesis 1a : IC 50 = 17 µm 3f : IC 50 = 11.4 µm

COMMON FEATURES GENERATED FROM THE SET OF MOST ACTIVE COMPOUNDS HBA : Hydrogen Bond Acceptor

Mapping of Active Compound ( 3f ) to The Generated HipHop Hypothesis Comp. 3f : IC 50 = 11.4 µm ETOPOSIDE : IC 50 = 21.8 µm 2-(Phenoxymethyl) Benzothiazole

Mapping of Etoposide to The Generated HipHop Hypothesis

Moleküler Modelleme Ürünü TEVETEN Eprosartan Antihipertansif (Angiotensin II reseptör antagonisti) Smithkline Beecham Weinstock, J. et al. J. Med. Chem. 1991, 34, 1514-1517; Keenan, R. M. J. Med. Chem. 1993, 36, 1880-1892.

Farmakofor Analizleri Ürünü ZOMIG Zolmitriptan Migrain tedavisi (5HT1 agonisti) Wellcome, Zeneca Moleküler Modelleme Farmakofor Analizleri Glen, R. C. et al. J. Med. Chem. 1995, 38, 3566-3580.

Farmakofor Çalışması Sildenafil VIAGRA Ekins, S. et al. Pharmacophore Perception, Development and Use in Drug Design, Güner, O. F., Ed., 2000, La Jolla, pp 269-288.

(Reseptörden hareketle 3-boyutlu ilaç tasarımı) CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Molekül Yapısı Hedefli İlaç Tasarımı

CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Molekül Yapısı Hedefli İlaç Tasarımı Prof. Dr. Esin 54 AKI / 57

CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Molekül Yapısı Hedefli İlaç Tasarımı

1) ATOM YA DA FRAGMANLARIN RESEPTÖRE YERLEŞTİRİLMESİ YÖNTEMİ Reseptöre karşıtı olabilecek uygun küçük fragmanlar ya da atomlar yerleştirilerek etkili olabilecek ilacın yapısı tasarlanır. CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Molekül Yapısı Hedefli İlaç Tasarımı > Atom...

2) FRAGMANLARIN BİRLEŞTİRİLMESİ YÖNTEMİ Etkili olabilecek ilacın yapısı çeşitli fragmanların birleştirilmesi ile tasarlanır. CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Molekül Yapısı Hedefli İlaç Tasarımı Prof. Dr. Esin 48 AKI / 57

3) MOLEKÜLÜN KADEMELİ OLUŞTURULMASI YÖNTEMİ Etkili olabilecek ilacın yapısının çeşitli parçalarının sırası ile birbirine eklenmesi ile oluşturulması. CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Molekül Yapısı Hedefli İlaç Tasarımı Prof. Dr. Esin 49 AKI / 57

MOLEKÜLÜN RESEPTÖR CEPLERİNE YERLEŞTİRİLMESİ YÖNTEMİ (DOCKING) Etkili olabilecek bileşik, Sterik ya da Elektrostatik yönden reseptördeki ceplere uygunluğu değerlendirilerek tasarlanır. Protein (Reseptör) yüzeyi Elektrostatik Potansiyeline göre renklendirilmiştir. Kırmızı Negatif; Mavi Pozitif PY cebi Elektropozitif; py+3 hidrofobik; hidrofobik kanal CADD 3D QSAR > 3 Boyutlu İlaç Tasarımı > Molekül Yapısı Hedefli İlaç Tasarımı >

H-Bağı LYS965 & THR907 Comp.3e IC 50 : 24.8 µm

Prooceedings of the National Acedemy of Sciences

Hedef Tabanlı Tasarım Ürünü Indinavir CRIXIVAN AIDS de kullanılır (HIV-1 Proteaz İnhibitörü) Merck çalışanları ACS den Yaratıcı Tasarım ödülünü almışlardır. Chem. Eng. News, 1999, Jan. 11 Merck İlaç Firması X-ışınları kristalografisi Moleküler Mekanik Hesaplamaları Hedef Tabanlı Tasarım Dorsey, B. D. et al. J. Med. Chem. 1994, 37, 3443-3451; Holloway, M. K. et al. In Computer-Aided Molecular Design, Reynolds, C. H. et al., Eds. ACS Symp. Series 589, 1995, 36-50.

Hedef Tabanlı Tasarım Ürünü Dorzolamide TRUSOPT Glaucoma tedavisi (Karbonik anhidraz inhibitorü) Merck İlaç Firması Ab initio hesaplamaları Hedef Tabanlı Tasarım Greer, J. et al. J. Med. Chem. 1994, 37, 1035-1054; J. Med. Chem. 1989, 32, 2510

İlaç piyasasına verildikten sonra geri çekilen ilaçlar Mibefradil (Posicor) Kalsiyum kanal blokörü Hoffmann LaRoche tarafından Piyasaya giriş:mayıs 1997 Piyasadan çekiliş: Haziran 1998 Nedeni: İlaç-ilaç etkileşmeleri (p450 3A4 nın inhibisyonu) Markette kalış süresi: 11 ay