Moleküllerin 3 Boyutlu Yapılarını Bulmak Artık Çok Kolay Olabilir. Carnegie Mellon Üniversitesi kimyageri Roberto R. Gil ve Universidade Federal de Pernambuco kimyageri Armando Navarro-Vázquez tarafından yönetilen uluslararası bir araştırma ekibi bir molekülün üç boyutlu yapısını bulmak için süreci otomatikleştiren bir program geliştirdi. Angewandte Chemie’deki bir makalede açıklanan bu teknik, genellikle birkaç gün süren bir süreyi oldukça kısaltır ve insan hatasını azaltarak ilaç keşiflerinde avantaj sağlayabilir.
Bir molekülün kimyasal yapısını sıfırdan anlamak, doğadan veya “doğal ürünler” den gelen kimyasalların araştırılmasının önemli bir parçasıdır. Olası farmasötik kullanıma sahip maddeler için bu yapı, maddenin insan vücuduyla nasıl etkileşim kuracağını açığa çıkarabilir.
Carnegie Mellon Üniversitesi Kimya Bölümü’nden profesör olan Gil, “Eğer molekül bir ilaç olacaksa, molekülün reseptör ile nasıl etkileşeceğini bilmek için şekli bilmelisiniz” diyor.
Bir molekülün yapısını belirlemenin ilk adımı, atomik yapı bloklarını belirlemek, ardından her bir atomun birbirine nasıl bağlı olduğunu gösteren iki boyutlu yapısını bulmaktır. Bazı atomik bağlar sertken diğerleri atomlar etrafında dönebilir, bu durum aynı bileşenleri ve iki boyutlu (2D) yapıları olan moleküllerin farklı üç boyutlu (3D) şekillere sahip olmasını mümkün kılar.
Küçük şekil farklılıkları, ilaçların vücutta nasıl hareket ettiği konusunda büyük değişikliğe neden olabilir. Örneğin, popüler ağrı kesici ibuprofen’de tek bir bağ döndürülerek tamamen inaktif hale gelir. Benzer şekilde, nişasta ve selüloz aynı 2D yapıyı paylaşır, ancak farklı 3D şekillere sahiptir. İnsanın ahşabı değil tahılları sindirebilmesinin nedeni bu farktır.
Gil ve Navarro-Vázquez, verilen herhangi bir 2D yapı için olası 3D şekilleri bulma ve sıralama sürecini basitleştirmek için sekiz yıldır çalışıyorlar. Ve bir molekülün üç boyutlu yapısı hakkında veri toplamak için laboratuvar araçları daha yaygın ve kullanılabilir hale geldi, süreci otomatikleştirmek ve süreci düzene koymak yeni bir yöntem geliştirmek kolay oldu.
Araştırmacılar Python programlama dili ile yazılmış ve dönen bağlardan uzanan atomlar arasındaki mesafenin bir ölçüsü olan Dipolar bağlar (RDC) bilgisini kullanan bir program hazırladılar. RDC deneylerinden belirli bir molekül ile ilgili verilerle beslenen program, molekülün üç boyutta varolabileceği olası yolları üretir ve en olası seçeneği seçer.
Ekip, programı opioidlerin ( vücutta morfin gibi etki gösteren kimyasal maddelerdir ) etkilerini engellemek için kullanılan bir ilaç olan naltrekson ve böcek ilacı olan striekin gibi altı molekül üzerinde test etti.
Brezilya Universidade Federal de Pernambuco’daki kimya profesörü Navarro-Vázquez, “Yanlışlıkla bildirilen doğal ürünlerde, bildirilen yapının gerçek yapıyla uyuşmadığı miktarı gerçekten çok” diyor. Bu program, araştırmacıların kaçırabileceği olası yapıları kontrol etmenin, doğal önyargılarından kaçınmalarına yardımcı olan değerli bir yol olabilir.
Kaynak : phys
