Avtolizin E (AtlE) iz Staphylococcus aureus je encim, ki razgrajuje celično steno in predstavlja tudi potencialno novo tarčo za protibakterijske učinkovine. Je član encimov glikozid hidrolaz (GH), ki imajo običajno dva katalitska ostanka in hidrolizirajo svoje substrate z invertnim ali ohranitvenim mehanizmom ali enim katalitskim ostankom in so podvrženi s substratom podprti ohranitveni katalizi. V objavljeni študiji smo pojasnili katalitični mehanizem AtlE, za katerega smo s pomočjo usmerjenih mutacijskih študij pokazali, da je Glu138 najverjetneje edina katalitična aminokislina. Simulacije možnih reakcijskih mehanizmov s kombiniranimi kvantnomehansko-molekulskomehanskimi (QM/MM) izračuni so pokazale, da poteka hidroliza s pomočjo molekule vode preko ohranitvenega mehanizma in prehodnega stanja v obliki oksokarbenijevega iona. Ti rezultati, podprti s strukturnimi podatki o encimu iz družine GH73, potrjujejo hipotezo o obstoju novega katalitičnega mehanizma glikozidnih hidrolaz. Novo pridobljeno znanje bo pomembno pri nadaljnjem študiju teh encimov kot tudi za učinkovitejše načrtovanje potencialnih zaviralcev AtlE kot protimikrobnih učinkovin.
COBISS.SI-ID: 31330087
Odkritje (fenilureido)piperidinil benzamidov kot perspektivnih zaviralcev bakterijskega avtolizina E iz Staphylococcus aureus-a Discovery of (phenylureido)piperidinyl benzamides as prospective inhibitors of bacterial autolysin E from Staphylococcus aureus Autolysin E (AtlE) je encim za razgradnjo celične stene, ki katalizira hidrolizo ß-1,4-glikozidne vezi med enotami N-acetilglukozamina in N-acetilmuraminske kisline bakterijskega peptidoglikana. Z uporabo naše nedavno določene kristalne strukture AtlE iz Staphylococcus aureus-a in kombinacije farmakofornega modeliranja, iskanja podobnosti in molekulskega sidranja smo odkrili serijo (fenilureido) piperidinil benzamidov kot potencialnih vezalcev. Površinska plazmonska resonanca (SPR) in tehnika razlike prenosa zasičenosti (STD) NMR eksperimenta sta pokazali, da se odkrite spojine vežejo na AtlE v nižjem mikromolarnem območju. (Fenilureido) piperidinil benzamidi tako predstavljajo prve odkrite spojine, ki niso del substrata in interagirajo z obravnavanim encimom ter tako omogočajo nadaljnje študije interakcij majhnih molekul z bakterijskim AtlE kot možnimi zaviralci te tarče.
COBISS.SI-ID: 31627047
V članku smo opisali zgradbo, razpoložljive funkcije in način uporabe programa za gradnjo modelov s protitočnimi umetnimi nevronskimi mrežami. Program omogoča validacijo zgrajenih modelov in ovrednotenje zanesljivosti napovedi z domeno uporabnosti. Na osnovi Kohonenove mape, na kateri so lahko prikazane 2D kemijske strukture spojin, pa lahko uporabnik oceni proučevano lastnost za novo spojino na osnovi podobnih struktur v njeni okolici, ki imajo poznano vrednost te lastnosti (navzkrižno branje). Uporaba programa je bila v članku predstavljena na primeru modeliranja bio-koncentracijskega faktorja in akutne toksičnosti do rib. Program omogoča gradnjo QSAR modelov po OECD principih, kar omogoča njihovo uporabo za regulatorne potrebe. Članek je prostodostopen v elektronski obliki na spletni strani https://jcheminf.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13321-017-0218-y.
COBISS.SI-ID: 6151706
Kemokini so skupina majhnih proteinov, ki igrajo pomembno vlogo v imunskem sistemu, s prevajanjem ekstracelularnega signala v notranjost celice preko vezave na kemokinske receptorje iz družine s proteinom G sklopljenih receptorjev (G-protein coupled receptors (GPCR)). Med njimi, sta posebej zanimiva kemokinska receptorja CXCR3 in CXCR4, čigava prekomerna ekspresija vodi do številnih bolezni (npr. vnetna obolenja, multipla skleroza, luskavica, revmatoidni artritis, rakavih obolenj). Naše raziskave so bile usmerjene k in silico načrtovanju ter pojasnjevanju mehanizma delovanja novih dualnih alosteričnih modulatorjev receptorja CXCR3 in CXCR4. Predlagani alosterični mehanizem novih, razvitih CXCR3/CXCR4 modulatorjev smo potrdili tudi na in vitro nivoju.
COBISS.SI-ID: 4504177
Izvedena je bila študija dodajanja piroliznega produkta v postaran bitumen. Pomlajevalec je bil pripravljen iz piroliznega kondenzata iz odpadnih avtomobilskih pnevmatik. Vsebnost policikličnih aromatskih ogljikovodikov v piroliznem kondenzatu je bila nizka zaradi relativno nizke temperature pirolize; najvišja temperatura pri procesu pirolize je bila 500°C. V študiji je bil uporabljen B 50/70, ki je bil predhodno laboratorijsko staran po metodah RTFOT in PAV, ki simulirata staranje bitumna pri proizvodnji asfalta in staranja bitumna v 10 letih v asfaltni plasti. Vpliv različnih koncentracij pomlajevalca (3%, 5%, 10% in 20%) na starane in ne starane bitumne smo ovrednotili s standardnimi mehanskimi in reološkimi testi. Reološke meritve so bile izvedene v zmernem temperaturnem območju z dinamičnim strižnim reometrom (DSR) in v nizkem temperaturnem območju z upogibnim reometrom (BBR). Rezultati so potrdili primernost pomlajevalca za modifikacijo postaranih bitumnov.
COBISS.SI-ID: 5924634
Antioksidanti so pomembni za vzdrževanje ravnotežja med oksidativnimi in reduktivnimi zvrstmi v telesu ter posledično za preprečevanje oksidativnega stresa. Dandanes se preverja antioksidativna aktivnost številnih naravnih spojin. Ugotovljeno je bilo, da ima gobji pigment norbadion A, ki je derivat pulvinske kisline, antioksidativno aktivnost; ta je bila potrjena tudi za druge derivate pulvinske kisline in strukturno sorodne kumarine. Na podlagi rezultatov in vitro študij, ki so bile na teh spojinah opravljene v sklopu tega raziskovalnega dela, so bili izgrajeni napovedni modeli kvantitativnih razmerij med strukturo in aktivnostjo (QSAR) z uporabo metod večkratne linearne regresije, protitočnih umetnih nevronskih mrež ter regresijske metode podpornih vektorjev (SVR). Modeli so bili razviti v skladu s trenutnimi QSAR smernicami, vključno z oceno domene uporabnosti modelov. Predlagan je nov pristop za grafično oceno domene uporabnosti SVR modelov. Razviti modeli izkazujejo zadostno napovedno moč za rešetanje virtualnih knjižnic v iskanju novih potencialnih antioksidantov.
COBISS.SI-ID: 5662490
Katepsin K je pomembna tarča za zdravila za osteoporozo in druge kostne bolezni. Z uporabo virtualne kombinatorične knjižnice, QSAR modeliranja in molekulskega sidranja smo razvili serijo zaviralcev katepsina K, ki temelji na N-(funkcionaliziranem benzoil)- homociklolevcil-glicinonitrilnem skeletu. Da bi se izognili težavam poznanih zaviralcev katepsina K, povezanih z lizosomotropizmom bazičnih spojin in posledično neželenimi učinki, smo na P3 pozicijo vključili šibko- do nebazični strukturni fragment. Spojine 5,6 in 9 so bile visoko selektivne za katepsin K v primerjavi s katepsini L in S s Ki vrednostmi v rangu 10-30 nM. Kinetične študije so pokazale, da imajo novi zaviralci tesen in reverzibilen način vezave na katepsin K, medtem ko so X-žarkovne strukturne študije razkrile tako kovalenten kot tudi nekovalenten način vezave med nitrilno skupino in katalitičnim cisteinom (Cys25).
COBISS.SI-ID: 5755162
Celovita monografija »Rešeni in nerešeni problemi strukturne kemije«, ki jo izdaja CRC Press, skupina Taylor & Francis, daje perspektivni pogled na najbolj zanimive probleme v strukturni kemiji. Govori o številnih spregledanih, napačno razumljenih, nepriznanih ali nesprejetih in nepoznanih opažanjih in ugotovitvah v znanosti. Reševanje problema je bilo v številnih primerih ne konec, temveč začetek konca, saj so bili potrebni dodatni napori, da je bila sčasoma rešitev priznana in sprejeta.
COBISS.SI-ID: 17779545
V obsežnem preglednem članku Grafične predstavitve proteinov je podan pregled sodobnih metod predstavitev proteinov. Navezuje pa se tudi na grafični prikaz DNK in sekundarne strukture RNK, o čemer je vključenih dovolj uvodnih razlag, da bralcu omogoča razumeti vlogo DNK in RNK pri študiju in razumevanju proteinov. V delu so obravnavane grafične, spektrompodobne, črkovne in numerične predstavitve na osnovi invariant grafov. Pri vseh diskutiranih metodah so predstavljeni tudi kratki primeri na različnih proteinih ali delih sekvenc DNK in RNK.
COBISS.SI-ID: 4616218
Z računskim pristopom na osnovi nevronskih mrež smo izdelali QSAR model za ocenjevanje celične toksičnost različnih nanodelcev iz kovinskih oksidov. Model omogoča napovedovanje toksičnosti ražličnih kovinskih oksidov (vsi možni kovinski oksidi iz periodnega sistema) in le-teh v več različnih oksidacijskih stanji. Študija podaja smernice, kateri celični testi so še potrebni, da bi lahko v prihodnje učinkovito podajali ocene tveganja za vse kovinske okside.
COBISS.SI-ID: 6131738