Detailansicht

Virtual Screening using a homology model of the outward occluded conformation of the creatine transporter (SLC6A8)
Sarah Mayr
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Diplomstudium Pharmazie
Betreuer*in
Gerhard Ecker
Volltext herunterladen
Volltext in Browser öffnen
Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.66258
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-28106.07459.648070-6
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Der Kreatin-Transporter ist mitverantwortlich für eine „orphan disease“, die mit schweren Krankheitsbildern auftritt. Eine Behandlung dieser Erkrankung ist in Fällen wie AGAT- oder GAMT-Mangel möglich, je nach Ursache. Die dritte Ursache für das Kreatinmangel Syndrom ist die Kreatin-Transporter-Defizienz, wobei Supplemente nur bedingt wirksam sind. Außerdem gehört der Kreatin-Transporter zu den SLC6-Proteinen und in weiterer Folge zur GABA-Familie. Aufgrund der hohen Sequenzähnlichkeit in dieser Familie liegt eine wesentliche Herausforderung in der Analyse ihrer Unterschiede. Daher wurde in früheren Arbeiten in unserer Arbeitsgruppe ein Homologie-Modell in der nach außen okkludierten Konformation erstellt, das auf früheren Mutationsstudien in der Literatur basiert. Ziel dieser Arbeit ist es, das Modell zu validieren, um weitere Erkenntnisse zu gewinnen und somit ein Modell zu haben, das genau genug ist, um es bei der Suche nach neuen Wirkstoffen für die Behandlung der "Orphan Disease" einzusetzen. Des Weiteren ist es wichtig die SLC-Transporter „wie die eigene Westentasche“ zu kennen, um unerwünschte Arzneimittelinteraktionen zu verhindern, die durch die hohe Sequenzähnlichkeit der SLC-Proteine verursacht werden können. Die Schritte der Validierung wurden festgelegt, nachdem die Suche nach Literatur, die zu diesem Thema noch nicht verfügbar war, abgeschlossen war. Die Überlegung war daher, einen Schritt zurück zu gehen und in öffentlichen Datenbanken nach interessanten Verbindungen zu suchen, die in in-vitro-Studien getestet werden können, um so die fehlenden Informationen zu gewinnen. Der erste Schritt im Validierungsverfahren war die Durchführung eines Docking-basierten Screenings. Dazu wurden Drugbank und Enamine verwendet. Als zweite Filtermethode wird ein Pharmakophor verwendet. Das Pharmakophor wird in der Software von Inte:Ligand aus der Struktur basierten Perspektive erstellt. Schließlich wurden zwei verschiedene Möglichkeiten in dieser Arbeit verfolgt: Die eine Möglichkeit ist die Betrachtung der gesamten Datenbanken für jedes Screening. Anschließend werden die Ergebnisse mit einem entworfenen Workflow in KNIME verglichen. Im KNIME-Workflow wurden 10 % der Substanzen vom Docking-basierten Screenings und des Pharmakophor-Screenings genommen und addiert. In Schema 2 wurden die Pharmakophore als direkter Filter der Ergebnisse des Docking-basierten Screenings angelegt, wobei die Top 10 % des Dockings verwendet wurden, die nach Addition der Datenbanken und nicht von jeder einzelnen gewonnen wurden. Leider konnten die erhaltenen Verbindungen nicht überzeugen und es scheinen noch weitere Untersuchungen wie z.B. das Consensus Docking notwendig zu sein.
Abstract
(Englisch)
The creatine transporter is partly responsible for an orphan disease, which occurs with severe disease patterns. Treatment of this disease is possible in cases such as AGAT or GAMT deficiency, depending on the cause of the disease. The third reason for the creatine deficiency syndrome is the creatine transporter deficiency, where supplements are only effective until a limited extent. In addition, the creatine transporter belongs to the SLC6 proteins and subsequently to the GABA family. An essential task is to discover their differences, due to the high sequence similarity of this family. Therefore, in previous work specifically of our working group a homology model in the outward occluded conformation has been built, based on previous mutation studies in the literature. The aim of this work is to validate the model in order to gain further insights and thus have a model that is accurate enough to be used in the search for new compounds for the treatment of the “orphan disease”. Furthermore, it is important to know the SLC transporter “like the back of your hand” to prevent bad drug interactions, caused by the high sequence similarity of some SLC proteins. The steps of the validation were defined after finishing the search for literature which was not yet available for this topic. Therefore, the idea was to take one step back and search for interesting compounds in public databases, which can be tested in in-vitro studies for gaining the missing information this way. The first step in the validation procedure was the execution of a docking-based screening. Drugbank and Enamine were used therefore. As a second filtering method a pharmacophore was utilized. The pharmacophore was set up in the Inte:Ligand software from the structure based perspective. Finally, two divers approaches were pursued in this work: The first scheme was considering the whole databases for each screening. Afterwards the results were compared with a designed workflow in KNIME. In the KNIME workflow, 10 % of the compounds from the docking-based screening and the pharmacophore screening was taken and added together. In Scheme 2, the pharmacophores were created as a direct filter of the docking-based screening results, using the top 10% of the compounds from the docking-based screening obtained after adding up the databases rather than from each individual. Overall, the retrieved hit lists were not convincing and additional investigations such as consensus docking seem to be required.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
Creatine transporter SLC6A8 virtual screening docking-based screening
Schlagwörter
(Deutsch)
Kreatin Transporter Virtuelles Screening Docking-basiertes-Screening Struktur basiertes Pharmakophor-Screening
Autor*innen
Sarah Mayr
Haupttitel (Englisch)
Virtual Screening using a homology model of the outward occluded conformation of the creatine transporter (SLC6A8)
Paralleltitel (Deutsch)
Virtuelles Screening am Kreatine transporter in der nach außen geschlossenen Konformation.
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
52 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Gerhard Ecker
Klassifikationen
35 Chemie > 35.06 Computeranwendungen ,
44 Medizin > 44.40 Pharmazie, Pharmazeutika ,
44 Medizin > 44.42 Pharmazeutische Chemie
AC Nummer
AC16268430
Utheses ID
58693
Studienkennzahl
UA | 449 | | |
Universität Wien, Universitätsbibliothek, 1010 Wien, Universitätsring 1