G6PD Farmakolojik Şaperon Projesi: Adım Adım Özet I. Protein ve Ligand Hazırlığı

UniProt'tan alınan temel G6PD dizisi, Mutant (R166H) ve Wild-Type (WT) formlarının oluşturulmasında başlangıç noktası oldu.

Mutant ve WT protein dizileri, 3 boyutlu yapı tahminlerini elde etmek için AlphaFold programına yüklendi.

DrugCentral Vol. 2000'den 3799 molekül sanal tarama kütüphanesi olarak hazırlandı.

II. Docking Simülasyonları

GNINA'nın --center_x 1.448 --center_y 1.849 --center_z 19.723, --size_x 22.026 --size_y 25.753 --size_z 22.138 parametreleri kullanılarak bağlanma bölgesi tanımlandı.

Hem WT hem de Mutant proteinleri için GNINA ile moleküler yerleştirme (docking) simülasyonları gerçekleştirildi.

GNINA, her molekül için --num_modes 3 ve --exhaustiveness 8 ayarlarıyla 3 farklı poz (pose) ve ilgili bağlanma skorlarını üretti.

III. Veri Analizi ve Aday Seçimi

Docking sonuçları, her molekülün en iyi Normal Affinitesi (en negatif ΔG) ve WT ile Mutant arasındaki Seçicilik Farkı (ΔΔG) hesaplanarak tek bir tabloda toplandı.

WT'ye göre Mutant'a daha güçlü bağlanma (ΔΔG negatif) kriterini sağlayan moleküller filtrelendi.

Seçicilik ve bağlanma gücü dengesi göz önüne alınarak, WT Affinity: -4.64 kcal/mol ve MUT Affinity: -7.31 kcal/mol skorlarına sahip Acetazolamide nihai aday olarak belirlendi.

IV. Görsel Kanıt ve Simülasyon

Acetazolamide molekülünün 6 pozu (WT ve MUT için 3'er), PyMOL'e uygun küçük .sdf dosyaları halinde ayrıştırıldı.

Her bir poz için PyMOL'de çalıştırılacak olan video scriptleri, bilimsel standart (3.5 Å cutoff) kullanılarak oluşturuldu.

Scriptler, Acetazolamide'in WT'ye zayıf bağlanmasını göstermek için bağları ince ve soluk (gri/yarı saydam) ayarladı.

Aynı scriptler, Mutant'a güçlü bağlanmayı vurgulamak için bağları kalın ve parlak Altın Sarısı renkte gösterdi.

Finalde bu scriptler PyMOL'de çalıştırılarak, ilacın WT'de tutunamadığını ancak MUT'a kilitlenerek stabilize ettiğini gösteren karşılaştırmalı animasyon videoları elde edildi.

G6PD Pharmacological Chaperone Demo

This is a Flask-based scientific visualization demo for the G6PD pipeline.

Prerequisites

• Python 3.8+
• Flask, Pandas, Biopython

Installation

1. Install dependencies:

   pip install -r requirements.txt

2. Place REAL data files in d:/dockingdemo/static/data/:

   • fasta/G6PD_WT.fasta
   • g6pd/G6PD_WT_best.pdb & G6PD_MUT_R166H_best.pdb
   • docking/gnina_results.csv
   • acetazolamide/*.sdf

Running

1. Run the Flask app:

   python app.py

2. Open browser at http://127.0.0.1:5000

Features

• REAL Data Loading: Parses PDB, SDF, SCV on the fly.
• AlphaFold: Visualizes protein structure with simulated pLDDT chart.
• Docking: Shows library screening results and specialized Acetazolamide analysis.
• CNN: Voxelizes protein/ligand pocket in real-time (Python) and renders in 3D (JS).