Podrobno

Sinteza zaviralcev mitohondrijskih ionskih kanalov KV1.3 s piridinijevimi in trifenilfosfonijevimi transportnimi skupinami
ID Smajilović, Sandra (Avtor), ID Tomašič, Tihomir (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Fois, Marzia (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,24 MB)
MD5: F3A612677286C96A82ECF270DEA0902D

Izvleček
Napetostno odvisni kalijevi kanali 1.3 (KV1.3) so vpleteni v številne patološke pojave, vključno z avtoimunimi, kroničnimi vnetnimi in rakavimi boleznimi. Mitohondrijski KV1.3 pa so pomembni predvsem pri nadzorovanju intrinzične poti apoptoze rakavih celic. Mitohondrijski KV1.3 zaradi povečanega izražanja pri številnih vrstah tumorjev predstavljajo pomembno tarčo pri terapiji rakavih bolezni v prihodnosti. Majhne organske molekule z dodanimi transportnimi skupinami za prehajanje do mitohondrijev, kot sta piridinijev in trifenilfosfonijev ion, ki delujejo kot zaviralci kanalov KV1.3, lahko povzročijo apoptozo rakavih celic in tako ustavijo napredovanje bolezni. V okviru magistrske naloge smo na osnovi struktur dveh že razvitih benzamidnih zaviralcev mitohondrijskih KV1.3, PSG-369 in PSG-373, načrtovali sintezo novih zaviralcev. Obdržali smo benzamidno in karbamatno skupino, spreminjali pa smo konfiguracijo, dolžino distančnikov in strukturo transportnih skupin. Sinteza je potekala v več stopnjah, pri katerih smo uporabili mehanizem nukleofilne substitucije SN2. Pri spojini 20 smo najprej karbonatno vez izhodne spojine pretvorili do karbamata, nato pa kot pri vseh ostalih spojinah z uporabo Appelove reakcije pretvorili alkohol do jodida. Sledila je stopnja pripenjanja šestih različnih piridinijevih in trifenilosfonijevih transportnih skupin. Končne spojine smo biološko ovrednotili na rakavih celicah SK-N-MC človeškega Ewingovega sarkoma, na rakavih celicah Colo-357 človeškega adenokarcinoma trebušne slinavke in na zdravih človeških pljučnih fibroblastih NHLF. Dodatno smo končnim spojinam eksperimentalno določili LogD in termodinamsko topnost. Najbolj polarne spojine s piridinijevimi in 3,5-dimetilpiridinijevimi ioni niso izkazovale citotoksičnega delovanja na celicah SK-N-MC. Med vsemi sintetiziranimi spojinami so imele najmočnejše citotoksično delovanje spojine 3, 4, 5 in 11 s trifenilfosfonijevimi kationi in heksilnimi distančniki. Te spojine so imele tudi višje vrednosti LogD in lipofilnost, kar pomeni, da so bolje prehajale v mitohondrije. Najuspešnejša je bila spojina 4 z vrednostjo srednje zaviralne koncentracije 0,50 ± 0,01 μM na celicah SK-N-MC in 0,64 μM na celicah Colo-357. Vse spojine, testirane na nerakavih celicah NHLF, so pokazale citotoksično delovanje, kar pomeni, da niso najbolj varne in ne delujejo selektivno le na rakavih celicah. Na podlagi dobljenih rezultatov lahko zaključimo, da bi bilo potrebno pri nadaljnjih raziskavah strukturo zaviralcev optimizirati in tako zmanjšati njihovo toksičnost.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:mitohondrijski napetostno odvisni kalijevi kanali 1.3, piridinijev kation, rak, trifenilfosfonijev kation, zaviralec
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FFA - Fakulteta za farmacijo
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-169365 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:25.05.2025
Število ogledov:397
Število prenosov:78
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Synthesis of mitochondrial KV1.3 ion channel inhibitors with pyridinium and triphenylphosphonium transport groups
Izvleček:
Voltage-gated potassium channels 1.3 (KV1.3) are involved in numerous pathological conditions, including autoimmune diseases, chronic inflammation and cancer. Mitochondrial channels KV1.3 are especially important in regulating the intrinsic pathway of apoptosis in cancer cells. Mitochondrial KV1.3 can be considered as an important target in the future therapy of cancer, because of their overexpression in multiple types of tumours. Small organic molecules with attached mitochondria-targeting moieties, such as pyridinium and triphenylphosphonium ions, that inhibit mitochondrial KV1.3, can cause apoptosis of cancer cells and therefore stop the progression of the disease. In the master's thesis we designed and synthesized new inhibitors based on the structure of the already developed benzamide-based mitochondrial KV1.3 inhibitors PSG-369 and PSG-373. We included the benzamide moiety and the carbamate group, but we changed the configuration, the length of the spacer and the structure of the transport groups. The synthesis consisted of two or three steps, in which we used the mechanism of nucleophilic SN2 substitution. For the synthesis of compound 20, we first converted the carbonate bond to the carbamate group. Then, as for all the other compounds, we changed the alcohol group to iodide using the Appel reaction. Lastly, the final step of the synthesis was the addition of six different pyridinium and triphenylphosphonium mitochondria-targeting groups. The synthesized compounds were biologically evaluated on human Ewing sarcoma cells SK-N-MC, human pancreas adenocarcinoma cells Colo-357 and normal human lung fibroblasts NHLF. Additionally, we determined LogD and thermodynamic solubility of the final compounds. The most polar compounds with pyridinium and 3,5-dimethylpyridinium ions did not show a cytotoxic effect on SK-N-MC cells. Compounds 3, 4, 5 and 11 with triphenylphosphonium cations and hexyl spacers had the most potent cytotoxic activity among all final compounds. These compounds also had higher values of LogD and were therefore more lipophilic, which resulted in better penetration into mitochondria. Compound 4 was the most potent, with a half-maximal inhibitory concentration of 0,50 ± 0,01 μM on SK-N-MC cells and 0,64 μM on Colo-357 cells. All compounds, tested on non-cancerous NHLF cells, showed cytotoxicity, which would suggest that they are not as safe and do not act selectively on cancer cells. Based on the results obtained, we can conclude that it would be necessary in further research to optimize the structure of the inhibitors and thus reduce their toxicity.

Ključne besede:cancer, inhibitor, mitochondrial voltage-gated potassium channels 1.3, pyridinium cation, triphenylphosphonium cation

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj