Podrobno

Sinteza in vrednotenje knjižnice indolinov z različnimi elektrofilnimi bojnimi glavami kot kovalentnih zaviralcev kaspaze-1
ID Golob, Anita (Avtor), ID Knez, Damijan (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (1,96 MB)
MD5: 1FEBF1AC33E045CF934C325A2CCA807D

Izvleček
Centralni živčni sistem se na patološke procese odzove z nevrovnetjem. Gre za celični imunski odziv, ki možgane ščiti pred patogeni, a kronično povzroča poslabšanje patoloških stanj, kot so Parkinsonova bolezen, Alzheimerjeva bolezen, multipla skleroza in druge nevrodegenerativne motnje in vnetne bolezni. Eden ključnih sprožilcev nevrovnetja so inflamasomi, to so receptorji oziroma senzorji prirojenega imunskega odziva. Inflamasom NLRP3 prepozna molekulske vzorce povezane s patogeni in poškodbami, ki inducirajo njegovo združevanje, kar pa nato vodi v aktivacijo kaspaze-1. Kaspaza-1 nadalje aktivira vnetna citokina IL-1β in IL-18 ter prek gasdermina D (GSDMD) sproža piroptozo. Prekomerna aktivnost inflamasoma NLRP3 in kaspaze-1 prispeva k napredovanju nevrodegeneracije. Številne študije so pokazale, da zaviranje kaspaze-1 predstavlja utemeljeno terapevtsko strategijo pri obvladovanju nevrodegenerativnih in vnetnih bolezni. Zelo obetavni za nadaljnjo optimizacijo so kovalentni zaviralci, ki vsebujejo elektrofilne bojne glave za vezavo na cisteinski ostanek v aktivnem mestu kaspaze-1. Na podlagi znanega zaviralca kaspaze-1, indolin-1-karbonil fluorida, smo v sklopu magistrske naloge uspešno sintetizirali 30 spojin tako, da smo fluorid kot izstopajočo skupino nadomestili z drugimi izstopajočimi skupinami, celoten karbamoil fluorid nadomestili z dodatnimi elektrofilnimi bojnimi glavam in pripravili žveplov analog karbamoil fluorida. Spojinam smo z in vitro biokemijskim testiranjem na rekombinantni človeški kaspazi-1 določili zaviralno aktivnost. Rezultati so pokazali, da večina spojin ne zavira kaspaze-1, močno jo zavira le žveplov analog izhodiščnega indolin-1-karbonil fluorida, spojina 3, šibkeje pa še derivat 17 z 1,3,4-tiadiazol-2-tiolat kot izstopajočo skupino. V prihodnje bi bila smiselna nadaljnja optimizacija teh dveh spojin z namenom izboljšanja zaviralne aktivnosti ter seveda tudi selektivnosti v primerjavi z ostalimi kaspazami. Dva derivata, ki zaradi spektralne interference verjetno lažno pozitivno zavirata kaspazo-1, bi bilo v nadaljnjih študijah smiselno ovrednotiti z ortogonalno metodo, ki ni podvržena fluorescenčni interferenci.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:nevrovnetje, inflamasom NLRP3, kaspaza-1, kovalentni zaviralci
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FFA - Fakulteta za farmacijo
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-172168 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:06.09.2025
Število ogledov:589
Število prenosov:237
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Synthesis and evaluation of a library of indolines with diverse electrophilic warheads as covalent caspase-1 inhibitors
Izvleček:
The central nervous system responds to pathological processes with neuroinflammation – a cellular immune response that protects the brain from pathogens but, when chronic, exacerbates pathological conditions such as Parkinson’s disease, Alzheimer’s disease, multiple sclerosis, and other neurodegenerative disorders and inflammatory diseases. One of the key triggers of neuroinflammation are inflammasomes, which are sensors of the innate immune response. The NLRP3 inflammasome recognizes pathogen- and damage-associated molecular patterns, inducing its assembly, which in turn leads to activation of caspase-1. Caspase-1 subsequently activates the pro-inflammatory cytokines IL-1β and IL-18 and, via gasdermin D (GSDMD), initiates pyroptosis. Excessive activity of the NLRP3 inflammasome and caspase-1 contributes to the progression of neurodegeneration. Numerous studies have shown that inhibition of caspase-1 is a valid therapeutic strategy for managing neurodegenerative and inflammatory diseases. Covalent inhibitors containing electrophilic warheads capable of binding the catalytic cysteine in the caspase-1’s active site are a particularly promising lead compounds for further exploration. Based on the previously disclosed caspase-1 inhibitor, indolin-1-carbonyl fluoride, we successfully synthesized 30 compounds by replacing fluoride as the leaving group with other leaving groups, substituting the entire carbamoyl fluoride with alternative electrophilic warheads, and preparing the sulfur analogue of the carbamoyl fluoride. We determined the inhibitory potency of the compounds using in vitro biochemical assay against recombinant human caspase-1. The results showed that most compounds do not inhibit caspase-1; only the sulfur analogue of the parent indolin-1-carbonyl fluoride, compound 3, potently inhibited caspase-1, while derivative 17 bearing 1,3,4-thiadiazol-2-thiolate as the leaving group showed weaker inhibition. Further optimization of these two compounds would be needed to improve inhibitory potency and selectivity relative to other caspases. Two derivatives that likely appeared as false-positive caspase-1 inhibitors due to spectral interference should be evaluated in future studies using an orthogonal assay that is not susceptible to fluorescence interference.

Ključne besede:Neuroinflammation, Inflammasome NLRP3, caspase-1, covalent inhibitors

Podobna dela

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

Nazaj