Načrtovanje, sinteza in vrednotenje novih benzotiazolnih zaviralcev DNA-giraze B in njihovih konjugatov s sideroforiMarič, Gregor (Avtor) Tomašič, Tihomir (Mentor) bakterijska rezistencabenzotiazolni zaviralciDNA-girazakonjugatiprotibakterijske spojinesideroforiVse večja pojavnost odpornosti bakterij proti protibakterijskim učinkovinam je posledica široke uporabe antibiotikov in predstavlja zdravstveni problem na svetovni ravni. Odkrivanje spojin z novimi mehanizmi protibakterijskega delovanja ter razvijanje pristopov s katerimi bomo zaobšli mehanizme rezistence, je tako ključnega pomena za obvladovanje bakterijskih okužb. Velik potencial pri iskanju novih protibakterijskih učinkovin so izkazali benzotiazolni zaviralci DNA-giraze, katerih tarčno mesto predstavlja vezavni žep za ATP, ki se nahaja na podenoti GyrB. Kot pristop za obhod mehanizmov rezistence z izvorom na celični membrani se je za uporabnega izkazala tvorba konjugatov med protibakterijsko spojino ter mimetikom siderofora (strukturni element molekule, ki tvori kompleks z železom). Princip izvira iz narave, kjer nekateri sevi bakterij izločajo v tekmovanju za železo konjugate s toksini, ki jih druge bakterije privzamejo z aktivnim transportom, namenjenim privzemu kompleksov med sideroforiin železom. Z namenom iskanja protibakterijskih spojin z novimi mehanizmi delovanja ter pristopov za obhod bakterijske rezistence smo v okviru magistrske naloge, izhajajoč iz že poznanih benzotiazolnih zaviralcev DNA-giraze, načrtovali in sintetizirali benzotiazolne zaviralce z modificiranim osnovnim skeletom ter tvorili konjugate z mimetiki sideroforov. Sintetizirali smo pet končnih spojin, ki smo jim ovrednotili zaviralno aktivnost na encimu ter protibakterijsko delovanje. Od testiranih končnih spojin sta najboljšo zaviralno aktivnost na encimskem nivoju pokazali spojini 22 in 32. Protibakterijsko delovanje proti po Gramu pozitivnim bakterijam je najmočnejše pri spojini 22, proti po Gramu negativnim bakterijam pa pri nobeni končni spojini aktivnosti nismo opazili. Pri tvorbi konjugatov smo predpostavili, da cepitev distančnika ni potrebna, saj je v primeru spojin 7 in 13 mimetik siderofora usmerjen proti topilu, pri spojini 32 pa v hidrofobni žep vezavnega mesta, kjer tvori interakcije, ki ugodno vplivajo na jakost vezave. Glede na rezultate biokemijskega testiranja je razvidno, da so sintetizirani benzotiazoli močni zaviralci DNA-giraze v nanomolarnem območju. Pri določanju protibakterijskega delovanja nismo opazili pozitivnega učinka uporabe konjugatov z mimetiki sideroforov. Sintetizirani benzotiazolni zaviralci s hidroksilno funkcionalno skupino na osnovnem benzotiazolnem obroču pa ponujajo odlično izhodišče za nadaljnje načrtovanje ter optimizacijo delovanja zaviralcev.20192019-07-11 08:35:22Magistrsko delo/naloga108663sl