Načrtovanje, sinteza in vrednotenje 1,4-disubstituiranih-1,2,3-triazolo-galaktozidov kot zaviralcev galektinov-1 in -8Dernovšek, Jaka (Avtor) Tomašič, Tihomir (Mentor) galaktozagalektin-1galektin-8SARselektivnostsidranjeGalektini so skupina proteinov s podobnimi vezavnimi mesti za prepoznavanje ogljikovih hidratov. Osnovni skelet njihovih fizioloških ligandov pogosto vključuje sladkor galaktozo. Kljub svoji navidezni podobnosti imajo zelo raznolike fiziološke in patofiziološke vloge. Galektina-1 in -8 se na različne načine vpletata v patofiziologijo rakavih obolenj, kroničnih vnetnih bolezni ter bakterijskih in virusnih infekcij. Ker učinkovitih selektivnih zaviralcev galektinov v terapiji še ni, smo se odločili za pripravo novih sinteznih ligandov teh relativno neraziskanih proteinov. Na podlagi dostopnih informacij o vezavi in znanih kristalnih strukturah smo načrtovali tri knjižnice spojin A, B in C. Pri knjižnicah A in C smo se osredotočili predvsem na proučevanje odnosa med strukturo ligandov in njihovim delovanjem (SAR) na N-končni domeni galektina-8 (galektin-8N). S knjižnico B pa smo poleg vpogleda v SAR izvedli tudi sintezo selektivnih zaviralcev galektina-1. Na osnovi spojine 6a smo ugotovili, da z meta substitucijo benzenovega obroča, vezanega na mesto 1 triazolnega obroča, dosežemo največjo afiniteto do galektina-8N. Vezavno afiniteto smo s spojinama 39 in 42 uspeli še dodatno povečati. Z največjo afiniteto se tako na galektin-8N kot na galektin-1 veže spojina 42 (Kd gal-8N = 157 µM; Kd gal-1 = 13,8 µM), ki izkazuje približno 10-kratno selektivnost za galektin-1. Pri vrednotenju ligandov iz knjižnice B smo pokazali, da sta najselektivnejši med njimi spojini 31b in 31i. Konstanta disociacije spojine 31i na galektinu-1 znaša 19,6 µM, na galektinu-3 pa zgolj 1405 µM. Spojina ima torej približno 72-krat večjo afiniteto do galektina-1 v primerjavi z galektinom-3. Prav selektivnost je zaradi velike podobnosti med vezavnimi mesti teh galektinov težko dosegljiva in predstavlja enega večjih izzivov pri načrtovanju selektivnih ligandov. S spojinami 31i, 31b, 31h, 31g in 42 smo pripravili nekatere izmed najselektivnejših, do sedaj opisanih, ligandov galektina-1. Poleg tega smo z razredom spojin B dodatno razjasnili SAR spojin s podobno strukturno formulo. Spreminjanje velikosti in lastnosti substituentov na položaju orto benzenovega obroča ter uvajanje dodatnih substituentov ne povečuje afinitete ter hkrati zmanjšuje selektivnost ligandov za galektin-1 in zato ni pravi pristop. Vezavno konformacijo ligandov smo nazadnje ovrednotili še z molekulskim sidranjem v vezavni mesti galektinov-1 in -8. Na ta način smo lahko natančneje razložili rezultate, dobljene s testiranjem afinitete. Rezultati magistrske naloge tako pomembno prispevajo k razumevanju strukturnih zahtev za doseganje selektivnosti in afinitete med strukturno podobnimi galektini.20202020-08-29 08:45:12Magistrsko delo/naloga118663sl