Računalniško podprto odkrivanje in načrtovanje potencialnih zaviralcev O-GlcNAc transferazeČervek, Miha (Avtor) Tomašič, Tihomir (Mentor) difosfo-N-acetilglukozamin N-acetilglukozamin računalniška podpora virtualno rešetanje modeliranjePopolno poznavanje delovanja encima O-GlcNAc transferaza (OGT) predstavlja pomemben del raziskav, ki bi povezale dosedanja dognanja o vplivu encima OGT na razvoj številnih bolezni. S svojevrstnim pogledom na problem smo se naloge lotili z računalniškim iskanjem spojin vodnic, ki bi zavirale encimsko aktivnost OGT. Kot izhodišče smo uporabili naravni substrat encima, in sicer UDP-GlcNAc. Do sedaj razviti zaviralci OGT so večinoma pokazali aktivnost le v in vitro sistemih, saj so bili premalo selektivni za OGT, večina izmed njih pa je izkazovala tudi slabo prehajanje celične membrane. Metoda virtualnega rešetanja knjižnic kemijskih spojin na osnovi strukture encima je ponudila nov pogled v načrtovanje zaviralcev OGT, pri čemer so bili še posebej zanimivi rezultati sidranja knjižnice fragmentov v vezavno mesto UDP dela molekule UDP-GlcNAc. Med najvišje uvrščenimi spojinami se je večkrat ponovila struktura kinolin-2-on-4-karboksamida, ki je nato služila tudi kot osnova za sintezo manjše knjižnice spojin na Katedri za farmacevtsko kemijo. Še posebej navdušujoči so bili rezultati in vitro testiranja sintetiziranih fragmentov, izmed katerih sta dve spojini (UL-AAS-4 in UL-AAS-5c) povsem zavrli aktivnost encima OGT pri koncentraciji 1 mM. Hkrati so velik potencial pokazale tudi spojine, ki smo jih kupili iz na tržišču dostopnih knjižnic spojin, tako je denimo relativna aktivnost OGT glede na kontrolo za spojino UL-OGT-01 pri 1 mM koncentraciji znašala le 36%. Uspešnost na encimskem testiranju hkrati dobro potrjuje učinkovitost uporabljene računalniške metode iskanja novih biološko aktivnih spojin. Večina najvišje uvrščenih spojin je imela molekulsko maso manjšo od 300 g/mol, pogled na njihovo predvideno vezavo v modelu OGT pa razkriva še veliko možnosti za dodatne interakcije s proteinom, kar nam daje še veliko manevrskega prostora pri načrtovanju in optimizaciji spojin do še boljših zaviralcev. Opravili smo šele prvi korak v dolgi verigi razvoja novih učinkovin, vendar menimo, da zelo koristnega in pomembnega.[M. Červek]20172020-09-18 13:25:16Magistrsko delo/naloga120368sl