Načrtovanje in sinteza amidov 3-amino- in 3-aminometilpiperidinov kot zaviralcev imunoproteasomaPotočnik, Špela (Avtor) Obreza, Aleš (Mentor) Sosič, Izidor (Komentor) imunoproteasompodenota β5i3-aminometilpiperidin3-aminopiperidinakrilamidni derivatiKopičenje poškodovanih ali odsluženih proteinov v celici poruši homeostatsko ravnovesje in povzroči celično smrt. Eden od mehanizmov, ki zagotavljajo razgradnjo takih proteinov, je ubikvitin-proteasomski sistem. Pri človeku poznamo tri oblike proteasomov. Konstitutivni proteasom je prisoten v vseh celicah našega organizma, timoproteasom je v kortikalnih epitelijskih celicah timusa, imunoproteasom najdemo večinoma v hematopoetskih celicah, ob prisotnosti INFγ, TNFα ter oksidativnega stresa pa tudi drugje. Slednji ima pomembno fiziološko vlogo v imunskem sistemu, vnetnem odgovoru ter zaščiti celic pred oksidativnim stresom. Dokazano je bilo, da sta prekomerno izražanje in aktivacija imunoproteasoma povezana z vnetnimi, avtoimunskimi, nevrodegenerativnimi in rakavimi obolenji. Zato predstavlja imunoproteasom obetavno tarčo za zdravljenje teh bolezni. Do zdaj so dovoljenje za promet pridobili trije neselektivni zaviralci proteasomov. V magistrski nalogi smo želeli sintetizirati selektivne, nepeptidne zaviralce podenote β5i imunoproteasoma z ustreznimi fizikalno-kemijskimi lastnostmi in z manj neželenih učinkov, ki so značilni za neselektivne zaviralce. Najprej smo po različnih sinteznih poteh sintetizirali 3-aminometilpiperidinski in 3-aminopiperidinski skelet. Najbolj uspešna, časovno in glede izkoristkov, je bila reakcija reduktivnega aminiranja. Po odstranjevanju Boc zaščitne skupine, kjer smo prav tako preizkusili in med sabo primerjali reakciji s trifluorocetno kislino in klorovodikovo kislino v dioksanu, smo na osnovni skelet pripenjali elektrofilne bojne glave. Elektrofilne bojne glave so ob ustreznem pozicioniranju v aktivnem mestu imunoproteasoma odgovorne za tvorbo kovalentne vezi s katalitičnim treoninom (Thr). Kot reagente smo uporabili akriloil klorid, kloroacetil klorid, bromoacetil bromid, 2-cianoocetno kislino in kalijev oksiran-2-karboksilat. Pri reakciji z 2-cianoocetno kislino in kalijevim oksiran-2-karboksilatom smo uporabili sklopitvena reagenta EDC in HOBt, da smo aktivirali karboksilno kislino. Sintetizirali smo tudi oksatiazolonski derivat. Tukaj je bil osnovni skelet malo drugačen. Na (4-morfolinofenil)metanol, ki smo ga predhodno aktivirali z metansulfonil kloridom, smo pripeli piperidin-3-karboksamid, nato pa smo izvedli ciklizacijo z uporabo klorokarbonilsulfenil klorida. Uspelo nam je sintetizirati sedem končnih spojin (reakciji z bromoacetil bromidom in kalijevim oksiran-2-karboksilatom nista bili uspešni), ki smo jih biokemijsko vrednotili. Akrilamidna derivata zavirata imunoproteasom v mikromolarni koncentraciji, vendar sočasno zavirata tudi katalitično aktivnost konstitutivnega proteasoma. Selektivnosti nismo uspeli doseči, kljub temu pa naše delo predstavlja dobro izhodišče za nadaljnje raziskave tega strukturnega razreda.20212021-10-21 07:45:17Magistrsko delo/naloga132305sl