Sinteza in vrednotenje 2-kloro-1,3-benzotiazolnih kovalentnih fragmentovBobič, Ana Maria (Avtor) Knez, Damijan (Mentor) Hrast, Martina (Komentor) 13-benzotiazolencim MurAmonoamin oksidazakovalentni zaviralciTarčni kovalentni zaviralci so spojine, ki s tvorbo kovalentne vezi z nukleofilnimi aminokislinskimi ostanki selektivno zavirajo aktivnost tarčnega proteina. Njihova uporaba pri načrtovanju novih učinkovin je omejena predvsem zaradi potencialnih neželenih stranskih učinkov. Encimi, ki imajo pomembno vlogo v začetnih stopnjah sinteze peptidoglikana, izkazujejo dober potencial za razvoj novih protibakterijskih učinkovin, saj so nujno potrebni za bakterije, niso pa prisotni v človeškem organizmu. Eden izmed teh znotrajceličnih encimov je MurA (UDP-N-acetilglukozamin enolpiruvil transferaza), ki sodeluje pri prvi stopnji sinteze peptidoglikana. Monoamin oksidaza (MAO) je encim, vezan na zunanjo mitohondrijsko membrano, in ima visoko stopnjo izražanja v nevronih ter prebavnih tkivih. Pri ljudeh obstajata dve izoobliki MAO, ki sta si podobni po tridimenzionalni strukturi, razlikujeta pa se po selektivnosti zaviralcev, substratni specifičnosti in porazdelitvi v tkivih. Magistrsko nalogo smo osnovali na spojini zadetku – 2-kloro-1,3-benzotiazolu, ki zavira encim MurA z IC50 = 91 µM. Pri sintezi analogov smo izhajali iz komercialno dostopnih 1,3-benzotiazol-2-aminov oziroma substituiranih anilinov, ki smo jih v reakciji z amonijevim tiocianatom in bromom pretvorili do derivatov 1,3-benzotiazol-2-amina. 2-Amino derivate smo nato v Sandmeyerjevi reakciji preko tvorbe diazonijeve soli pretvorili v 2-kloro-1,3-benzotiazole. Pripravljene derivate smo nato biokemijsko ovrednotili na izoliranih encimih MurA, MAO-A, MAO-B ter β5i podenoti imunoproteasoma. Določili smo tudi zaviralno aktivnost intermediatov – 1,3-benzotiazol-2-aminov, saj nas je zanimala razlika v aktivnosti 2-amino in 2-kloro analogov. Ugotovili smo, da vezava klora na drugo mesto 1,3-benzotiazola ne poveča zaviralne aktivnosti na encimu MurA, ampak jo v primerjavi z 1,3-benzotiazol-2-amini celo zmanjša. Za 2-kloro derivat 25 smo pokazali, da je zaviranje MurA časovno odvisno, kar nakazuje na kovalentno zaviranje encima. 2-Kloro-1,3-benzotiazoli s substitucijo na mestu 5 zavirajo hMAO-B močneje kot spojine s substitucijo na pozicijah 4, 6 ter 7, zaviranje encima pa je časovno neodvisno. Z nadaljnjimi biokemijskimi študijami bo treba najprej dodatno raziskati mehanizem zaviranja encimov, na podlagi le-tega pa bomo lahko načrtovali nove derivate, ki kovalentno zavirajo encim MurA.20212021-11-19 08:45:01Magistrsko delo/naloga133269sl