Sinteza (R)-piperidin-3-karboksamidnih kovalentnih zaviralcev kaspaze-6Felc, Ema (Avtor) Knez, Damijan (Mentor) Meden, Anže (Komentor) kaspaza-6elektrofilne bojne glavekovalentni zaviralciKaspaza-6 je cisteinska proteaza iz družine izvršilnih kaspaz, ki sodeluje pri programirani celični smrti – apoptozi, patološki degeneraciji aksonov in razvoju nevrodegenerativnih bolezni. Povečana aktivnost kaspaze-6 v možganih, ki je posledica samoaktivacije encima, je povezana z zgodnjimi patološkimi spremembami pri Alzheimerjevi in Huntingtonovi bolezni, pri katerih encim cepi več proteinov v nevronih. Zaviranje kaspaze-6 tako predstavlja obetavno terapevtsko strategijo za upočasnitev ali preprečevanje napredovanja navedenih bolezni. Kaspazo-6 je mogoče zavirati z različnimi tipi zaviralcev, ki ciljajo alosterična vezavna mesta ali katalitični aminokislinski ostanek (Cys163). Najnovejši pristop zaviranja kaspaze-6 temelji na kovalentnih, vinilsulfonamidnih zaviralcih, ki z nekatalitičnim cisteinskim ostankom Cys264 v aktivnem mestu encima tvorijo kovalentno, tioetrsko vez. V okviru magistrske naloge smo na piperidinski dušik (R)-piperidin-3-karboksamida uvedli različne, literaturno znane elektrofilne bojne glave. Tekom sinteznega dela smo tako pripravili 21 spojin, katerih identiteto smo potrdili s spektroskopskimi metodami (jedrska magnetna resonanca – NMR ter masna spektrometrija visoke ločljivosti – HRMS), čistost pa potrdili s tekočinsko kromatografijo ultravisoke ločljivosti. Spojinam smo z biokemijskim testiranjem in vitro na rekombinantni, humani kaspazi-6 določili rezidualno aktivnost, najmočnejšim zaviralcem pa tudi srednje zaviralne koncentracije (vrednosti IC50). Rezultati testiranja in vitro so pokazali, da večina sintetiziranih analogov kaspaze-6 ni zavirala. Najmočnejša zaviralca sta bila kontrolna zaviralca, vinilsulfonamid 19 in njegov 5-fenilni analog 25, in karbamoil fluorid 20 ter kloracetamid 36. Šibkeje so kaspazo-6 zavirali but-3-inamid 33, propiolamid 32 ter N-alilpiperidin 30. Rezultati so torej pokazali, da zamenjava vinilsulfonamidne kovalentne bojne glave (R)-piperidin-3-karboksamida bistveno zmanjša zaviralno aktivnost. V nadaljevanju bi bilo treba smiselno raziskati, ali aktivni derivati kaspazo-6 zavirajo kovalentno ali nekovalentno, nato pa nadalje optimizirati zaviranje kaspaze-6, uvesti alternativne kovalentne bojne glave ter preveriti selektivnosti zaviranja v primerjavi s strukturno sorodnimi kaspazami.E. Felc]20262026-06-16 08:45:18Magistrsko delo/naloga183594sl