Izkoriščanje alternativnih efektorskih sistemov za pripravo razgrajevalcev proteina BCL-2Zheng, Serena Lihui (Avtor) Sosič, Izidor (Mentor) apoptozaBCL-2PROTACS55746tarčna razgradnja proteinovAntiapoptotični protein BCL-2 ima pomembno vlogo pri uravnavanju apoptoze in nastanku ter napredovanju številnih rakavih obolenj. Prekomerno izražanje BCL-2 omogoča preživetje rakavih celic, zato predstavlja pomembno farmakološko tarčo. Čeprav so bili razviti učinkoviti zaviralci BCL-2 (venetoklaks, lisaftoklaks, sonrotoklaks), njihovo uporabo omejujejo neželeni učinki, omejena učinkovitost pri nekaterih vrstah raka in pojav pridobljene odpornosti, ki je lahko posledica mutacij proteina BCL-2. Tarčna razgradnja proteinov predstavlja alternativen farmacevtsko-kemijski pristop, ki za odstranjevanje tarčnih proteinov izkorišča ubikvitin-proteasomski sistem. Mednje štejemo heterobifunkcionalne molekule PROTAC, ki z induciranjem nastanka ternarnega kompleksa med tarčnim proteinom, molekulo PROTAC in ligazo E3 omogočijo ubikvitinacijo tarče in razgradnjo s proteasomom. Njihov razvoj pogosto omejujejo velika molekulska masa, slaba topnost, omejena membranska prepustnost in majhno število dobro raziskanih ligaz E3. Za premagovanje teh omejitev se razvijajo nove strategije tarčne razgradnje proteinov. Med obetavnimi pristopi so molekule ByeTAC, ki tarčni protein neposredno pripeljejo k proteasomu preko receptorja Rpn-13, himerni razgrajevalci, ki izkoriščajo alternativne ligaze E3 (DCAF11, DCAF16, RBBP7, GID-4 in FBXO22) in hidrofobni označevalci. Predhodno sintetizirane molekule PROTAC na osnovi zaviralca S55746 z ligandi za ligaze E3 CRBN, VHL in IAP niso povzročile učinkovite tarčne razgradnje proteina BCL-2. Zato smo v okviru magistrske naloge načrtovali in sintetizirali heterobifunkcionalne spojine na osnovi zaviralca S55746, ki izkoriščajo alternativne efektorske sisteme za tarčno razgradnjo proteina BCL-2, in sicer nove ligaze E3, podenoto Rpn-13 proteasoma ter princip hidrofobnega označevanja. Najprej smo pripravili piperazinski analog S55746, različne elektrofilne fragmente (ki se vežejo v različne ligaze E3) ter ligande za GID-4 in Rpn-13. Nato smo z amidno sklopitvijo povezali analog S55746 s sintetiziranimi ligandi in elektrofilnimi fragmenti. Kljub večstopenjskim sintezam smo uspešno sintetizirali devet končnih heterobifunkcionalnih spojin ter jim z uporabo reporterskega sistema na celicah HeLa ovrednotili sposobnost induciranja razgradnje proteinov BCL-2 in BCL-XL. Kot najbolj zanimiva se je izkazala spojina 43, ki vsebuje ligand za ligazo E3 FBXO22. Pri koncentraciji 1 μM smo opazili nizko stopnjo razgradnje BCL-2. Molekula bo služila kot izhodišče za nadaljnje raziskave odnosa med strukturo in razgradnjo molekul, ki ciljajo BCL-2.[S. Lihui Zheng]20262026-09-11 08:45:19Magistrsko delo/naloga187494sl