Sinteza in biološko vrednotenje na pomalidomidu temelječih heterobifunkcionalnih razgrajevalcev butirilholin esterazeČrešnar, Tina (Avtor) Pišlar, Anja (Mentor) Knez, Damijan (Komentor) butirilholin esterazahimerni razgrajevalcipomalidomidPri patogenezi Alzheimerjeve bolezni se je med prvimi uveljavila holinergična hipoteza, kjer je kot vzrok upada kognitivnih sposobnosti v ospredju znižanje holinergičnega prenosa. Pri tem imata ključno vlogo holin esterazi, acetilholin esteraza (AChE) ter butirilholin esteraza (BChE), odgovorni za razgradnjo acetilholina v sinaptični špranji. Encima sta si strukturno precej podobna, le da aktivno mesto BChE omogoča vezavo večjih substratov, kar lahko izkoristimo pri načrtovanju selektivnih zaviralcev le-te. Učinkovit farmakološki pristop utišanja biološke funkcije proteinov je tudi tarčna razgradnja proteinov s tehnologijo razgrajevalcev PROTAC, ki izkorišča z ubikvitinom posredovano proteasomsko razgradnjo proteinov. Molekulo PROTAC sestavljajo ligand za ubikvitin ligazo E3, distančnik in ligand, ki veže tarčni protein. Najpogosteje uporabljena ubikvitin ligaza E3 je cereblon, ki kot ligand prepozna talidomid ter njegova analoga lenalidomid in pomalidomid. Pri sintezi molekul PROTAC je kombinacija dolžine, hidrofobnosti, rigidnosti distančnika kot tudi mesta pritrditve na ligande ključnega pomena za uspešno delovanje razgrajevalcev. V magistrski nalogi smo pripravili različno dolge alkilne in etilenglikolne distančnike, ki smo jih z nukleofilno substitucijo pripeli na osnovni ligand – zaviralec BChE, na drug konec pa na pomalidomid – ligand za ligazo E3 cereblon. Končnim spojinam smo določili rezidualno aktivnost in zaviralno koncentracijo – vrednost IC50, s čimer smo ovrednotili njihovo zmožnost selektivnega zaviranja encimske aktivnosti človeške BChE. Iz rezultatov smo sklepali, da pri obeh encimih (AChE ter BChE) dolžina distančnika nima bistvenega vpliva na zaviralno aktivnost, malenkost bolj učinkoviti zaviralci so bile spojine z alkilni distančniki, kar lahko razložimo s hidrofobno strukturo aktivnega mesta BChE. V zadnji stopnji smo ovrednotili, kako uspešno pripravljeni himerni razgrajevalci, molekule PROTAC, razgradijo humano BChE v celični liniji SH-SY5Y. Najbolj učinkovito sta ravni izražanja BChE v celicah SH-SY5Y znižala razgrajevalca 35 (po 6 h, pri koncentraciji 0,1 µM) in 32 (po 24 h, pri koncentraciji 1 µM). Nekatere spojine PROTAC, sintetizirane v okviru magistrske naloge, so izkazale delno učinkovitost pri razgradnji tarčnega proteina BChE, kar nakazuje na potencial nadaljnjega raziskovanja spojin PROTAC in morebitne klinične uporabnosti pri patogenezi Alzheimerjeve bolezni.20242024-08-31 07:45:04Magistrsko delo/naloga160575VisID: 107323sl