izpis_h1_title_alt

Vpliv povečane fleksibilnosti disubstituiranih 1,2,4-oksadiazolov na zaviranje človeške DNA topoizomeraze IIα
ID Vojska, Sara (Avtor), ID Sollner Dolenc, Marija (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Perdih, Andrej (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,30 MB)
MD5: A785911D4675EA6E5C0C24107A78CA6B

Izvleček
Rak je kompleksna bolezen, povezana s spremembami genov, ki nadzorujejo rast in delitev celic. Pomembna vrsta zdravljenja je kemoterapija. Uveljavljena tarča citostatikov je človeška DNA topoizomeraza IIα (topo IIα), ki katalizira topološke spremembe molekule DNA. Zaviralci, ki jih delimo na klinično uporabne topoizomerazne strupe in katalitične zaviralce, onemogočijo celično delitev in tudi prepisovanje DNA pri izražanju genetske informacije ter tako zavrejo rast rakavih celic. Slabosti topoizomeraznih strupov, predvsem razvoj sekundarnih rakavih obolenj in kardiotoksičnost, sta vodila k nadaljnjemu razvoju varnejših in učinkovitejših učinkovin predvsem iz razreda katalitičnih zaviralcev. V magistrski nalogi smo poskušali optimizirati strukturo in s tem delovanje 3,5-disubstituiranih 1,2,4-oksadiazolov, predstavniki katerih so že znani zaviralci topo IIα. S primerjavo vezavnega modela molekule bitiazola, ki deluje kot ATP-kompetitivni zaviralec topo IIα, in predhodno sintetiziranih spojin tega kemijskega razreda, smo med oksadiazolni in fenilni obroč na substitucijskem mestu 5 uvedli dodatno metilensko skupino, da bi spojine naredili strukturno podobnejše bitiazolom. Pri nekaterih spojinah smo drugi fenilni obroč, pripet na mestu 3 oksadiazola, substituirali še z metilno skupino. Uspešno smo sintetizirali 13 takšnih spojin. Testiranje zaviralne aktivnosti topo IIα z uporabo relaksacijskega testa je pokazalo, da uvedba metilenskega mostu vodi do neaktivnih spojin. Preverili smo še, ali je uvedba metilenskega mostu neugodna tudi pri analogih, ki vsebujejo strukturno sorodne heterocikle, kot je nosilni oksadiazol. Testirali smo štiri izbrane komercialne spojine in tudi te so bile neaktivne. S pomočjo molekulskega sidranja smo predpostavili, da je izguba aktivnosti pri fleksibilnejših oksadiazolih posledica bolj izražene neugodne entropijske spremembe, ki se zgodi, ko se ligand iz raztopine veže v ATP-vezavno mesto, v primerjavi z bolj rigidnimi oksadiazoli. Nadalje vsi oksadiazolni derivati tvorijo tudi manj interakcij in manj optimalno zapolnijo ATP-vezavno mesto kot molekula bitiazola. Z izvedeno optimizacijo nam ni uspelo izboljšati zaviralne aktivnosti 3,5-disubstituiranih 1,2,4-oksadiazolov proti topo IIα. Kljub temu so pridobljene informacije nove serije pomembne za nadaljnji razvoj, saj nakazujejo potrebo po večjih strukturnih spremembah v obravnavanem kemijskem razredu, če bi želeli izboljšati zaviralno aktivnost proti topo IIα.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:rakava obolenja, topoizomeraza IIα, fleksibilnost, 3, 5-disubstituirani 1, 2, 4-oksadiazoli
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FFA - Fakulteta za farmacijo
Leto izida:2023
PID:20.500.12556/RUL-150737 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:22.09.2023
Število ogledov:509
Število prenosov:101
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:The impact of increased flexibility of disubstituted 1,2,4-oxadiazoles on the inhibitory activity against human DNA topoisomerase IIα
Izvleček:
Cancer is a complex disease caused by changes in the genes responsible for growth and cell division. An important approach to cancer treatment is chemotherapy. An established target of chemotherapy is human DNA topoisomerase IIα (topo IIα), which catalyzes topological changes in the DNA molecule. Its two groups of inhibitors, the clinically used topoisomerase poisons and the catalytic inhibitors, can stop both cell division and DNA transcription, thereby inhibiting cancer cell growth. The limitations of clinical topoisomerase poisons, especially the development of secondary cancers and cardiotoxicity, led to further research towards safer and more effective agents, especially from the class of catalytic inhibitors. In this master's thesis, we sought to optimize 3,5-disubstituted 1,2,4-oxadiazoles, a well-known class of topo IIα inhibitors. Based on the comparison of binding models of the bithiazole molecule, which acts as an ATP competitive inhibitor of topo IIα, and synthesized compounds of this chemical class from previous research, we introduced an additional methylene group between the oxadiazole and phenyl rings at position 5 to make this section of the molecule more structurally similar to bithiazole. In some compounds, the second phenyl at oxadiazole position 3 was substituted by an additional methyl group. We succeeded in synthesizing 13 such compounds. Evaluation of the topo IIα inhibitory activity using a relaxation assay showed that the introduction of a methylene group leads to non-active compounds. We checked whether the introduction of a methylene moiety was also unfavorable for analogs containing structurally similar heterocycles to our core oxadiazole. Four commercial compounds were tested and were also found to be inactive. By performing molecular docking calculations, we hypothesized that the loss of activity for more flexible oxadiazoles might be the result of a more pronounced unfavorable entropy change that occurs when the ligand from solution binds to the ATP binding site compared to more rigid analogs. Oxadiazole derivatives formed fewer interactions and occupied the ATP binding site less optimally than the more active bithiazole. Although our optimization strategy did not improve the topo IIα inhibitory activity of 3,5-disubstituted 1,2,4-oxadiazoles, the information obtained is important for further development because it indicates that a major structural change in the chemical is required if we are to achieve a significant improvement in topo IIα inhibitory activity.

Ključne besede:cancer, topoisomerase IIα, flexibility, 3, 5-disubstituted-1, 2, 4-oxadiazoles

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj