Σύνθεση βιοδραστικών μορίων λυναμικινών, γαλλοκυανινών και πεπτιδικών παραγώγων ως ρυθμιστών πρωτεϊνών στη μελέτη βιολογικών διεργασιών
Authors: Θυσιάδης Σάββας 
Published: March 2022

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματοποιήθηκε η σύνθεση μιας ποικιλίας βιοδραστικών μορίων που αποτελούν ρυθμιστές πρωτεϊνών. Στο 1ο Κεφάλαιο της διατριβής, με τη βοήθεια in silico μελέτης, ολοκληρώθηκε με επιτυχία η σύνθεση μιας σειράς από νέα γαλλοκυανικά παράγωγα που φέρουν λιποφιλικές χαρακτηριστικές ομάδες πάνω στο βασικό φαινοξαζινικό σκελετό, αξιοποιώντας μία αντίδραση σύζευξης μεταξύ μιας νιτρωζο ένωσης με γαλλικούς εστέρες. Επιπλέον, περισσότερα παράγωγα συντέθηκαν με αντιδράσεις αλκυλίωσης πάνω στην γαλλοκυανίνη με διάφορα αλκυλο-βρωμίδια όπως επίσης και με αντιδράσεις προσθήκης τύπου Michael αμινών στους γαλλοκυανινικούς εστέρες. Οι νέες αυτές ενώσεις μελετήθηκαν ως προς την ικανότητά τους να αναστέλλουν τις αλληλεπιδράσεις πρόσδεσης της πρωτεΐνης DKK1 στο μεμβρανικό υποδοχέα LRP 5/6, ρυθμίζοντας έτσι τη σηματοδότηση Wnt-β-κατενίνης. Βιολογική μελέτη των ενώσεων έδειξε αρχικά ότι δεν εμφανίζουν κυτταροτοξικότητα έναντι των φυσιολογικών νευρικών κυττάρων και επιπλέον ορισμένα εκ των παραγώγων πράγματι συμβάλλουν στην αναστολή της πρόσδεσης της DKK1 στον υποδοχέα ενεργοποιώντας έτσι το Wnt μονοπάτι. Οι βιολογικές μελέτες των ενώσεων πραγματοποιήθηκαν από την ερευνητική ομάδα του Καθ. Ευθυμιόπουλου του Τμήματος Βιολογίας του ΕΚΠΑ. Στο 2ο Κεφάλαιο της διατριβής πραγματοποιήθηκε η σύνθεση μιας ποικιλίας δις-ινδολο πυρρολο αλκαλοειδών καθώς επίσης και ο έλεγχος της βιολογικής δραστικότητας της λυναμικίνης D ως προς την ικανότητά της να επάγει τα επίπεδα της κινάσης SRPK-1 και να επηρεάζει το μάτισμα σε βιολογικά συστήματα. Χρησιμοποιήθηκε μεθοδολογία που είχε αναπτυχθεί από την ερευνητική μας ομάδα με στάδιο κλειδί την αντίδραση διασταυρούμενης σύζευξης Suzuki μεταξύ ενός διβρωμοπυρρολο ενδιαμέσου και ενός ινδολοβορονικού εστέρα. Τα προϊόντα που συντέθηκαν ήταν οχτώ, μερικά εκ των οποίων αποτελούν φυσικά προϊόντα. Η βιολογική δραστικότητα της λυναμικίνης D μελετήθηκε από την ερευνητική ομάδα της Αν. Καθ. Νικολακάκη του Τμήματος Χημείας Α.Π.Θ., όπου έδειξε ότι το συγκεκριμένο αλκαλοειδές δεν εμφανίζει κυτταροτοξικότητα σε τρεις καρκινικές σειρές αλλά έδειξε σημαντική δράση στο μάτισμα των προ-mRNAs. Επιπλέον, φαίνεται ότι η λυναμικίνη D επάγει την έκφραση της κινάσης SRPK1 χωρίς να επηρεάζει τη δραστικότητά της καθώς και τον υποκυττάριο εντοπισμό της. Στο 3ο Κεφάλαιο της διατριβής πραγματοποιήθηκε η σύνθεση και η απομόνωση υβριδικών μορίων τα οποία μπορούν δυνητικά να χρησιμοποιηθούν στη στοχευμένη αντικαρκινική θεραπεία, ενώ εξετάστηκε η σταθερότητά τους και η βιολογική τους δραστικότητα σε μια σειρά από καρκινικές σειρές. Η βιολογική μελέτη πραγματοποιήθηκε από την ερευνητική ομάδα του καθηγητή Δ. Τραφαλή του Τμήματος Ιατρικής του ΕΚΠΑ. Ως φορέας των συζευγμάτων χρησιμοποιήθηκε το c(RGDyk) το οποίο μπορεί και αναγνωρίζει τους υποδοχείς ανβ3 ιντεγκρινών οι οποίοι υπερεκφράζονται στα καρκινικά κύτταρα, ενώ ως κυτταροτοξικοί παράγοντες το POPAM και το 5-FUA. Η σύνθεση των τελικών ενώσεων επιτεύχθηκε με σύζευξη των επιμέρους μορίων μετά από πυρηνόφιλη προσβολή της πρωτοταγούς αμίνης της λυσίνης που φέρει το κυκλοπεπτίδιο c(RGDyK) σε κατάλληλο ενεργοποιημένο εστέρα, στην περίπτωση του συζεύγματος με το POPAM, προς τον σχηματισμό υβριδικού μορίου με αμιδικό δεσμό. Στην περίπτωση του 5-FUA η αμίνη του κυκλοπεπτιδίου αντέδρασε με καρβονικό εστέρα για την σύνθεση υβριδικού μορίου που φέρει δισουλφιδικό συνδέτη με καρβαμιδικό δεσμό. Τα δύο αυτά νέα συζεύγματα επιδεικνύουν μέτρια αντικαρκινική δράση έναντι των κυτταρικών σειρών στις οποίες ελέγχθηκαν, αλλά αναγνωρίζουν τους μεμβρανικούς υποδοχείς των ιντεγκρινών ανβ3 όπου ήταν και ο βασικός στόχος του κεφαλαίου.