Σύνθεση νέων αναστολέων φωσφολιπασών Α2 και μελέτη της αντιφλεγμονώδους δράσης τους
Authors: Μπαρμπαγιάννη Ευφροσύνη 
Published: January 2014

Οι φωσφολιπάσες Α2 είναι ένζυμα που χαρακτηρίζονται από την ικανότητά τους να καταλύουν την υδρόλυση του μεσαίου εστερικού δεσμού (sn-2) φωσφολιπιδικών υποστρωμάτων, παράγοντας ελεύθερα λιπαρά οξέα και λυσοφωσφολιπίδια. Τα προϊόντα αυτής της ενζυμικής υδρόλυσης αποτελούν πρόδρομες ενώσεις των εικοσανοειδών, τα οποία θεωρείται ότι εμπλέκονται ως διαμεσολαβητές σε πολλές παθολογικές καταστάσεις, όπως η φλεγμονή και ο πόνος, Επομένως, η σύνθεση ισχυρών και εκλεκτικών αναστολέων των φωσφολιπασών Α2 μπορεί να οδηγήσει σε νέα φάρμακα για την καταπολέμηση πολλών ασθενειών, όπως φλεγμονή, αλλεργικά συμπτώματα, βλάβες του εγκεφάλου, καρδιαγγειακές διαταραχές και καρκίνος. Στο πρώτο κεφάλαιο της παρούσας διατριβής, παρουσιάζονται η δομή, η λειτουργία, η τοπολογία και ο μηχανισμός δράσης των φωσφολιπασών cPLA2 και iPLA2. Πρόκειται για δύο κυτοσολικές φωσφολιπάσες που εξειδικεύονται στην υδρόλυση του μεσαίου εστερικού δεσμού (sn-2) των φωσφολιπιδίων. Η cPLA2 είναι ένα ένζυμο με μοριακό βάρος 85 kDa, εμφανίζει εκλεκτικότητα για το αραχιδονικό οξύ και η κρυσταλλική της δομή έγινε γνωστή μόλις το 1999. Η iPLA2 έχει μοροακό βάρος 85-88 kDa, δεν εμφανίζει εκλεκτικότητα για συγκεκριμένο λιπαρό οξύ και είναι ανεξάρτητη ιόντων ασβεστίου. Στο δεύτερο κεφάλαιο, συνοψίζονται διάφορες κατηγορίες ενώσεων που δρουν ως αναστολείς των δύο παραπάνω ενζύμων και έχουν ανακοινωθεί στη βιβλιογραφία μέχρι σήμερα. Ανάμεσα σε αυτούς συμπεριλαμβάνονται παράγωγα λιπαρών οξέων, πυρρολίου και ινδολίου, πυρρολιδινών, 2-προπανόνης, τριφθορομεθυλοκετονών, ενολολακτονών, καθώς και φυσικά προϊόντα. Για κάποιες από αυτές τις ενώσεις αναφέρονται αντιπροσωπευτικές μέθοδοι σύνθεσης. Στο τρίτο κεφάλαιο αυτής της εργασίας, γίνεται λόγος για ενζυμική απομάκρυνση προστατευτικών ομάδων της αμινομάδας, του καρβοξυλίου και του υδροξυλίου. Στη συνθετική Οργανική Χημεία, μία από τις πιο σημαντικές διαδικασίες είναι η κατάλληλη εισαγωγή ή απομάκρυνση προστατευτικών ομάδων. Παρ’όλο που έχουν αναπτυχθεί πολυάριθμες χημικές μέθοδοι για το χειρισμό προστατευτικών ομάδων, υπάρχουν προβλήματα, ιδίως σε περιπτώσεις όπου μία συγκεκριμένη δραστική ομάδα πρέπει να προστατευτεί ή να αποπροστετευτεί εκλεκτικά κάτω από πολύ ήπιες συνθήκες και παρουσία άλλων ομάδων με παρόμοια δραστικότητα, καθώς επίσης και παρουσία ομάδων που είναι ευαίσθητες σε όξινο, αλκαλικό, οξειδωτικό ή αναγωγικό περιβάλλον. Εναλλακτικά, για το σκοπό αυτό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν βιοκαταλύτες, προσφέροντας διάφορα πλεονεκτήματα, όπως υψηλή εκλεκτικότητα ως προς τα υποστρώματα και πολύ ήπιες συνθήκες αντίδρασης. Σκοπός της διατριβής ήταν η σύνθεση και η μελέτη νέων μορίων που εμφανίζουν ανασταλτική δράση έναντι της cPLA2 και της iPLA2. Επιπλέον, μας απασχόλησε η εύρεση ενός ενζύμου που να μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη συνθετική Οργανική Χημεία για την εκλεκτική απομάκρυνση εστέρων, καθώς και η εφαρμογή του στις αντιδράσεις σύνθεσης των αναστολέων. Έχει βρεθεί ότι το 2-οξοαμίδιο που βασίζεται στο δ-αμινοξύ εμφανίζει την ισχυρότερη in vitro ανασταλτική δράση. Τα διπεπτίδια, λόγω της απόστασης της Ν- και C-τελικών ομάδων, μπορεί να θεωρηθούν ανάλογα δ-αμινοξέων. Ξεκινώντας από πρώτη ύλη L-βαλίνη, L-νορλευκίνη και γλυκίνη, παρασκευάστηκε μία σειρά ενώσεων που περιέχουν τη δραστική 2-οξοαμιδική ομάδα και φέρουν αμιδικό δεσμό σε αντικατάσταση δύο μεθυλενίων που παραγώγου δ-αμινοξέος. Η 2-οξοαμιδική ομάδα μπορεί να προκύψει από σύζευξη της αμινομάδας κατάλληλα προστατευμένου διπεπτιδίου, με 2-υδροξυ-δεκαεξανοϊκό οξύ ακολουθούμενη από οξείδωση. Τα διπεπτίδια προέρχονται από τη σύζευξη κατάλληλα Ν-προστατευμένης L-βαλίνης και L-νορλευκίνης με διάφορους εστέρες υδροχλωρικών αλάτων της γλυκίνης. Το καρβοξύλιο της τελικής ένωσης μπορεί να βρίσκεται ελεύθερο ή με τη μορφή εστέρα. Με παρόμοια λογική, και τα αιθερικού τύπου ψευδοδιπεπτίδια μπορούν να θεωρηθούν ανάλογα δ-αμινοξέων. .........................