Σχεδιασμός και σύνθεση υβριδικών ενώσεων που επάγουν την πρωτεόλυση των πρωτεϊνών USP10 ή/και USP13
Creators: name: Κοτανίδου, Αικατερίνη Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Πρωτεολυτικές Χίμαιρες
Πρωτεΐνες USP
Spautin-1
PROTACs
USP Proteins

description: Η παρούσα εργασία μελετά τον σχεδιασμό και τη σύνθεση συζευγμάτων που στοχεύουν τις πρωτεΐνες USP10 και USP13 προς αποικοδόμηση, δύο αποουβικιτινάσες που εμπλέκονται στην ανάπτυξη καρκίνου. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι κρίσιμες για τη ρύθμιση διαφόρων πρωτεϊνών και κυτταρικών λειτουργιών, ενώ η υπερέκφρασή τους έχει συνδεθεί με διάφορους τύπους καρκίνου, όπως ο καρκίνος του μαστού και το γλοιοβλάστωμα. Ο αναστολέας αυτοφαγίας Spautin-1, χρησιμοποιήθηκε ως προσδέτης για την ανάπτυξη νέων συζευγμάτων που επάγουν την αποικοδόμηση αυτών των πρωτεϊνών μέσω της τεχνολογίας PROTAC. Η μελέτη χρησιμοποίησε υπολογιστικά πειράματα πρόσδεσης για να αναλύσει τις αλληλεπιδράσεις των αναστολέων με την περιοχή ZnF-UBD των USP13 και USP5, καθώς υπάρχει μεγάλη ομολογία μεταξύ αυτών των πρωτεϊνών και υπάρχουν προηγούμενες μελέτες της δεύτερης βιβλιογραφικά. Η προσέγγιση αυτή προσδιόρισε μια μικρή βιβλιοθήκη αναλόγων του Spautin-1, ικανών να προσδεθούν εκλεκτικά σε αυτές τις πρωτεΐνες και να χρησιμοποιηθούν ως υπομονάδες στη σύνθεση PROTACs. Μέσω συνθετικής χημείας, τα ανάλογα αυτά συντέθηκαν εξ ολοκλήρου και συζεύχθηκαν με τον προσδέτη της E3 λιγάση Cereblon, την πομαλιδομίδη. Στο σύνολο συντέθηκαν 8 νέα συζεύγματα αποικοδόμησης τα οποία φέρουν διάφορους ευκάμπτους και δύσκαμπτους κυκλικούς συνδέτες. Στο τέλος της εργασίας, όλα τα συζεύγματα ταυτοποιούνται με τη χρήση τεχνικών φασματοσκοπίας NMR και φασματομετρίας μάζας. Επιπλέον, εξετάζεται η καθαρότητά τους μέσω υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης (HPLC). Μελλοντικά, αναμένονται τα προκλινικά αποτελέσματα των πειραμάτων αποικοδόμησης των USP13, USP10 και USP5, καθώς και της κυτταρικής βιωσιμότητας σε διάφορες καρκινικές κυτταρικές σειρές.
description: Η παρούσα εργασία μελετά τον σχεδιασμό και τη σύνθεση συζευγμάτων που στοχεύουν τις πρωτεΐνες USP10 και USP13 προς αποικοδόμηση, δύο αποουβικιτινάσες που εμπλέκονται στην ανάπτυξη καρκίνου. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι κρίσιμες για τη ρύθμιση διαφόρων πρωτεϊνών και κυτταρικών λειτουργιών, ενώ η υπερέκφρασή τους έχει συνδεθεί με διάφορους τύπους καρκίνου, όπως ο καρκίνος του μαστού και το γλοιοβλάστωμα. Ο αναστολέας αυτοφαγίας Spautin-1, χρησιμοποιήθηκε ως προσδέτης για την ανάπτυξη νέων συζευγμάτων που επάγουν την αποικοδόμηση αυτών των πρωτεϊνών μέσω της τεχνολογίας PROTAC. Η μελέτη χρησιμοποίησε υπολογιστικά πειράματα πρόσδεσης για να αναλύσει τις αλληλεπιδράσεις των αναστολέων με την περιοχή ZnF-UBD των USP13 και USP5, καθώς υπάρχει μεγάλη ομολογία μεταξύ αυτών των πρωτεϊνών και υπάρχουν προηγούμενες μελέτες της δεύτερης βιβλιογραφικά. Η προσέγγιση αυτή προσδιόρισε μια μικρή βιβλιοθήκη αναλόγων του Spautin-1, ικανών να προσδεθούν εκλεκτικά σε αυτές τις πρωτεΐνες και να χρησιμοποιηθούν ως υπομονάδες στη σύνθεση PROTACs. Μέσω συνθετικής χημείας, τα ανάλογα αυτά συντέθηκαν εξ ολοκλήρου και συζεύχθηκαν με τον προσδέτη της E3 λιγάση Cereblon, την πομαλιδομίδη. Στο σύνολο συντέθηκαν 8 νέα συζεύγματα αποικοδόμησης τα οποία φέρουν διάφορους ευκάμπτους και δύσκαμπτους κυκλικούς συνδέτες. Στο τέλος της εργασίας, όλα τα συζεύγματα ταυτοποιούνται με τη χρήση τεχνικών φασματοσκοπίας NMR και φασματομετρίας μάζας. Επιπλέον, εξετάζεται η καθαρότητά τους μέσω υγρής χρωματογραφίας υψηλής απόδοσης (HPLC). Μελλοντικά, αναμένονται τα προκλινικά αποτελέσματα των πειραμάτων αποικοδόμησης των USP13, USP10 και USP5, καθώς και της κυτταρικής βιωσιμότητας σε διάφορες καρκινικές κυτταρικές σειρές.