Yeni nikotinamit fosforiboziltransferaz (NAMPT) inhibitör adaylarının sanal tarama yöntemi ile keşfi ve biyolojik etkilerinin belirlenmesi
Identification of novel nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT) inhibitior candidates via virtual screening campaign and evaluation of their biological activities
Yazar: FİKRİYE ÖZGENCİL
Danışman: DOÇ. DR. GÖKÇEN EREN
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Adenin nükleotidler = Adenine nucleotides ; Farmakofor = Pharmacophore ; Farmasötik kimya = Chemistry-pharmaceutical ; Nikotinamid = Nicotinamide ; Nikotinamit fosforiboziltransferaz = Nicotinamide phosphoribosyltransferase

Özet:
Nikotinamit fosforiboziltransferaz (NAMPT), memelilerde nikotinamit adenin dinükleotit (NAD+) sentez yolağında nikotinamit ile 5-fosforibozil-1-pirofostatın (PRPP) nikotinamit mononükleotit (NMN) oluşturmak üzere kondenzasyonunu katalizleyen önemli bir enzimdir. NAD+, hücrenin hayatta kalmasını sağlayan kalsiyum dengesi ve mobilizasyonu, antioksidasyon, gen ekspresyonu, immünolojik fonksiyonlar ve hücre ölümü gibi birçok hücresel süreçte gerekli olan bir düzenleyicidir. Poli(ADP-riboz) polimeraz (PARP) ve Sirtuin (SIRT) ailesi gibi enzimlerin NAD+'ı substrat olarak kullanıyor olmasının keşfi ve NAD+ seviyesinin sitokin regülasyonu, metabolizma ve yaşlanma üzerine etkisi olabileceği düşüncesi ile yakın zamanda intraselüler NAD+ üzerine olan ilgi artmıştır. Buna ek olarak, çeşitli kanser türlerinde NAMPT enziminin upregüle olduğu bulunmuştur. Hem bu nedenle hem de NAD+ sentez yolağındaki önemi sebebiyle, NAMPT enzimi kanser tedavisinde dikkat çekici bir hedef haline gelmiştir. Literatürde çeşitli kimyasal yapılarda etkili ve selektif NAMPT inhibitörleri bildirilmiştir. Bu çalışmada, literatürde kayıtlı, amit, üre ve siyanoguanidin türevi NAMPT inhibitörlerinden yola çıkılarak farmakofor modeller elde edilmiştir. Valide edilen farmakofor modeller ile ZINC kütüphanesine karşı sanal tarama çalışması gerçekleştirilmiştir. Filtreleme basamağı sonrası ise on adet molekül sanal tarama çıktısı olarak belirlenmiş, satın alınmış ve in vitro NAMPT aktivite çalışmaları tamamlanmıştır. Sonuç olarak GF4 (NAMPT IC50=2,26 μM) ve GF8 (NAMPT IC50=7,42 μM) bileşikleri ile üre türevi iki yeni NAMPT inhibitörüne ulaşılmıştır.

Abstract:
Nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT) catalyzes the condensation of nicotinamide with 5-phosphoribosyl-1-prophosphate (PRPP) to yield nicotinamide mononucleotide (NMN), a rate limiting enzyme in a mammalian salvage pathway of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) synthesis. Recently, intracellular NAD has received substantial attention due to the recent discovery that several enzymes, including poly(ADP-ribose) polymerase (PARP) and the Sirtuin family, use NAD+ as a substrate, suggesting that intracellular NAD+ level may regulate cytokine production, metabolism, and aging through these enzymes. NAMPT is found to be upregulated in various types of cancer, and given its importance in the NAD+ salvage pathway, NAMPT is considered as an attractive target for the development of new cancer therapies. Several classes of potent and selective small-molecule NAMPT inhibitors have been reported in the literature. In this study, the reported NAMPT inhibitors bearing amide, urea and cyanoguanidine scaffolds were used to generate pharmacophore models and virtual screening studies against ZINC database were performed. After filtering step, ten hits were identified, purchased and evaluated for their in vitro NAMPT inhibitory effects. Finally, compounds GF4 (NAMPT IC50=2,26 μM) and GF8 (NAMPT IC50=7,42 μM ) were identified as new urea-typed inhibitors of NAMPT.