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La Fotofarmacologia è una branca della farmacologia basata sull’introduzione, nella struttura di una molecola farmacologica di sintesi, di residui denominati “photoswitch” che in seguito all’assorbimento di luce UV, tramite un processo chiamato fotoisomerizzazione, possono subire cambiamenti reversibili in grado di cambiare la forma, la polarità e le dimensioni dell’intero farmaco; questo potrebbe aumentarne o diminuirne l’affinità di legame per il target (diminuendo gli effetti collaterali) e, conseguentemente, la bioattività.
In questo lavoro di tesi, la fotofarmacologia è stata applicata al controllo dell’attività di un antibiotico antibatterico denominato Ciprofloxacina i cui principali target sono le topoisomerasi: enzimi presenti in modo ubiquitario in procarioti ed eucarioti, catalizzanti reazioni che regolano lo stato topologico del DNA.
Con lo scopo di ottenere un controllo ottico su questo sistema, la struttura dell’antibiotico è stata modificata a livello dell’anello piperazinico: in un caso per aggiunta di azobenzene (negli stati Cis/Trans) e in un altro per aggiunta di Spiropirano (negli stati Spiropirano/Merocianina).Tutto ciò, ambendo a studiare nel dettaglio chimico-molecolare-biologico e tramite un’analisi in silico, le proprietà di legame dei fotofarmaci antibatterici sopracitati all’enzima DNA girasi (appartenente alla famiglia delle topoisomerasi) nei loro rispettivi stati photoswitch al fine di completare la visione d’insieme di questo peculiare meccanismo.