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Tesi etd-06132017-143310


Thesis type
Tesi di laurea magistrale LM5
Author
GALANTERIA, ANDREA
URN
etd-06132017-143310
Title
Omodimeri sintetici quali potenziali modulatori dell'attivita di Metzincine
Struttura
FARMACIA
Corso di studi
CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Commissione
relatore Dott.ssa Nuti, Elisa
Parole chiave
  • Omodimeri
  • modulatori
  • metzincine
Data inizio appello
10/07/2017;
Consultabilità
parziale
Data di rilascio
10/07/2020
Riassunto analitico
La matrice extracellulare (ECM) rappresenta la più complessa unità di organizzazione strutturale degli organismi viventi. Essa costituisce la componente acellulare dei tessuti ed è composta da un’intricata rete di macromolecole organizzate in una struttura tridimensionale.<br>Le Metzincine sono endopeptidasi zinco dipendenti implicate nel rimodellamento e nella degradazione della matrice extracellulare che risultano iper-espresse in varie patologie degenerative. All’interno della superfamiglia delle Metzincine si distinguono due importanti sottofamiglie: le Metalloproteinasi di matrice (MMPs) e le Adamlisine (ADAMs: A Disintegrin And Metalloproteinase). MMPs e ADAMs, normalmente prodotte dalla maggior parte delle cellule dell’organismo, sono coinvolte in diversi processi fisiologici di accrescimento, sviluppo e rimodellamento tissutale.<br>Le MMPs costituiscono una famiglia di enzimi proteolitici la cui attività catalitica di tipo endopeptidasico è dipendente dalla presenza di specifici cofattori metallici come lo ione Zinco . Le ADAMs sono glicoproteine transmembranali localizzate nella superficie cellulare, costituite da una struttura multidominio, tra i quali spicca il dominio disintegrinico, specifico per questa famiglia di proteasi. Il ruolo proteasico delle ADAMs è coinvolto in molti processi biologici, tra cui la proteolisi e l&#39;adesione, la fusione, la proliferazione e la migrazione cellulari . <br>A differenza delle MMPs, principalmente implicate nella degradazione di proteine extracellulari della matrice, i principali substrati delle ADAMs sono gli ectodomini di tipo I e di tipo II delle proteine transmembrana. Questi substrati includono fattori di crescita, precursori di citochine, recettori per fattore di crescita e proteine di adesione .<br>Negli ultimi anni, ADAMs e MMPs sono state studiate come potenziali bersagli terapeutici. Purtroppo a causa dell&#39;elevato grado di omologia tra i membri della famiglia delle MMPs e ADAMs nonchè della complessità delle loro funzioni fisiologiche, ad oggi gli sforzi spesi nello sviluppo di inibitori sintetici non hanno portato ai risultati desiderati.<br>La ricerca di questo lavoro di tesi si è focalizzata su due targets appartenenti alla superfamiglia delle Metzincine: ADAM-10 e MMP-14. L’obiettivo è stato di sintetizzare nuove molecole che dimostrino un’alta selettività per l’enzima di interesse mantenendo un’elevata affinità e buone caratteristiche farmacocinetiche.<br>Gli inibitori sintetici di MMPs e ADAMs sono in genere costituiti da un corpo centrale e da un gruppo in grado di chelare lo ione zinco catalitico, detto Zinc Binding Group (ZBG). Il corpo centrale presenta una struttura in grado di legarsi alla proteina attraverso interazioni non covalenti e contribuisce a determinare l’affinità e la selettività per il target. Lo ZBG è un gruppo in grado di chelare l’atomo di zinco presente all’interno del sito catalitico. Il gruppo che ad oggi viene più usato è l’acido idrossammico. Quest’ultimo comportandosi da chelante bidentato determina la formazione di un complesso stabile tra inibitore e enzima. La MMP-14 è coinvolta in vari meccanismi riguardanti la formazione e lo sviluppo di patologie cancerose maligne come a es.: nelle trasformazioni attivate da mutazioni, nei soppressori del tumore o nei proto-oncogeni, ed inoltre nei cambiamenti nel microambiente del tumore, compresa l&#39;eterogeneità cellulare, la composizione della matrice extracellulare, l&#39;ossigenazione tissutale e l’infiammazione . <br>Precedenti studi effettuati dal gruppo di ricerca del Prof. Rossello hanno descritto la sintesi di derivati idrossammici a struttura dimerica portanti un linker centrale di natura isoftaloilica come inibitori nanomolari di MMP-14 e MMP-2 dotati di minore tossicità cellulare rispetto al corrispondente derivato monomerico.<br>Sulla base di questi risultati, scopo del mio progetto di tesi è stato la sintesi di due nuovi inibitori solfonamidici a struttura dimerica della MMP-14, composti 2 e 3, privi del sostituente O-isopropilico presente in 1 e contenenti un linker centrale di lunghezza diversa. Il legame solfonamidico è stato estesamente sfruttato nel campo dell&#39;inibizione delle MMPs, in quanto l&#39;ossigeno risulta coinvolto in interazioni deboli ad H con il sito attivo metalloproteasico . Queste modifiche ci consentiranno anche di valutare quanto e se la lunghezza del linker centrale possa influenzare l’attività e/o la selettività dell’inibitore. <br><br>Nella seconda parte della mia tesi mi sono poi occupato della sintesi di inibitori di ADAM-10 sempre a struttura dimerica. L’enzima ADAM-10 risulta coinvolto in diversi processi patologici: nella leucemia linfocitaria cronica, nella leucemia mieloide acuta, nel linfoma di Hodgkin e non-Hodgkin e nel glioblastoma multiforme, oltre che in processi infiammatori e nella migrazione cellulare .<br>Recentemente, due nuovi promettenti inibitori selettivi di ADAM-10, composti 4 e 5, sono stati sintetizzati dal gruppo di ricerca del Prof. Rossello . I due composti presentano un’attività nanomolare e una buona selettività nei confronti di ADAM-17. Sulla base della struttura del composto 4, ho messo a punto la sintesi del suo derivato dimerico 6.<br><br>I nuovi inibitori sintetizzati saranno testati attraverso saggi enzimatici spettrofluorimetrici per valutarne l’attività in vitro e la selettività nei confronti delle diverse MMPs e ADAMs. <br><br>
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