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La Rho-associated coiled-coil kinases (ROCK) appartiene alla famiglia AGC delle serina-treonina chinasi, è presente in due isoforme ROCK1 e ROCK2, che possiedono il 64% di omologia nella sequenza amminoacidica ed il 92% di identità nella porzione dei domini chinasici. Questo enzima gioca un ruolo importante nell’organizzazione del citoscheletro, nella contrazione cellulare, nell’adesione, proliferazione, migrazione cellulare e apoptosi.[1] Considerate le numerose funzioni fisiologiche di ROCK, questa proteina è coinvolta quindi in diverse patologie quali cancro, asma, diabete, malattie autoimmuni e neurodegenerative, glaucoma, disfunzione erettile e patologie cardiovascolari come ipertensione, aterosclerosi e ictus. Per questo la ricerca si è focalizzata sullo sviluppo di inibitori ROCK, che agiscono impedendo il trasferimento del gruppo fosfato terminale dall’ATP ai loro substrati. [2-3] Attualmente gli inibitori ROCK approvati per l’uso clinico sono due, Fasudil e Ripasudil. Il primo è un derivato sulfonammido isochinolinico, ed è stato approvato in Giappone e Cina per il trattamento dell'ischemia cerebrale e del vasospasmo cerebrale conseguente a emorragia sub-aracnoidea.[2,4] Il secondo è stato approvato in Giappone per il trattamento del glaucoma e ipertensione oculare. Inoltre è in fase II degli studi clinici per il trattamento della retinopatia diabetica.[5]
L’obbiettivo di questa tesi di laurea è stato quello di progettare, sintetizzare e valutare composti a nucleo 1,2,4-triazolico come nuovi inibitori di proteine ROCK.
Le molecole ottenute sono state sviluppate tramite uno studio di modeling a partire dal derivato 1,2,4-triazolico DP01920, identificato dai nostri laboratori di ricerca come nuovo inibitore multifunzionale di proteine chinasi, quali VEGFR1, VEGFR2, VEGFR3, PDGFR-β, c-KIT e Aurora chinasi. Per analizzare la complementarietà di DP01920 con il sito di legame per l’ATP della proteina target, abbiamo effettuato uno studio di docking (realizzato con il programma Discovery Studio 2.1) usufruendo della struttura tridimensionale del sito catalitico di ROCK disponibile nella banca dati PDB (PDB file: 5BML).
DP01920 ha una buona complementarietà con la porzione proteica presa in considerazione, ed instaura specifici legami a idrogeno che ne permettono l’ancoraggio allo scheletro amminoacidico della ROCK. Nello specifico, sono coinvolti l’atomo di zolfo della porzione tiometilica ed entrambi gli atomi di cloro in posizione para degli anelli fenilici pendenti. L’anello triazolico della molecola invece risulta estremamente importante come spaziatore tra le porzioni farmacoforiche. Tuttavia DP01920 non occupa tutta la tasca catalitica dell’enzima. Per questo motivo, al fine di ottenere un derivato con maggior efficacia funzionale grazie ad interazioni di legame aggiuntive, è stato pensato di allungare la catena laterale della molecola in questione mediante l’introduzione di gruppi sostituenti appropriati nelle posizioni meta o para dell’anello tiofenilico distale.
In aggiunta questo studio di docking suggerisce che un’ipotetica sostituzione del gruppo p-cloro fenilico in posizione 3 del nucleo 1,2,4-triazolico dell’inibitore DP01920 con un anello piridinico potrebbe consentire di instaurare un’interazione tra l’inibitore di riferimento e la proteina di interesse. Si ottengono quindi nuovi possibili inibitori ROCK sostituendo l’anello fenilico in posizione 3 del nucleo del DP01920 con un residuo piridinico e modificando il percorso di sostituzione dell’anello aromatico pendente nella posizione 5 del nucleo, sul quale possono essere inseriti sostituenti capaci di essere coinvolti in un legame a ponte a idrogeno come accettori e/o donatori.