Načrtovanje, sinteza in vrednotenje novih kovalentnih zaviralcev encimov MurA in penicilin vezočih proteinov
Year: 2023
Type: dissertation
Abstract: Osredotočili smo se na kovalentne zaviralce encimov, ki sodelujejo v sintezi bakterijskega peptidoglikana. Penicilin vezoči proteini (PBP) sodelujejo v zadnji stopnji sinteze bakterijske celične stene in katalizirajo prečno premreženje peptidoglikana. UDP-N-acetilglukozamin enolpiruvil transferaza (MurA) pa sodeluje v citoplazemskem delu in katalizira prenos enolpiruvata na UDP-N-acetilglukozamin. Pri raziskovalnem delu smo se osredotočili na sintezo novih monocikličnih ß-laktamov kot zaviralcev PBP ter sinteze in biokemijskega vrednotenja knjižnic reaktivnih elektrofilnih spojin kot zaviralecv MurA. Z uporabo Staudingerjeve cikloadicije smo sintetizirali 3-amino-4-substituirane monociklične ß-laktame, ki imajo različne substituente na mestu C4, ftalimidno zaščiteno amino skupino na mestu C3 in zaščiten laktamski dušik. Preizkusili smo različne pogoje priprave monocikličnega ß-laktamskega obroča in se osredotočili na zahtevne metode odstranjevanja zaščite z laktamskega dušika in s 3-amino skupine na mestu C3. Pripravili smo knjižnico cis- monocikličnih ß-laktamov, ki smo jim ovrednotili zaviralno delovanje na encimu PBP1b S. pneumoniae in protibakterijsko delovanje na ESKAPE bakterijah. Pripravljeni ß-laktami imajo IC50 vrednost v nizkem mikromolarnem območju, vendar jih večina nima protibakterijskega delovanja, razen na mutiranih bakterijskih sevih. Njihovo reaktivnost in selektivnost smo ovrednotili z reaktivnostnim testom in v biokemijskih testih z drugimi encimi. Pri delu na MurA smo sintetizirali in biokemijsko ovrednotili različne knjižnice reaktivnih elektrofilnih spojin. Iz knjižnice objavljenih tiol reaktivnih elektrofilnih spojin smo izbrali kloroacetamidni elektrofilni fragment. Z biokemijskim testom smo identificirali več novih zaviralcev encima MurA izmed katerih ima najmočnejša spojina IC50 vrednost v nizkem mikromolarnem območju. Kemijsko reaktivnost vseh ii fragmentov v naši knjižnici smo ovrednotili s tiolnim reaktivnostnim testom in z masno spektrometrijo potrdili kovalentno vezavo na Cys115. Uspešno smo optimizirali sintezo 3-amino-4-substituirani monociklični ß-laktami, kar nam je omogočilo sintezo serije monocikličnih ß-laktaov z delovanjem na PBP in šibkim protibakterijskim delovanjem. Pripravili smo kovalentni kloracetamidni zaviralec z nizkem mikromolarnem zaviralnim delovanjem na MurA. Pripravljene spojine predstavljajo osnovo za nadaljnje delo na spojinah z izboljšanim protibakterijskim delovanjem
Author: Grabrijan, Katarina
Institution: University of Ljubljana
Language: Slovenian
Subfield: Organic Chemistry
Field: Chemistry
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7002224342