Predstavitev dela ANITE KOTAR, mag. farm. z naslovom:
Študij interakcij ligandov receptorja DC-SIGN
magnetne resonance
z
metodo jedrske
izr. prof. dr. Marko Anderluh, mentor
prof. dr. Janez Plavec, somentor
Virus HIV je še vedno med vodilnimi vzroki za obolevnost in umrljivost ljudi po vsem
svetu kljub razvoju in uporabi številnih protiretrovirusnih zdravil. Virus se najpogosteje
prenaša s spolnimi odnosi skozi površino sluznice, zato posvečajo veliko pozornost
razvoju mikrobicidov za vaginalno in rektalno uporabo, ki bi predstavljali alternativo
in/ali dopolnilo mehanski zaščiti pri preprečevanju prenosa okužbe. Za vdor virusa v
organizem je odgovoren za dendritične celice specifični, medcelično adhezijsko
molekulo-3 vežoč neintegrin (DC-SIGN), ki je lektinski receptor tipa C izražen
posebno na dendritičnih celicah. Z zaviranjem njegovega delovanja bi lahko
preprečili vdor HIV v dendritične celice in tako onemogočili virus v prvi stopnji
infekcije. Vodilna ideja pri oblikovanju antagonistov DC-SIGN je posnemanje
nativnih ligandov receptorja in njihovo preoblikovanje v farmakološko bolj uporabne
glikomimetike.
S pomočjo enodimenzijske 1H in STD (razlika v prenosu nasičenja) NMR
spektroskopije smo dobili nove strukturne in mehanistične podrobnosti o interakcijah
med izbranimi strukturno različnimi glikomimetiki na osnovi D-manoze in DC-SIGN.
Ugotovili smo, da je manozni obroč najbližje površini receptorja in je posledično
najpomembnejši pri vezavi liganda v ortosterično vezavno mesto receptorja. Pri
interakcijah z receptorjem sodelujejo tudi aromatske skupine ligandov, vendar ne
tako močno kot sladkorna enota. Pokazali smo, da je vezavni način manoznega
obroča zelo podoben za vse ovrednotene spojine. Eksperimentalni podatki kažejo,
da se vezava dendronskega liganda (5) na DC-SIGN razlikuje v primerjavi z
monovalentnimi ligandi (1–4), in sicer se ligand 5 v vezavnem mestu zadrži dlje, saj
ne oddisocirajo vsi dendronski kraki naenkrat. Pokazano je bilo tudi, da se ligand (6)
kljub spremenjeni strukturi osnovnega sladkorja do 1,2-manozilnega ortoestra, veže
na DC-SIGN, saj vsebuje prosti hidroksilni skupini na mestih 3 in 4 na manoznem
obroču, ki sta ključni za vezavo. Za ligande (1–4) smo ovrednotili tudi afiniteto
vezave, pri čemer smo izmerili vrednosti konstant disociacije v mikromolarnem
območju. Opažena je bila tudi hitra izmenjava ligandov v vezavnem mestu. Na
podlagi danih rezultatov smo zaključili, da je za povečanje afinitete monovalentnih
antagonistov pomembno izkoriščanje dodatnega lipofilnega vezavnega področja na
receptorju, poleg tega pa smo identificirali dodatne interakcije, ki bi jih veljalo
izkoristiti pri snovanju novih antagonistov DC-SIGN. Oblikovanje učinkovitih
antagonistov DC-SIGN ne obeta samo preprečevanja okužb z virusom HIV-1, ampak
tudi z drugimi patogeni, ki jih veže receptor.