Próba syntezy multimerycznej formy aktywnego analogu

Próba syntezy multimerycznej formy aktywnego analogu

lamininy YIGSR

lamininy YIGSR

Marta Sowińska

Marta Sowińska

Praca magisterska wykonana w Pracowni Peptydów pod kierunkiem dr

Praca magisterska wykonana w Pracowni Peptydów pod kierunkiem dr

Ewy Witkowskiej

Ewy Witkowskiej

CEL PRACY

Celem pracy była synteza w roztworze – przy wykorzystaniu

strategii tworzenia dendrymeru - multimerycznej formy aktywnego
analogu lamininy YIGSR, w której do specjalnego rusztowania (tzw.
rdzenia) przyłączone są cztery reszty pentapeptydowe Dat-Ile-Gly-Ser-
Har.
Spodziewamy się, że taka multimeryczna struktura będzie wykazywać
zwiększone

właściwości

adhezyjne

w

porównaniu

do

formy

monomerycznej dzięki poliwalentnemu oddziaływaniu z receptorami.
Wybór pentapeptydu Dat-Ile-Gly-Ser-Har jako związku poddawanego
multimeryzacji, spośród innych zsyntetyzowanych dotychczas analogów
lamininy YIGSR, wynika z jego zwiększonej aktywności adhezyjnej i
odporności na degradację enzymatyczną

.

Lys - DAB - Lys

BocLys(Fmoc)

BocLys(Fmoc)

BocLys(Fmoc)

BocLys(Fmoc)

Lys - DAB - Lys

Lys(Fmoc)

Lys(Fmoc)

(Fmoc)Lys

(Fmoc)Lys

Lys - DAB - Lys

BocLys

BocLys

LysBoc

LysBoc

Lys - DAB - Lys

BocSer(Bzl)-Lys(Fmoc)

BocSer(Bzl)-Lys(Fmoc)

(Fmoc)Lys-Ser(Bzl)Boc

(Fmoc)Lys-Ser(Bzl)Boc

Lys - DAB - Lys

Dat-Ile-Gly-Ser(Bzl)-Lys(Fmoc)

Dat-Ile-Gly-Ser(Bzl)-Lys(Fmoc)

(Fmoc)Lys-Ser(Bzl)-Gly-Ile-Dat

(Fmoc)Lys-Ser(Bzl)-Gly-Ile-Dat

Lys - DAB - Lys

Lys - DAB - Lys

[Z(2-Br)]Har-Ser(Bzl)-Gly-Ile-Dat

Z(2-Br)]Har-Ser(Bzl)-Gly-Ile-Dat

Dat-Ile-Gly-Ser(Bzl)-Har[Z(2-Br)]

Dat-Ile-Gly-Ser(Bzl)-Har[Z(2-Br)]

Lys - DAB - Lys

Har-Ser-Gly-Ile-Dat

Har-Ser-Gly-Ile-Dat

Dat-Ile-Gly-Ser-Har

Dat-Ile-Gly-Ser-Har

(1:1:48)

BocHar[Z(2-Br)]

Lys - DAB - Lys

[(2-Br)Z]HarBoc

[(2-Br)Z]HarBoc

BocHar[Z(2-Br)]

BocSer(Bzl)-Har[Z(2-Br)]

Lys - DAB - Lys

[(2-Br)Z]Har-Ser(Bzl)Boc

[(2-Br)Z]Har-Ser(Bzl)Boc

BocSer(Bzl)-Har[Z(2-Br)]

BocLys(Z)*DCHA

HCl*Lys(Z)OMe

BocSer(Bzl)Lys(Z)OMe

Dat-Ile-Gly-Ser(Bzl)Lys(Z)OMe

Dat-Ile-Gly-Ser(Bzl)LysOMe

Dat-Ile-Gly-Ser(Bzl)-Har[Z(2-Br)]OMe

Dat-Ile-Gly-Ser(Bzl)-Har[Z(2-Br)]OH

Dat-Ile-GlyOMe

BocIle-GlyOMe

HCl*GlyOMe

N

H

2

NH

2

DAB

BocLys(Fmoc) 4 ekw.

H / Pd - C

S

[(o-Br)Z]HN N[Z(o-Br)]

CH

3

S

[(o-Br)Z]HN N[Z(o-Br)]

CH

3

2

2. 20% HCl/MeOH

BocSer(Bzl)

HBTU, HOBt, TEA

1. TFA

2. Dat-Ile-GlyOH

HBTU, HOBt, TEA

S

[(o-Br)Z]HN N[Z(o-Br)]

CH

3

DMAP, DMF

NaOH/dioksan

Lys - DAB - Lys

HBTU, HOBt, TEA

NaOH/dioksan

HBTU, HOBt, TEA

HBTU, HOBt, TEA

1. 1N H

2

SO

4

H

2

/ Pd - C

NH

3

O

NH

2

N

H

2

OH

Boc

2

O, 2 ekw.

NaOH, H

2

O

t - BuOH

Lys

1. BocLys(Boc) 2 ekw.

HBTU, HOBt, TEA

HBTU, HOBt, TEA

4 ekw

2. BocSer(Bzl)

4 ekw.

HBTU, HOBt, TEA

HBTU, HOBt, TEA

2. Dat-Ile-GlyOH

4 ekw.

HBTU, HOBt, TEA

BocSer(Bzl) 4 ekw.

HBTU, HOBt, TEA

2. Dat-Ile-GlyOH

4 ekw.

4 ekw.

DROGA 1

DROGA 2

DROGA 3

1. TFA

1. TFA

DMAP DMF

piperydyna/DBU/DMF

2. TFA

TFA

1. TFA

DMAP, DMF

1. TFA

BocIle

2. Dat

Model docelowego peptydu zaprojektowany w programie
HyperChem

SYNTEZA i WNIOSKI

Podjęłam próbę syntezy tego peptydu na trzech drogach

(przedstawionych

na

schemacie)

przy

wykorzystaniu

strategii

stosowanych w syntezie dendrymerów.
Otrzymane pośrednie produkty oczyszczałam za pomocą różnych metod
chromatograficznych: cieczowej, wykluczania, preparatywnej.
Poprawność otrzymanych produktów potwierdzałam za pomocą
spektrometrii mas, hydrolizy oraz temp. topnienia.

Reakcje sprzęgania na drogach 1 i 2 przebiegają z małymi
wydajnościami. Spowodowane to jest prawdopodobnie zawadą
przestrzenną wprowadzaną przez osłony grup funkcyjnych w łańcuchach
bocznych aminokwasów.
Obserwuje się również na tych drogach trudności w całkowitej deprotekcji
osłon Fmoc.
Na wydajność reakcji duży wpływ ma rodzaj zastosowanej metody
sprzęgania.

WPROWADZENIE

Niepowodzenia w leczeniu nowotworów są spowodowane

nadzwyczajną liczbą i złożonością mechanizmów prowadzących do
wystąpienia tych chorób. Poznanie i zrozumienie procesów komórkowych
jest niezbędne dla opracowania leków skierowanych wybiórczo w
stosunku do czynników odpowiedzialnych za inwazyjność nowotworów.
Jednym z etapów powstawania przerzutu nowotworu jest migracja
komórek nowotworowych przez błony podstawne. Wiązanie komórek
nowotworowych przez białka adhezyjne, m. in. lamininę, powoduje ich
zakotwiczenie w błonie.

Schemat budowy dendrymerów o różnej
generacji przenoszących reszty
peptydowe.

Schemat syntezy peptydu na trzech
drogach:

Proces ten jest uznawany za etap krytyczny w tworzeniu przerzutu, gdyż
umożliwia zapoczątkowanie inwazji komórek nowotworowych na odległe
organy.
Wykazano, że wyizolowany z lamininy pentapeptyd o sekwencji
YIGSR ma zdolność inhibicji rozwoju nowotworu i jego przerzutów,
w związku z czym może znaleźć potencjalne zastosowanie w walce
z tą chorobą.
Możliwość wykorzystania peptydu YIGSR jako antynowotworowego leku
wiąże się z pokonaniem różnych barier, wynikających z warunków
stawianych lekom. Lek przede wszystkim powinien oddziaływać w
organizmie ze swym docelowym obiektem w sposób możliwie silny oraz
musi być w stanie do tego obiektu dotrzeć. Biorąc pod uwagę te
wymagania dąży się do otrzymania analogu peptydu YIGSR, który
wykazywałby jak największą aktywność adhezyjną oraz odporność na
degradację enzymatyczną. Duże możliwości na tej płaszczyźnie stwarza
zastosowanie strategii tworzenia dendrymeru.
Dendrymery

są

wysoce

rozgałęzionymi,

monodyspersyjnymi

makrocząsteczkami, których przestrzenna struktura przypomina budowę
drzewa (stąd nazwa cząsteczek, od greckiej nazwy drzewa – dendron).
Wszystkie dendrymery posiadają w swoim centrum rdzeń, do którego
warstwami przyłączone są rozgałęzione monomery. Im więcej jest warstw
monomerów, tym wyższa jest tzw. generacja dendrymeru.
Konsekwencją takiej budowy jest obecność licznych grup funkcyjnych na
powierzchni, które mogą posłużyć m. in. do przyłączenia aktywnych
peptydów. Poprzez fakt, że jedna cząsteczka dendrymeru może na swojej
powierzchni przenosić wiele cząsteczek bioaktywnego peptydu, uzyskuje
się intensyfikację efektu terapeutycznego.