6771815008

Marcin Sieńczyk Załącznik 2

przyczyn śmierci na świecie.¹ Zaobserwowano także, że neutrofilowa elastaza może pośredniczyć w przerzutowaniu i rozwoju niektórych typów nowotworów.² Niekontrolowana aktywność katep-syny G prowadzić może do degradacji tkanek czy rozwoju zapalenia³ oraz nadmiernej aktywacji żelatynazy A (MMP-2), co może ułatwiać rozwój nowotworów i proces angiogenezy.⁴ Biorąc pod uwagę destrukcyjny charakter katepsyny G oraz neutrofilowej elastazy, poszukiwanie niskocząstecz-kowych inhibitorów pozwalających na kontrolę aktywności obu proteaz stanowi ważne wyzwanie współczesnej chemii medycznej.

Celem pracy było otrzymanie nowych, nieodwracalnych fosfonowych inhibitorów katepsyny G i ludzkiej neutrofilowej elastazy w oparciu o ich specyficzność substratową, strukturę krystaliczną oraz znane inhibitory obu proteaz. Pomiary właściwości inhibitorowych otrzymanych pochodnych pozwoliły na przeprowadzenie analizy zależności struktura-aktywność, dalszą modyfikację najbardziej aktywnych spośród uzyskanych pochodnych oraz wyselekcjonowanie związków do badań biologicznych in vitro, in vivo oraz prób krystalizacji kompleksu proteaza-inhibitor. W toku prowadzonych prac, opierając się na strukturze najaktywniejszych inhibitorów, otrzymałem także niskocząsteczkowe sondy molekularne pozwalające na detekcję aktywnych form obu proteaz w materiale biologicznym oraz na podjęcie próby wyjaśnienia nieznanych wcześniej funkcji katepsyny G w procesie prezentacji antygenów przez białka MHC.

Wyniki. Realizowana po uzyskaniu stopnia doktora tematyka badawcza stanowiła niejako rozwinięcie wcześniej podjętych prac nad projektowaniem fosforoorganicznych inhibitorów proteaz serynowych. Znane od ponad 30 lat estry diarylowe kwasów 1-aminoalkilofosfonowych stanowią grupę nieodwracalnych i wysoce specyficznych inhibitorów reagujących wyłącznie z katalityczną resztą seryny proteaz serynowych, a jednocześnie pozbawionych reaktywności względem proteaz cysternowych, treoninowych, aspartylowych czy metaloproteinaz.⁵ Mechanizm działania tej klasy inhibitorów opiera się na nukleofilowym ataku grupy hydroksylowej katalitycznej reszty se-

— 9 —

1

a) Murray C.J.L., Lopez A.D.: Altematiue projections of mortality and disability by cause 1990-2020: global burden of disease study, Lancet, 1997, 3Ą9, 1498-1504; b) Rennard S., Decramer M., Calverley P.M.A., Pride N.B., Soriano J.B., Vermeire P.A., Vestbo J.: Impact of COPD in North America and Europę in 2000: subjecłs’ perspectiue of confronting COPD intemational suruey, Eur. Respir. J., 2002, 20, 799-805; c) Barnes P.J.: Chronić obstructiue pulmonary disease: a growing but neglected global epidemie, PLoS Med., 2007, Ą, 779-780.

2

   Sato T., Takahashi S., Mizumoto T., Harao M., Akizuki M., Takasugi M., Fukutomi T., Yamashita J.: Neutrophil elastase and cancer, Surg. Oncol., 2006, 15, 217-222.

3

   Shimoda N., Fukazawa N., Nonomura K., Fairchild R.L.: Cathepsin G is reąuired for sustained inflammation and tissue injury after reperfusion of ischemic kidneys, Am. J. Pathol. 2007, 170, 930-940.

4

   Shamamian P., Schwartz J.D., Pocock B.J., Monea S., Whiting D., Marcus S.G., Mignatti P.: Actiuation of progelatinase A (MMP-2) by neutrophil elastase, cathepsin G, and proteinase-3: a role for inflammatory cells in tumor inuasion and angiogenesis, J. Celi. Physiol., 2001, 189, 197-206.

5

   a) Oleksyszyn J., Powers J.C.: Irreuersible inhibition of serine proteases by peptidyl deriuatiues of alpha-aminoalkylphosphonate diphenyl esters, Biochem. Biophys. Res. Commun., 1989, 161, 143-149; b) Oleksyszyn J., Powers J.C.: Irreuersible inhibition of serine proteases by peptide deriuatiues of (alpha-aminoalkyl)phosphonate diphenyl esters, Biochemistry, 1991, 30, 485-93; c) Oleksyszyn J., Boduszek B., Kam C.M., Powers J.C.: Nouel amidine-containing peptidyl phosphonates as irreuersible inhibitors for blood coagulation and related serine proteases, J. Med. Chem., 1994, 37, 226-231; d) [H.3] Sieńczyk M., Oleksyszyn J.: Irreuersible inhibition of serine proteases — design and in uiuo actiuity of diaryl a-aminophosphonate deriuatiues, Curr. Med. Chem., 2009, 13, 1673-1687.