Proteiini-proteiini-interaktiota estävien pienmolekyylien synteesi

Abstract

Opinnäytetyö toteutettiin Helsingin yliopiston farmasian tiedekunnassa osana tutkimushanketta, jossa kehitetään pienmolekyylejä estämään proteiini-proteiini-interaktioita (PPI). Työn tavoitteena oli suunnitella ja syntetisoida uusia yhdisteitä, joilla voisi olla potentiaalia PPI:n estäjinä, ja luoda pohja biologisille jatkotutkimuksille hermorappeumasairauksien ja syövän tutkimusmalleissa. Uusien yhdisteiden suunnittelu pohjautui aiempaan molekyylimallinnukseen sekä jo testattujen yhdisteisiin, mikä mahdollisti rakenteellisesti kohdennettujen muunnelmien toteuttamisen.

Kymmenen uutta yhdistettä suunniteltiin muokkaamalla funktionaalisia ryhmiä, kuten typpiatomin metylointia ja demetylointia sekä tioamidin ja triatsolirenkaan liittämistä rakenteeseen. Lisäksi muunneltiin hiilivetyketjun pituutta, substituenttien asemoitumista (esim. metoksiryhmän sijaintia) ja tutkittiin triatsolirenkaita, kuten 1,2,3-triatsoli ja 1,2,4-triatsoli. Osa muunnelmista toteutettiin lähtöaineiden avulla, joiden tarkkoja rakenteita ei voida esittää työn luottamuksellisuuden vuoksi. Tämän takia työ keskittyi erityisesti synteesireaktioiden kautta toteutettuihin muunnelmiin: tionaatioreaktio Lawessonin reagenssilla, 1,2,3-triatsolirenkaan muodostuminen kuparikatalysoidulla Huisgenin 1,3-dipolaarisella sykloadditioreaktiolla sekä 1,2,4-triatsolirenkaan muodostamisreaktio.

Synteesien onnistuminen vaihteli reaktiotyypeittäin. Tionaatioreaktiot etenivät hyvin ja tuottivat korkeita saantoja, joiden keskiarvo oli 79 %. Huisgenin sykloadditiot etenivät tehokkaasti ja nopeasti ilman erityisiä puhdistusvaiheita, keskiarvon ollessa 76 %. Toisaalta 1,2,4-triatsolirenkaan muodostaminen osoittautui haasteelliseksi; ensimmäisen yhdisteen saanto oli 11 %, ja toisen yhdisteen syntetisointi epäonnistui puhdistuksen ongelmien vuoksi. Kokonaisuudessaan työssä onnistuttiin valmistamaan yhdeksän puhdasta yhdistettä, jotka muodostavat vahvan pohjan tuleville biologisille testeille, kuten proteiini-proteiini-interaktiokokeille ja autofagian tutkimuksille, jotka eivät sisälly tähän opinnäytetyöhön.