Inhibitors of rhomboid proteases as tools for cell biology
Inhibitory intramembránových proteas z rodiny rhomboidů jako nástroj buněčné biologie
diploma thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/111336Identifiers
Study Information System: 202372
Collections
- Kvalifikační práce [19114]
Author
Advisor
Referee
Hlouchová, Klára
Faculty / Institute
Faculty of Science
Discipline
Immunology
Department
Department of Cell Biology
Date of defense
11. 9. 2019
Publisher
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaLanguage
English
Grade
Excellent
Keywords (Czech)
Intramembránová proteolýza, rhomboid, návrh inhibitorů, peptidyl ketoamide, GlpGKeywords (English)
Rhomboid protease, intramembrane proteolysis, inhibitor design, peptidyl ketoamide, GlpGRhomboidní proteázy jsou intramembránové serinové proteázy. Původně byly objeveny jako proteiny důležité pro zárodečný vývoj Drosophily melanogaster, dnes je však známo, že se nachází napříč všemi skupinami organismů a jsou spojovány s řadou významných onemocnění a patogenů. Příkladem je malárie, úplavice, Parkinsonovo onemocnění, řada typů rakoviny či diabetes. Avšak u řady rhomboidních proteáz dosud neznáme jejich přirozené substráty, a tedy ani jejich funkce není často objasněna na molekulární úrovni. Vývoj jejich specifických inhibitorů je důležitý jednak pro jejich využití jako nástrojů buněčné biologie k objasnění role rhomboidních proteáz, ale také pro jejich potenciální využití ve farmakoterapii. Doposud známé inhibitory rhomboidních proteáz jsou charakteristické elektrofilním centrem, které cílí na nukleofilní serin v rámci neobvyklé serin-histidinové katalytické dyády rhomboidů. Zatím největší potenciál vykazují inhibitory v podobě peptidyl -ketoamidů s různými substituenty vázanými na dusík ketoamidové skupiny, které byly dříve vyvinuty v naší laboratoři. Jsou velmi účinné, reverzibilní, selektivní a laditelné. Jejich výhodou je také to, že využívají elektrofilní ketoamidovou skupinu, která je součástí i některých již schválených léčiv. Cílem mé práce bylo pokusit se dále zvýšit účinnost těchto...
Rhomboid intramembrane serine proteases cleave polypeptide chains within lipid bilayer. Rhomboid proteases were originally discovered in Drosophila melanogaster where they regulate ontogenesis of the fly, but they are present in all domains of life. Nowadays, various diseases, such as malaria, amoebiasis, Parkinson's disease, various tumour malignancies, and diabetes, have been linked with rhomboid proteases. However, natural substrates and function of most rhomboids remain elusive. Cell biology tools are needed for unravelling functions of rhomboids, as well as for potential pharmacological applications, and this together fuels the effort to develop specific rhomboid inhibitors. The inhibitors known to date always bear an electrophilic warhead attacking the nucleophilic serine of the atypical serine-histidine catalytic dyad of rhomboid. From the various developed inhibitors, peptidyl -ketoamides substituted at the ketoamide nitrogen by hydrophobic groups, discovered in our laboratory, hold the biggest potential. They are potent, reversible, selective, tunable, and are built around a pharmacophore already approved for medical use. Here, I set out to improve peptidyl -ketoamides by exploring the chemical space in the active site of rhomboid and testing substituents of the ketoamide nitrogen of increasing...