Synthesis of novel PNP inhibitors using a high-throughput screening and click chemistry

Abstract

The aim of this bachelor's thesis is to optimize a direct-to-biology synthesis of novel inhibitors of purine nucleoside phosphorylase (PNP). These compounds represent promising candidates for the treatment of acute lymphoblastic leukemia and, potentially, various autoimmune diseases. The workflow uses well plates and automated liquid handlers to allow rapid synthesis of products and their direct biological evaluation in the enzymatic assay. Compounds containing a triazole moiety formed via a catalyzed cycloaddition reaction are based on the previous generation of PNP inhibitors developed in our research group. First, the virtual library of inhibitors was prepared and docked into the target enzyme to evaluate their binding compatibility. Subsequently, a key azide intermediate was synthesized, and three compounds were prepared on a preparative scale to validate the synthetic procedure. Keywords: PNP inhibitors, synthesis, optimization, high-throughput screening, triazole, click chemistry

Cílem této bakalářské práce je optimalizace a syntéza nových inhibitorů purin nukleosidfosforylázy (PNP) pro přímé testování. Tyto sloučeniny představují slibné kandidáty pro léčbu akutní lymfoblastické leukémie a potenciálně i různých autoimunitních onemocnění. Proces využívá mikrotitrační destičky a automatizované systémy pro práci s kapalinami k rychlé syntéze a jejich přímému biologickému vyhodnocení v enzymatickém testu. Triazolový motiv, vznikající katalyzovanou cykloadiční reakcí purin-nukleosid-fosforylázycí, vychází z předchozí generace inhibitorů PNP vyvinutých v naší vědecké skupině. Nejprve byla připravena virtuální knihovna inhibitorů a tyto sloučeniny byly podrobeny molekulárnímu dockingu do cílového enzymu za účelem posouzení jejich vazebné kompatibility. Následně byl syntetizován klíčový azidový meziprodukt určený pro reakce typu click chemie a tři sloučeniny byly připraveny v preparativním měřítku k ověření syntetických postupů. Klíčová slova: inhibitory PNP, syntéza, optimalizace, testování s vysokou propustností, triazol, click chemie