Studium mechanismu účinku metallakarboranových inhibitorů HIV proteasy

Abstract

Krátce po identifikaci viru HIV jako původce onemocnění AIDS byla v genetické informaci viru objevena sekvence naznačující přítomnost aspartátové proteasy. Proteasa, která byla později u viru skutečně potvrzena, se posléze stala jedním z hlavních terapeutických cílů při boji proti onemocnění AIDS. Zavedení proteasových inhibitorů do antiretrovirové terapie vedlo k výraznému zkvalitnění a prodloužení života virem infikovaných pacientů. Virus, díky své genetické variabilitě, je však schopen se působení inhibitorů poměrně efektivně bránit tvorbou mutantních variant, jež jsou vůči inhibitorům resistentní. Existuje proto stálá potřeba nových inhibitorů, schopných efektivně blokovat i tyto resistentní varianty, a současně zpomalujících vznik nových resistentních variant. Cestou k takovým inhibitorům by mohlo být hledání sloučenin interagujících s enzymem jinde než v jeho aktivním místě, mechanismy nekompetitivní nebo akompetitivní inhibice. Skupinou látek, u nichž byla identifikována schopnost inhibovat HIV proteasu těmito netradičními mechanismy jsou metallakarborany, anorganické sloučeniny bóru, uhlíku, vodíku a iontu přechodného kovu. Pro další optimalizaci těchto inhibitorů je třeba strukturně a biofyzikálně charakterizovat jejich interakci s enzymem. Předkládaná práce je zaměřena na vývoj nástrojů...

English Abstract Shortly after the identification of HIV as a causative agent of AIDS, an aspartic protease was identified in the viral genetic information. The very same time protease has become one of the dominant therapeutical targets in AIDS therapy. The introduction of protease inhibitors into the antiretroviral therapy has led to a significant improvement in the quality and length of life of HIV patients. However, the virus is still able to effectively prevent the impact of an inhibitor via generating inhibitor-resistant mutated protease variants. Thus, there is a constant need for novel types of inhibitors that would be capable of effectively blocking these resistant variants and simultaneously not supporting the development of novel resistant viral strains. One way to identify such inhibitors could be searching for compounds interacting with the enzyme at different sites than the active cavity, via the mechanisms of noncompetitive or uncompetitive inhibition. The group of compounds called metallacarboranes - inorganic compounds consisting of carbon, boron, hydrogen and metall ion - were shown to exhibit such an activity against HIV-1 protease. However, for further optimization of these inhibitors, detailed biophysical investigation of the enzyme-inhibitor complex is needed. This work focuses on the...