Progettazione e sintesi di piccoli peptidi coniugati con macrocicli per la diagnosi e la terapia nelle malattie neurodegenerative.

L'identificazione di bersagli biologici idonei per lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche e/o la costruzione di nuove molecole con capacità sensoristiche può rappresentare un approccio promettente per la diagnosi e il trattamento della malattia di Alzheimer (AD). L'AD è la malattia neurodegenerativa più diffusa nella crescente popolazione di anziani, caratterizzata dall’accumulo di placche nel cervello dei pazienti. Le placche sono costituite prevalentemente da aggregati di Amiloide-β (Aβ), un peptide di 39-42 aminoacidi generato in vivo dalla scissione proteolitica specifica della proteina precursore dell'amiloide (APP). È stato dimostrato che gli oligomeri sono le specie realmente tossiche nel processo di aggregazione dell'Aβ. Gli oligomeri di Aβ si formano nel cervello dell'uomo prima dell'inizio dei sintomi clinici e del danno cerebrale. Pertanto, essi rappresentano un obiettivo primario per l'intervento terapeutico e la diagnosi precoce. Gli inibitori dell'aggregazione di Aβ a base di peptidi sono stati ampiamente studiati con particolare enfasi per quelli derivanti da sequenze amiloidi originali, come i frammenti peptidici KLVFF e LPFFD. Il lavoro sperimentale descritto nella presente tesi di dottorato, mira a delineare le capacità antifibrillogeniche, neuroprotettive e sensoriali esibite da una nuova classe di coniugati bi-funzionali macrociclo-peptidi. Il noto gruppo KLVFF, responsabile del riconoscimento di Aβ, è stato coniugato con differenti macrocicli (calixarene o porfirina) con l'obiettivo di creare, con un’azione sinergica e/o complementare, nuovi sistemi da impegnare nella diagnosi precoce e nella terapia. In questi derivati, il KLVFF è stato legato ai macrocicli attraverso il frammento GPG per eliminare ogni possibile propensione all'auto-aggregazione di questi derivati. Sono state studiate la progettazione, la sintesi e la capacità dei coniugati calixarene-peptide e porfirina-peptide di riconoscere e legare aggregati di Aβ a basso peso molecolare. I calixareni (CA) possiedono una cavità idrofobica che può ospitare una varietà di sistemi e in particolare molecole bioattive. In considerazione delle loro capacità di riconoscimento molecolare, bassa tossicità e immunogenicità e proprietà di autoassemblaggio, i CA sono stati ampiamente impiegati in diverse attività farmacologiche. Inoltre, alcuni derivati dei CA esibiscono attività biologiche come agenti disaggreganti. Un derivato idrosolubile di p-amino-calix[4]arene è stato legato tramite legame ammidico al peptide KLVFF utilizzando come linker il frammento GPG β-turn. È stato valutato il potenziale terapeutico del coniugato calixarene-GPG-KLVFF. D'altra parte, le porfirine e le strutture correlate alle porfirine sono dei macrocicli tetrapirroloci ampiamente rappresentate in natura, dove svolgono ruoli importanti in vari processi biologici. La ben note porfirine biologiche sono l'eme, responsabile del trasporto di ossigeno nel sangue, e le clorofille, utilizzate per la fotosintesi. Il macrociclo della porfirina ha un caratteristico segnale spettroscopico che lo rende unico come potenziale impalcatura per creare composti in grado di utilizzare come molecola sensore o generare ossigeno singoletto. In particolare, è in grado di creare composti ibridi che interagivano in modo efficiente con Aβ e quindi generare un segnale adeguato. Utilizzando la “click chemistry” sono stati ottenuti diversi coniugati porfirina-peptide, che differiscono per il metallo nel nucleo porfirinico e/o per il collegamento tra la porfirina e il peptide. La potenziale capacità dei coniugati porfirina-KLVFF come molecole sensore è stato studiato. I composti sintetizzati sono stati studiati con diverse tecniche biofisiche, tra cui la fluorescenza UV-Vis, Tioflavin-T (ThT) o Bis-Ans, Dynamic Light Scattering (DLS), Atomic Force Microscopy (AFM) ed ESI-MS. Inoltre, sono stati eseguiti saggi biologici su cellule neuronali differenziate al fine di chiarire la loro attività citoprotettiva.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2022

Author dc:creator

• TOSTO, RITA

Contributors dc:contributor

• SORTINO, Salvatore

• Alzheimers, therapy, diagnosis, bio-conjugates, porphyrin, calixarene, peptide
• Alzheimers, terapia, diagnosi, bioconiugati porfirina, calixareni, peptide

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/closedAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/581579

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/581579