Progettazione, sintesi e valutazione farmacologica di derivati del 4-nitro-7-piperazin-1-il-2,1,3-benzossadiazolo come nuovi ligandi sigma fluorescenti
Da sempre biologi e biochimici hanno focalizzato la loro attenzione in numerosi studi volti a chiarire i processi e le strutture molecolari fondamentali per la vita. Tra le tecnologie utilizzate allo scopo di conoscere la struttura di una biomolecola e la sua interazione con altre strutture, la diffrazione a raggi X, la risonanza magnetica nucleare ela microscopia elettronica permettono misure che richiedono grandi quantità di composti purificati, sono spesso eseguite in condizioni non-fisiologiche e sono raramente adatte per osservare le reazioni molecolari in tempo reale. Recenti sviluppi sono stati mostrati sia nel campo della fluorescenza che in numerosi metodi che consentono la selettività e l'analisi delle interazioni molecolari in condizioni fisiologiche, come nelle cellule vive. L'analisi si concentra sulle interazioni ligando-recettore e sul processo successivo di trasduzione del segnale, che determina la risposta finale cellulare. Generalmente questi processi sono mediati, attraverso le membrane cellulari, da proteine canale o recettori accoppiati a proteina G. I nuovi saggi di fluorescenza sono importanti per spiegarela funzione dei recettori e i processi di trasduzione del segnale, così come per lo screening di nuovi composti terapeutici. In particolare, il metodo della fluorescenza polarizzata (FP), della fluorescenza di risonanza a trasferimento di energia (FRET) e della fluorescenza a tempo risolto (TRFS), sono emersi come soluzione agli high-throughput screening assays(HTS), in quanto più rapidi, con minor impatto ambientale e minori costi. Sebbene siano stati riscontrati alcuni problemi analitici, i ligandi fluorescenti sono stati proposti come alternativa ai radioligandi per gli studi di binding sui recettori. Tali composti possono anche dare informazioni sulle caratteristiche bio-fisiche del sito di legame del ligando poichè alcuni fluorofori mostrano una resa quantica che dipende dalla lipofilicità o dal pH dell'ambiente. Inoltre potrebbero essere in grado di chiarire la localizzazione e le funzioni biologiche di alcuni tipi di recettore. Per esempio ligandi fluorescenti hanno permesso la localizzazione dei recettori ¦Á1 adrenergici, dei trasportatori della dopamina, dei recettori A1 adenosinici e dei recettori periferici delle benzodiazepine. Sempre attraverso l'uso di tali composti ̈ ̈ stato possibile lo studio dell'espressione e del clustering del recettore ionotropico 5-HT3, la visualizzazione in tempo reale del trafficking cellulare e dell'internalizzazione del complesso del ligando con i recettori oppioidi ¦Ì e ¦Ä e infine l¡ ̄oligomerizzazione dei recettori della somatostatina regolata dal legame con il ligando. Sono stati inoltre sintetizzati composti fluorescenti attivi sui recettori sigma (¦Ò) che potrebbero essere in grado di fornire nuove informazioni e chiarimenti sul loro ruolo fisio-patologico. Tali recettori sono presenti a livello del sistema nervoso centrale (SNC), del fegato, del rene, del sistema immunitario e del tessuto endocrino e le loro funzioni fisiologiche sono ancora oggetto di studio. In particolare, nel SNC i recettori ¦Ò1 sono coinvolti nella modulazione dei canali del potassio e del calcio e nella neurotrasmissione glutammatergica, serotoninergica, dopaminergica e muscarinica, suggerendo un loro potenziale ruolo terapeutico nel trattamento di disturbi cognitivi, depressione e schizofrenia. I recettori ¦Ò2, invece, sono overespressi in linee cellulari tumorali e per questo motivo ligandi ¦Ò fluorescenti potrebbero essere utili alla diagnosi tumorale. Inoltre per meglio chiarire il coinvolgimento fisiologico e patologico dei recettori ¦Ò1 e ¦Ò2 nella crescita delle cellule tumorali, un ligando fluorescente potrebbe rappresentare un potenziale tool molecolare per lo studio della vitalità cellulare.
sigma, receptor, fluorescence, ligand, binding
Networked Digital Library of Theses and Dissertations