Development of bisubstrate inhibitors for protein kinase CK2

Proteiinkinaasid (PK) on ensüümide perekond, millesse kuulub üle 530 erineva kinaasi. Nende ensüümide ülesandeks on katalüüsida reaktsiooni, kus ATP-lt kantakse fosforüülrühm üle sihtvalgule, mille tõttu antud valgu aktiivsus muutub. Üheks PK-de perekonna liikmeks on CK2, mis on rakus olulise tähtsusega PK kuna vastutab hinnanguliselt vähemalt 10% kõigis rakus toimuvate fosforüleerimiste eest. CK2 kõrgenenud aktiivust seostatakse mitmete haigustega, sealhulgas erinevat tüüpi vähktõbedega. Aastate jooksul on CK2-le arendatud mitmeid ATP-konkurentseid inhibiitoreid, mis seonduvad ATP sidumistaskuga ning pärsivad ensüümi tavapärast tööd. Kuna suurem osa kinaase kasutavad fosforüülrühma allikana ATP pole seda tüüpi inhibiitorid tihti väga selektiivset ühe kinaasi suhtes. Uurimustöö käigus arendati välja bisubstraatseid inhibiitorid CK2-le, mis seostuvad korraga nii ATP sidumistaskuga kui ka valksubstraadi sidumistaskuga. Sellist tüüpi inhibiitorid koosnevad ATP-konkurentsest ja valksubstraati mimikeerivast fragmendist ning neid osi ühendavast linkerist. Inhibiitorite arendusel kasutati nelja erinevat ATP-konkurentset osa: varasemalt kirjeldatud CK2 inhibiitoreid TBBi ja CX-4945 ning pika luminestsents elueaga 4-(2-amino-1,3-tiasool-5-üül)bensoe hapet (ATB) ning tema seleeni sisaldavat analoogi. Lisaks neile variatsioonidele optimeeriti inhibiitorite arenduse käigus ka valksubstraadi mimeetiku pikkust ning neid kaht osa ühendava linkeri koostist ja pikkust. Osasid inhibiitoreid konjugeeriti fluorestsents värvidega. Uurimustöö tulemusena sünteesiti uudseid CK2 inhibiitoreid, mis omasid kõrget afiinsust ja head selektiivsust. Nende inhibiitoritega on võimalik määrata CK2 aktiivsust ning karakteriseerida uusi potentsiaalseid CK2 inhibiitoreid. Pika elueaga fotoluminestsentsiga ühendite rakendamine bioloogilistes süsteemides võimaldab kasutada aegviivitusega mõõtmisemeetodeid, mis parandab signaal-müra suhet ning tagab parema mõõtmismeetodite tundlikkuse.

Author

• Vahter, Jürgen

• enzymes
• protein kinases
• inhibitors

Identifier

hdl:10062/63292

OAI identifier oai:identifier

oai:dspace.ut.ee:10062/63292