Εικονική σάρωση βιβλιοθηκών για τον προσδιορισμό νέων αναστολέων της μεταλλαγμένης ογκοπρωτεϊνης BRAFV600E

Διπλωματική Εργασία uoadl:2800183 62 Αναγνώσεις

Μονάδα:
Κατεύθυνση Βιοπληροφορική
Βιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2018-10-01
Έτος εκπόνησης:
2018
Συγγραφέας:
Λαφαζανίδη Φωτεινή
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Κωνσταντίνος Βοργιάς,Καθηγητής,Τμήμα Bιολογίας, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Μαρία Ζερβού,Δόκτωρ,Τμήμα Βιολογίας, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Θεοδώρα Καλογεροπούλου,Δόκτωρ,Τμήμα Βιολογίας, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Πρωτότυπος Τίτλος:
Εικονική σάρωση βιβλιοθηκών για τον προσδιορισμό νέων αναστολέων της μεταλλαγμένης ογκοπρωτεϊνης BRAFV600E
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Εικονική σάρωση βιβλιοθηκών για τον προσδιορισμό νέων αναστολέων της μεταλλαγμένης ογκοπρωτεϊνης BRAFV600E
Περίληψη:
Η πρωτεΐνη BRAF ανήκει στην κατηγορία των κινασών σερίνης – θρεονίνης και διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στο RAS/RAF/MEK/ERK (ΜΑPK) σηματοδοτικό μονοπάτι. O ρόλος του ενδοκυττάριου αυτού μονοπατιού συνίσταται στη μεταγωγή σημάτων από το εξωκυττάριο περιβάλλον προς τον πυρήνα του κυττάρου. Τα σήματα αυτά ενεργοποιούν το μονοπάτι ελέγχοντας τη διεκπεραίωση κρίσιμων λειτουργιών του κυττάρου όπως ο πολλαπλασιασμός, η επιβίωση, η διαφοροποίηση και η απόπτωσή του. Πολλοί τύποι καρκίνου, όπως το μελάνωμα, ο καρκίνος του θυρεοειδούς, του παχέως εντέρου, του ήπατος, των ωοθηκών έχουν συσχετιστεί με μεταλλάξεις του ενζύμου BRAF με τη μετάλλαξη V600E να είναι η πλέον συνήθης. Η μετάλλαξη αυτή οδηγεί σε μόνιμα ενεργοποιημένη κατάσταση την πρωτεΐνη BRAF και επομένως σε συνεχή ενεργοποίηση το σηματοδοτικό μονοπάτι MAPK με αποτέλεσμα στα καρκινικά κύτταρα να επικρατούν ο πολλαπλασιασμός και η επιβίωση. Το Vemurafenib και το Dabrafenib αποτελούν τα εγκεκριμένα φάρμακα για τη θεραπεία του μεταστατικού ή του μη χειρουργήσιμου μελανώματος που φέρει τη μετάλλαξη BRAFV600E, όμως η αποτελεσματικότητά τους είναι περιορισμένη λόγω ανάπτυξης ανθεκτικότητας καθώς και της παράδοξης ενεργοποίησης του μονοπατιού ΜΑΡΚ σε wt-BRAF κύτταρα, που οδηγεί σε ογκογένεση. Tα PLX7904 και PLX8394 (Paradox breakers) αποτελούν τους αναστολείς τελευταίας γενιάς της μεταλλαγμένης ογκοπρωτεΐνης που φαίνεται να διαφεύγουν των παρενεργειών των εγκεκριμένων φαρμάκων με το δεύτερο από αυτά να είναι επί του παρόντος σε κλινικές δοκιμές.
Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο εντοπισμός πιθανών νέων αναστολέων της ογκοπρωτείνης BRAFV600E. Εφαρμόστηκε πρωτόκολλο εικονικής σάρωσης με βάση τη δομή του πρωτεϊνικού στόχου. Συγκεκριμένα, σαρώθηκε εικονικά η διαδικτυακή βάση δεδομένων Ambinter (3,5 εκατομμύρια μόρια), με εφαρμογή in silico μοριακής πρόσδεσης στο καταλυτικό κέντρο του υποδοχέα χρησιμοποιώντας την κρυσταλλική δομή του συμπλόκου BRAFV600E:PLX7904. Η ροή εργασιών υλοποιήθηκε στο περιβάλλον της πλατφόρμας διαχείρισης δεδομένων Knime με την ενσωμάτωση κόμβων φιλτραρίσματος, μοντελοποίησης και ελέγχου πρόσδεσης. Η βιβλιοθήκη φιλτραρίστηκε αρχικά ως προς τις φυσικοχημικές ιδιότητες των μορίων και με βάση διευρυμένα κριτήρια Lipinski και εφαρμόστηκαν διαδοχικά οι τεχνικές μοριακής πρόσδεσης αυξανόμενης ακρίβειας, HTVS (High Throughput Virtual screening), SP (Standard Precision) και IFD (Induced Fit Docking protocol) του λογισμικού GLIDE της σουίτας Schrödinger. Επιλέχθηκαν οι πλέον υποσχόμενες ενώσεις με βάση τη βαθμονόμηση της πρόσδεσής τους στον πρωτεϊνικό στόχο και τις επιθυμητές αλληλεπιδράσεις με κρίσιμα αμινοξέα του ενεργού κέντρου. Η θεωρητική πρόβλεψη των φυσικοχημικών ιδιοτήτων τους με το λογισμικό QikProp της σουίτας Schrodinger ιεράρχησε περαιτέρω τις ενώσεις ενώ επιλέχθηκαν κατά προτεραιότητα έξι ενώσεις με ικανοποιητικές ADME ιδιότητες ώστε να αγορασθούν και να δοκιμαστούν in vitro ως προς την ικανότητα εκλεκτικής αναστολής του ενζύμου BRAFv600e.
Η διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε κατά τη διάρκεια του ακαδημαικού έτους 2017-2018 στο Ινστιτούτο Βιολογίας, Φαρμακευτικής Χημείας και Βιοτεχνολογίας του Εθνικού Ίδρυματος Ερευνών.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λέξεις-κλειδιά:
μελάνωμα,ογκογένεση,ανθεκτικότητα,ενεργοποίηση,εκλεκτικότητα
Ευρετήριο:
Όχι
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Εικονογραφημένη:
Ναι
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
49
Αριθμός σελίδων:
80

διπλωματικηFinal.pdf
4 MB
Δεν επιτρέπεται η πρόσβαση στο αρχείο έως 2021-11-21.