DESIGN, SYNTHESIS AND BIOCHEMICAL CHARACTERIZATION OF INHIBITORS OF PROTEIN KINASES

In questo elaborato viene descritta l’identificazione e la caratterizzazione di alcuni nuovi potenti inibitori di CK1 e di CK2. Sono stati sviluppati quattro distinti sotto progetti. Con l’obiettivo di pervenire a una semplificazione strutturale, nella prima parte sono stati sintetizzati alcuni derivati dell’acido ellagico, un inibitore di CK2 da noi recentemente identificato la cui struttura ricorda quella di due cumarine condensate. Particolare attenzione è stata rivolta all’urolitina A, uno dei metaboliti bio-attivi dell’acido ellagico che pure è risultata efficace contro la CK2 specialmente dopo l’introduzione di un atomo di bromo o di un nitro gruppo in posizione 4 che riportano le costanti di inibizione nel basso nano molare. Nella seconda parte sono stati studiati una serie di derivati poliiodinati del benzoimidazolo sia in relazione alla loro efficacia che alla selettività. I risultati mostrano che i 4,5,6,7-tetraiodobenzimidazoli sono in genere di un ordine di grandezza più potenti rispetto ai loro analoghi tetrabromoderivati. Dati ottenuti con tecniche di modellistica molecolare mostrano che la struttura del tetraiodobenzimidazolo si colloca meglio, all’interno della tasca nucleotidica della chinasi riempiendola più efficacemente, rispetto ai corrispondenti tetrabromo e tetracloro derivati. Nella terza parte, si è studiata l’efficacia e la selettività di un nuovo antrachinone identificato con un approccio di virtual screening, la quinalizarina, che si è rivelato più potente e selettivo della emodina. Oltre a un potere inibitorio ottimale, con una KI circa uguale a 50 nM, particolarmente interessante è l’abilità della chinalizarina di discriminare tra CK2 e un numero di chinasi, tra cui DYRK1a, PIM 1,2, e 3, HIPK2, MNK1, ERK8 e PKD1, che di solito tendono ad essere inibite altrettanto efficacemente dai più comuni inibitori di CK2. Infine è stato svolto un lavoro anche sulla protein chinasi CK1 con l’obiettivo di individuare nuovi composti capaci di inibire selettivamente le diverse isoforme di questa protein chinasi. Abbiamo così individuato due nuovi antrachinoni come nuovi potenziali inibitori di CK1δ. Con saggi di attività sulle diverse isoforme di CK1, così come su un discreto numero di altre protein chinasi, si è dimostrata l’alta selettività nei confronti dell’isoforma δ di CK1 e un potere inibitorio simile ai migliori inibitori di CK1 presenti in commercio.