Μελέτες δομής δραστικότητας μη πεπτιδικών μιμητών της δραστικής περιοχής SFLLR του υποδοχέα της θρομβίνης

Abstract

Thrombin, a multifunctional serine protease, is the most potent physiological activator of blood platelets, an activity critical for normal haemostasis and platelet dependent arterial thrombosis underlies most myocardial infarctions. Activation of platelets by thrombin, leads to granule secretion, fibrinogen receptor expression and formation of multicellular platelet aggregates. Most of these actions on human platelets, are mediated, at least in part, by a G protein coupled receptor known as PAR 1. Activation of this receptor, occurs by cleavage of an extracellular N terminal domain. The newly generated N terminus unmasked by thrombin induced cleavage, served as a “tethered” ligand which binds intramolecularly to effect receptor activation. Synthetic peptides corresponding to at least the first five aminoacids of the new N terminus (SFLLR) mimic thrombin effectively. Pharmacophoric groups of Phe, Arg and a NH2, have found to be essential for receptor activation. In this Phd, structure-activity relationships of non peptide thrombin receptor antagonists have been done. These compounds, containing the essential pharmacophoric groups for receptor activation, bounded on small bifunctional templates such as piperazine, piperidine, pyrrolidine etc. in order to mimic the biologically active conformation of TRAPs. These compounds were tested for their biological activity in the human platelet aggregation assay, caused either by thrombin or SFLLR amide. The results of these studies, could be used in order to synthesize more potent thrombin receptor antagonists which may be used as novel drug anticoagulants.

Η θρομβίνη είναι μια σερινοπρωτεάση, με πολλές βιολογικές λειτουργίες. Αποτελεί τον ισχυρότερο φυσικό ενεργοποιητή των αιμοπεταλίων, γεγονός που καθιστά τη θρομβίνη ένζυμο-κλειδί τόσο στη διατήρηση της αιμόστασης σε φυσιολογικά επίπεδα, όσο την αρτηριακή θρόμβωση που οφείλεται στα αιμοπετάλια και απαντά στις περισσότερες περιπτώσεις εμφράγματος του μυοκαρδίου. Η ενεργοποίηση των αιμοπεταλίων από τη θρομβίνη οδηγεί στην έκκριση συσσωρευτικών παραγόντων από τα αιμοπεταλιακά κοκκία, στην έκφραση του υποδοχέα του ινωδογόνου και τέλος στο σχηματισμό αιμοπεταλιακών συσωματωμάτων. Οι περισσότερες από τις δράσεις της θρομβίνης, πραγματοποιούνται κατά κανόνα, μέσω ενός G πρωτεϊνικού υποδοχέα, γνωστού ως PAR 1. Η ενεργοποίηση του υποδοχέα αυτού, επιτυγχάνεται με την πρωτεολυτική διάσπαση της εξωκυττάριας Ν-τελικής περιοχής του από τη θρομβίνη. Το καινούργιο Ν-τελικό άκρο που δημιουργείται, λειτουργεί σαν «προσδεδεμένος υποκαταστάτης», συνδεόμενο ενδομοριακά στον υποδοχέα και προκαλώντας την ενεργοποίηση του. Συνθετικά πεπτίδια που ανταποκρίνονται τουλάχιστον στα πέντε πρώτα αμινοξέα του «προσδεδεμένου υποκαταστάτη» (SFLLR), μιμούνται ικανοποιητικά τη θρομβίνη. Απαραίτητες για τέτοια δράση, είναι οι φαρμακοφόρες ομάδες της Phe, της Arg, καθώς και μια ελεύθερη ΝΗ2. Στην παρούσα διατριβή, έγιναν μελέτες δομής δραστικότητας μη πεπτιδικών ανταγωνιστών του υποδοχέα. Οι ενώσεις αυτές, περιέχουν τις απαραίτητες για την ενεγοποίηση του υποδοχέα φαρμακοφόρες ομάδες προσδεδεμένες σε μόρια-φορείς όπως η πιπεραζίνη, η πιπεριδίνη, η πυρρολιδίνη κ.α. που σκοπό έχουν να μιμηθούν τη βιοδραστική διαμόρφωση των TRAPs. Η βιολογική εκτίμηση των ενώσεων αυτών έγινε με πειράματα συγκόλλησης ανθρώπινων αιμοπεταλίων, που προκαλείται από θρομβίνη, αλλά και από το αμίδιο SFLLR-NH2. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη δραστικότερων οργανικών μορίων, τα οποία πιθανόν να οδηγήσουν στην ανάπτυξη αντιθρομβωτικών φαρμακευτικών σκευασμάτων