Identifikácia nízkomolekulových inhibítorov karboanhydrázy IX

Bc. Margaréta VOLNÍKOVÁ

Master's thesis

Identification of small-molecule inhibitors of carbonic anhydrase IX

Anotácia:

Karboanhydrázy (CA) sú metaloproteíny, ktoré katalyzujú reverzibilnú premenu oxidu uhličitého na hydrogénuhličitan za súčasného uvoľnenia protónu. Sú nevyhnutné pre biologické systémy a podieľajú sa na mnohých dôležitých fyziologických a patofyziologických procesoch. Ľudská karboanhydráza IX (CA IX) je jednou z 15 ľudských izoforiem. Jej expresia je indukovaná hypoxiou v rôznych nádoroch. Je spojená s malígnou progresiou a rezistenciou na liečbu, čo z nej robí dôležitý terapeutický cieľ. V tejto práci bola použitá fluorescenčná metóda na identifikáciu nových špecifických inhibítorov CA IX v podmienkach vysokokapacitného skríningu. Bola meraná rýchlosť zmeny pH a ako fluorescenčný indikátor pH bol použitý pyranín. Test bol validovaný pomocou komerčnej chemickej knižnice Prestwick, ktorá obsahuje rôzne liečivá, vrátane známych inhibítorov CA. Následne bolo otestovaných 10 204 látok z unikátnej chemickej knižnice ÚMTM na inhibičnú aktivitu voči CA IX. Primárnym skríningom bolo nájdených 178 hitov. V sekundárnom skríningu bolo ďalej testovaných 174 látok. Na základe hodnôt IC50 bolo zistené, že 25 látok z testovaných by mohli byť silnými inhibítormi CA IX.

Abstract:

Carbonic anhydrases (CAs) are metalloproteins that catalyze the reversible conversion of carbon dioxide to bicarbonate and release proton. They are essential for biological systems and are involved in several important physiological and pathophysiological processes. Human carbonic anhydrase IX (CA IX) (one of the 15 human isoforms) is a cancer-associated enzyme that is induced and activated by hypoxia in different tumors. It is associated with malignant progression and poor treatment outcome. That makes CA IX an important therapeutic target. In this thesis project, the fluorescent assay was used for the identification of new specific inhibitors of CA IX in high-throughput screening conditions. The rate of pH change was measured and pyranine was used as a fluorescent pH indicator. Assay was validated by using Prestwick Chemical Library which contains diverse drugs, including known CA inhibitors. Then 10204 compounds of IMTM Proprietary Library were tested for CA IX inhibitory activity. 178 hits were found by primary screening. After that, 174 compounds were tested in secondary screening. According to their IC50 values, 25 of these compounds may be strong CA IX inhibitors.

Kľúčové slová

karboanhydrázy, karboanhydráza IX, nízkomolekulové inhibítory, vysokokapacitný skríning

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 2. 5. 2023

Obhajoba závěrečné práce

• Vedúci: Ing. Soňa Gurská, PhD.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Molecular and Cell Biology / Molecular and Cell Biology