Sintesi di Nuovi Acidi Fenil Boronici quali Potenziali Stabilizzatori della Transtiretina

Le amiloidosi sono una serie di patologie causate dall’ aggregazione di proteine endogene che normalmente circolano in forma solubile. Fra le amiloidosi una delle più comuni è l’Amiloidosi da transtiretina (TTR). La TTR è una proteina omotetramerica formata da quattro monomeri identici, contenente 127 residui amminoacidici disposti principalmente a β-foglietto. La dissociazione del tetramero della TTR e l’aggregazione dei suoi monomeri provoca: l’amiloidosi familiare polineuropatica (FAP), l’amiloidosi cardiomiopatica FAC e l’ amiloidosi sistemica senile. La TTR è presente nel sangue e nel fluido cerebrospinale, il suo ruolo principale è il trasporto dell’ormone tiroideo (tiroxina, T4) e del retinolo attraverso il suo legame con la proteina chaperon nominata retinol binding protein (RBP) . Nel fluido cerebrospinale la TTR si lega al β-amiloide svolgendo un’azione protettiva di solubilizzazione utile nel bloccare la neurotossicità nelle patologie legate all’accumulo di aggregati fibrillari. Per cause ancora non note la struttura tetramerica della TTR può subire destabilizzazione e formare monomeri che possono perdere la loro struttura e trasformarsi in monomeri amiloidogenici che non sono più in grado di rifoldarsi nella proteina nativa ma danno origine a fibrille amiloidi. Una strategia terapeutica utile in questa patologia è quella di trovare piccole molecole capaci di stabilizzare la struttura tetramerica impedendone il misfolding, questa strategia ha permesso negli ultimi anni di individuare due farmaci il diflunisal e il tafamidis che hanno ottenuto l’autorizzazione all’uso terapeutico come farmaci nelle amiloidosi da TTR. Oltre a queste due molecole in letteratura sono state studiate numerose molecole in grado di stabilizzare la struttura della TTR mediante il loro legame con il sito attivo della proteina. Nella proteina all’ interfaccia dimero-dimero sono presenti due siti di legame identici capaci di legare la tiroxina. Il sito di legame può essere diviso in due porzioni denominate outer binding pocket di grandi dimensioni e rivolta verso l’esterno della proteina e l’ inner binding pocket di porzioni minori rivolta verso l’interno della proteina La tiroxina interagisce con la proteina nella sua forma zwitterionica con la porzione aminoacidica verso la outer cavity formando un interazione elettrostatica con il gruppo amminico della Lys 15 e il carbossile della Glu 54. Nel sito di legame sono presenti tre depressioni simmetriche che prendono il nome di tasche di legame per gli alogeni (halogen binding pockets, HBPs) che permettono l’interazione con gli atomi di iodio della T4. La maggior parte dei ligandi sia di origine naturale che di sintesi in grado di stabilizzare la struttura tetramerica della TTR presentano un gruppo carbossilico o un gruppo fenolico capaci di interagire con la lisina 15 e 15’ presente all’ entrata del sito attivo della TTR. Sulla base dei risultati descritti in letteratura in questa tesi di laurea è stata affrontata la sintesi di una serie di composti di tipo A quali analoghi del resveratrolo composto naturale in grado di stabilizzare la proteina nella sua forma nativa. I composti di tipo A sono stati sintetizzati per ampliare la home library di piccole molecole capaci di stabilizzare la struttura teramerica della TTR, da tempo iniziata nel laboratorio dove ho svolto la mia tesi. Lo scopo di questo studio è di mettere in evidenza le modifiche strutturali che possono portare ad un aumento dell’attività. Nei composti di tipo A il linker etilenico fra i due anelli aromatici presenti nel resveratrolo è stato modificato inserendo un linker più flessibile. Il gruppo acido fenolico presente sull’anello a è stato sostituito con un altro gruppo acido capace di formare legami covalenti con la Lys 15 e Lys 15’ come l’acido boronico B(OH)2. Sull’altra porzione aromatica (b) al posto dei due ossidrili fenolici sono stati scelti come sostituenti gruppi alogeni come il cloro e il fluoro o gruppi contenenti alogeni come il gruppo CF3, la scelta di questi sostituenti si basa sui risultati di precedenti studi di cristallografia ai raggi X condotti nel laboratorio dove ho svolto la mia tesi; l’analisi ai raggi X del complesso di alcuni ligandi con la TTR avevano evidenziato che il gruppo trifluorometilico (10.2210/pdb3GLZ/pdb) così come gli alogeni (10.2210/pdb5E4A/pdb) sono grado di interagire con le cavita presenti nel sito attivo della TTR denominate HBP1,1’, HBP2,2’ e HBP3,3’, stabilizzando la struttura