Potansiyel proteazom inhibitörü bir grup karbosiklik ve heterosiklik bileşiğin sentez ve biyoaktivite çalışmaları

Ubikitin proteazom sistemi (UPS) bütün ökaryotik hücrelerin çekirdeğinde ve sitozolünde yer alan ana proteolitik sistemdir. Bu proteolitik sistem, hücre büyümesi, farklılaşması, apoptoz, sinyal iletimi, DNA tamiri, antijen oluşum süreci ve inflamatuar yanıt oluşumu gibi çok sayıda önemli biyolojik süreçte görev alan birçok proteinin yıkımı için önem taşımaktadır. Ubikitin proteazom sisteminin moleküler ve fonksiyonel özellikleri birçok araştırma grubu tarafından araştırılmış ve bu sistem içindeki bozuklukların başta kanser olmak üzere beyin iskemisi, müsküler rahatsızlıklar, inflamasyon, otoimmün hastalıklar, kistik fibröz, viral enfeksiyonlar, diyabet, felç, nörodejeneratif hastalıklar ve kalp hastalıkları gibi pek çok patolojik durumla ilişkili olduğu ortaya çıkarılmıştır. Bu nedenle, ubikitin proteazom sisteminin bileşenlerini spesifik olarak hedefleyen inhibitörlerin veya indükleyicilerin geliştirilmesi, çok geniş yelpazedeki bu hastalık gruplarının tedavisi için büyük potansiyele sahip uygun bir strateji olarak kabul edilmiştir. Bir multiproteaz enzim kompleksi olan proteazom, UPS'nin temel bileşenidir ve bu yolakta protein yıkımının yürütülmesinde önemli rol oynamaktadır. Terapötik bir hedef olarak proteazomun önemi, proteazom inhibitörü Bortezomib'in klinik başarısıyla gösterilmiştir. Bir dipeptidil boronik asit türevi olan Bortezomib (Velcade®, PS-341), multipl miyelom tedavisinde ABD Gıda ve İlaç İdaresi (FDA)'nden onay alan ilk proteazom inhibitörüdür. Bortezomib'in multipl miyelom tedavisindeki klinik yararlarına rağmen, ciddi yan etkileri, kazanılmış ilaç direnci ve yetersiz farmakokinetik özellikleri nedeniyle selektif etkili yeni proteazom inhibitörlerine hala ihtiyaç duyulmaktadır. Bu amaçla son zamanlarda birçok araştırma grubu tarafından farklı kimyasal yapıya sahip yeni ve selektif etkili poteazom inhibitörü bileşiklerin keşfine yönelik yoğun araştırmalar yapılmaktadır. Bu araştırmalar sonucunda, PI-083 kodlu naftokinon türevi bileşik, yakın zamanda proteazom inhibitörü olarak rapor edilmiştir. PI-083 bileşiği Bortezomib ile karşılaştırıldığında, bu bileşiğin daha geniş bir antitümör aktiviteye sahip olduğu, in vitro ve in vivo olarak normal hücrelere oranla kanserli hücrelere karşı daha yüksek seçicilik gösterdiği tespit edilmiştir. Bu nedenle, PI-083 ve bu bileşiğin taşıdığı naftokinon iskeleti yeni antiproliferatif ve proteazom inhibitörü bileşiklerin geliştirilmesi için ümit verici yapılar olarak tanımlanmıştır. Tez çalışmamız kapsamında bu verilerden yola çıkarak, terapötik açıdan etkin ve selektif, yeni proteazom inhibitörü moleküllerin geliştirilmesi amacıyla PI-083 kodlu proteazom inhibitörü bileşik lider molekül olarak seçilmiş ve bileşik üzerinde daha önce yapılan yapı-etki çalışmaları sonucunda öngörülen hipotetik farmakoforik yapı dikkate alınarak naftokinon çekirdeği taşıyan sülfonamit ve karboksamit türevi 41 adet bileşik tasarlanmış ve sentezlenmiştir. Sentezlenen bileşiklerin yapı teyitleri spektral (IR, 1H NMR, kütle) ve elementel analiz yöntemleriyle yapılmıştır. Bileşiklerin antiproteazomal aktivitelerini tespit etmek amacıyla insan meme kanseri hücre hattında (MCF-7) sırasıyla, WST-1 hücre proliferasyon yöntemiyle sitotoksik özellikleri, immünoblotlama tekniğiyle neden oldukları toplam poliubikitine olmuş protein birikim düzeyleri belirlenmiş ve yüksek seviyede poliubikitine olmuş protein birikimine neden olan bileşiklerin proteazom kimotripsin benzeri aktivite inhibisyonları florometrik yöntem ile in vitro olarak incelenmiştir Biyolojik aktivite sonuçlarına göre, sülfonamit ve karboksamit genel yapısına sahip final bileşiklerimizin, değişen oranlarda sitotoksik aktiviteye ve poliubikitine olmuş protein birikimine neden oldukları gözlenmiştir. Yüksek seviyede poliubikitine olmuş protein birikimine neden olan seçili bileşiklerin kimotripsin benzeri aktivite inhibisyonları incelendiğinde ise amit azotunda 2-kloro-3-piridil grubu taşıyan NS26 kodlu sülfonamit türevi bileşiğin, lider bileşikten istatistiksel olarak anlamlı (p<0.05) düzeyde daha yüksek proteazom kimotripsin benzeri aktivite inhibisyonu gösterdiği tespit edilmiştir. Bu çalışma sonucunda elde ettiğimiz verilerin, yeni proteazom inhibitörü bileşiklerin keşfine yönelik araştırmalar için yol gösterici olacağı ve literatüre önemli katkılar sağlayacağı düşüncesindeyiz.