Comparative biochemical and pharmacological investigations of various newly developed opioid receptor ligands

Szűcs, Edina
Comparative biochemical and pharmacological investigations of various newly developed opioid receptor ligands.
[Thesis]

[img]
Preview
PDF (disszertáció)
Download (7MB) | Preview
[img]
Preview
PDF (tézis)
Download (465kB) | Preview
[img]
Preview
PDF (tézis)
Download (561kB) | Preview

Abstract in Hungarian

Bentley analógok: In vitro kompetíciós kötési kísérletekben az összes származék alacsony, szubnanomólos (Ki< 1 nM) affinitási értékeket mutatott a MOR kölcsönhatásban, vagyis hatáserősségük a morfin receptorán extrém mértékben nagy. A DOR esetében a ligandok kisebb, de még mindig jelentős kötési affinitást eredményeztek, nagyobbat, mint a szelektív DOR agonista Ile5,6-deltorfin II peptid, amit referencia ligandként mértem meg. Kivétel volt a 8-as vegyület, amelynek affinitása a mikromólos sávba tartozott (Ki> 3000 nM). A KOR kötési vizsgálatokban az analógok nanomoláris affinitást mutattak. Az affinitási sorrend ezért MOR > KOR ≥ DOR formulával írható le. A G-protein aktivitás mérések alapján az 1f, 2a, 2b vegyületek neutrális antagonista, az 1e, 2c, 8 parciális agonista, míg a 2d, 4, 5, 7 tiszta agonista hatásúnak bizonyultak. Az orvinol és a tevinol-származékokban található egyes funkciós csoportok jelenlétét vagy hiányát nem tudtuk egyértelműen összefüggésbe hozni a megfigyelt biokémiai farmakológiai mintázattal. Például a 17-N-szubsztituens minősége mintegy válaszútként működik a morfinan-vázas agonisták és az antagonisták között, attól függően, hogy kis térkitöltésű pl. H- (normorfin), metil- (CH3-, morfin), avagy nagyobb helyet elfoglaló (‘bulky substituens’) csoportot (pl. allil-, vinil-, ciklopropilmetil-, stb.) tartalmaz. Az opioidok most vizsgált analógjain azonban ez nem érvényesült, mivel a 17-N-ciklopropilmetil-származékok között is találtunk jó agonista ligandokat. Az osteoarthritis gyulladásos modelljében végzett in vivo tesztek során a tevinol-származékok szignifikáns fájdalomcsökkentő hatást váltottak ki, míg az orvinol származékok nem, talán a 2c kivételével. Megjegyzendő itt az a megfigyelésünk is, hogy az in vitro mérésekben kimagasló affinitású Bentley ligandok nem múlták felül a referencia hatóanyagként vizsgált etorfin in vivo mutatott hatását. Oligopetidek: A kompetitív receptor kötési vizsgálatokban a KYNA-tartalmú peptid, a KA1 szelektíven kötődött a MOR-hoz, alacsony Ki értékkel és magas szelektivitási aránnyal, a többi oligopeptid szintén MOR szelektivitást mutatott a K3 ligandanalóg kivételével, amelyik közel azonos affinitással kötődött a MOR-hoz és a DOR-hoz is. A G-fehérje aktivációs tesztekben az endomorfin-2 alapszerkezetű új ligandok, így a K2 és K3 kis mértékben stimulálták a G-proteint (parciális agonista hatás), a KA1, K4, K5 vegyület többé-kevésbé tiszta agonistaként viselkedett, míg a K6 közvetítette stimuláció mértéke még magasabb is volt, mint a DAMGO referencia vegyületé. A funkcionális kötési tesztekben az összes oligopetidünk gátolhatónak bizonyult referencia antagonisták, így a MOR szelektív ciprodim (Cyp) és a DOR szelektív naltrindol (NTI) jelenlétében a patkány agyi membrán preparátumokban. A tengerimalac agyi sejtmemrán frakcióban a K4 és a K6 is aktiválta a membrán-kapcsolt regulációs G-fehérjéket; míg a K4 stimulációt a KOR referencia inhibítora, a szelektív antagonista norbinaltorfimin (nor-BNI) gátolta, ugyanakkor a K6 hatását nem. Az egerekben végzett in vivo tesztekben a K6 peptid számottevő antinociceptív hatást mutatott.

Abstract in foreign language

Bentley analogues: In vitro competition binding experiments all derivatives showed low subnanomolar affinity to MOR. For DOR the ligands showed comparable binding affinities than the selective DOR agonist Ile5,6-deltorphin II peptide ligand except 8 (Ki > 3000 nM). In the KOR binding assays the analogues still displayed nanomolar affinities. In G-protein activity measurements compound 1f, 2a, 2b had antagonistic; 1e, 2c, 8 had partial agonistic and 2d, 4, 5, 7 had full agonistic effects. Ligands were examined in G-protein activation tests in rat brain membranes, the selectivity could not be observed as the receptor selective antagonists such as Cyp, NTI, nor-BNI and the selective agonists such as DAMGO, Ile5,6-deltorphine II, U-69,593 are not able to inhibit the effects of the extremely potent Bentley analogues. In vivo tests in osteoarthritis inflammatory model the thevinol derivatives showed a significant antiallodynic effect, while orvinol derivatives, except for 2c, did not display this effect. Oligopeptides: In competition binding assays the KYNA‐containing peptide, KA1 bound selectively to the MOR with a low Ki value and a high selectivity ratio, the other oligopeptides also showed selectivity to MOR, except K3, which bound to MOR and DOR with similar affinity. In the G-protein activition tests the EM-2 containing compounds, K2 and K3 stimulated G-protein with low efficacy, compound KA1, K4, K5 behaved as full agonists, while K6 had efficacy and potency higher than those of the reference compound DAMGO. In functional binding assays all oligopetides were inhibited by Cyp (MOR) and NTI (DOR) in rat brain membrane. In guinea pig brain membrane K4 and K6 stimulated G-protein, the efficacy of K4 was inhibited by nor-BNI, while the effect of K6 was not. K6 exhibited a strong antinociceptive effect in formalin test.

Item Type: Thesis (PhD)
Creators: Szűcs, Edina
Hungarian title label: Különböző újonnan kifejlesztett opioid receptor ligandok összehasonlító biokémiai és farmakológiai vizsgálata
Title of the thesis in foreign language: Comparative biochemical and pharmacological investigations of various newly developed opioid receptor ligands
Subjects: 03. Medical and health sciences > 03.01. Basic medicine > 03.01.05. Neurosciences (including psychophysiology) > 03.01.05.06. Neurobiology
Divisions: Doctoral School of Theoretical Medicine
Discipline label: Medicine > Theoretical Medicine
Uncontrolled Keywords: Opiod receptors, kynurenines, efficacy, binding affinity, inflammatory pain model, Bentley analogues, oligopeptides
Item ID: 10631
Date Deposited: 2020. Sep . 08. 14:14
Last Modified: 2020. Sep . 08. 14:14
URI: https://doktori.bibl.u-szeged.hu/id/eprint/10631
Defence/Citable status: Not Defended.

Actions (login required)

View Item View Item

Downloads

Downloads per month over past year