Ligand Development for the Inhibition of Transcription Factors

Előnézet	Szöveg (Disszertáció) Download (2MB) | Előnézet
Előnézet	Szöveg (Tézisfüzet) Download (1MB) | Előnézet
Előnézet	Szöveg (Tézisfüzet) Download (1MB) | Előnézet

Magyar nyelvű absztrakt

Peptidomimetikumok top-down fejlesztése intrinszikusan rendezetlen fehérje–fehérje kölcsönhatások (IDP PPI) esetén részletes szerkezeti és mechanisztikus információkat igényel egy adott kölcsönhatásról, hogy a természetes interakciós partner alapján racionálisan tervezett, gyógyszer-szerű ligandot alkothassunk. A HIF-1α és a CITED2 C-terminális transzaktivátor (C-TAD) doménjeinek alloszterikus versengésének mechanizmusának feltárásához a p300/CBP TAZ1 doménjéért kifejlesztettünk egy olyan stratégiát, amelynek során a CITED2 kötőmotívumainak moduláris módosítása információt szolgáltat hozzájárulásukról a versengő ligandok negatív kooperativitásához. A TAZ1 domén oldal-specifikus konformációs perturbálását szisztematikus α→β^3-amino-sav helyettesítésekkel végeztük a CITED2-kötőmotívumok mentén úgy, hogy megőrizzük a natív kötési paramétereket, ugyanakkor helyspecifikus konformációs változásokat indukáljunk a TAZ1-ben. Az NMR-mérések és versengési adatok együttes elemzése feltárta, melyik CITED2-motívum váltja ki a versengés irányultságához szükséges konformációs átalakulást. Ez a stratégia más IDP-rendszerek vizsgálatára is alkalmas lehet, ha kooperativitás vagy alloszterikus szerkezeti változások jelen vannak. A megközelítés előnye, hogy a kedvező módosítások kombinációja kiindulópontként szolgálhat peptidomimetikus inhibitorok fejlesztéséhez, miközben betekintést nyújt az adott versengési mechanizmus molekuláris hátterébe. Mivel számos transzkripciós faktor interakció multivalens és rövid SLiM- és MoRF-motívumok által közvetített, ezeknek foldamerikus ligandumokkal történő utánzása ígéretes irány lehet funkcionális peptidomimetikus inhibitorok felé. A DNS-kódolt könyvtárak (DEL-ek) hatékony módszert kínálnak vegyületkombinációk létrehozására, immobilizált célfehérjéhez történő szelekcióra és a találatok DNS-bar-kódok segítségével történő elemzésére. A kettő előnyeit ötvözve egy új DEL-rendszert dolgoztunk ki, ahol egy amplifikálható, egyszálú oligonukleotid három darab, H14 típusú béta-peptid ligandumot mutat be, lehetővé téve az IDP-k multivalens kötődésének foldamerikus utánzását.

Absztrakt (kivonat) idegen nyelven

Top-down development of peptidomimetics requires detailed structural and mechanistic information about a given IDP PPI interaction, to allow the rational design of a drug-like ligand based on a natural interaction partner. To gain insight into the allosteric competition mechanism between HIF-1α and CITED2 C-TADs for the TAZ1 domain of p300/CBP, we developed a strategy, whereby the modular modification of CITED2 binding motifs provides information about their contribution to the negative cooperativity between the competing ligands. The site-directed conformational perturbation of TAZ1 were carried out using a rational αβ3-amino acid replacements throughout the CITED2 binding motifs in a way, that retained the native-like binding parameters, but induced site-specific conformational changes in TAZ1. The combination of NMR measurements and competition data revealed which CITED2 binding motif induces the conformational change necessary for the unidirectional competition. This strategy could be useful to investigate other systems involving IDPs if cooperativity or allosteric structural changes are present. An advantage of this approach is that the combination of beneficial modifications serves as a starting point for peptidomimetic inhibitor development, while giving clues about the molecular mechanism of a given competition system. Since many of the TF interactions are multivalent and mediated by short SLiM and MoRF motifs, mimicking these with foldameric ligands could be a possible direction toward functional peptidomimetic inhibitors. DELs provide an efficient way to create a combinatorial library of compounds, to select them against an immobilised target, and to easily analyse the hits thanks to the encoding DNA barcodes. To combine the benefits of both, we developed a novel DEL system, where an amplifiable single-stranded oligonucleotide presents three beta-peptide H14 ligands, potentially mimicking the multivalent binding of IDPs.

Tétel nézet