Analiza interakcija butirilkolinesteraze s novim inhibitorima i reaktivatorima – AnalyseBChE

Voditelj projekta: Zrinka Kovarik

Suradnici

1.10.2018.-30.9.2022.

SAŽETAK
Inhibicija ljudske butirilkolinesteraze (BChE) vezanjem spojeva na katalitički serin ima iznimnu ulogu u detoksikaciji i zaštiti organizma od ksenobiotika kao što su organofosfati (OP) te u metabolizmu lijekova kao što su karbamat bambuterol i fenotiazin etopropazin. Međutim, unatoč ovoj važnoj ulozi BChE, proučavanje kinetike tog enzima uglavnom je vezano uz istraživanje srodnog enzima acetilkolinesteraze (AChE) ključne za prijenos živčanih impulsa. Štoviše, reaktivatori inhibirane BChE, kao i lijekovi koji se koriste za liječenje neurodegenerativnih bolesti, sintetizirani su empirijski prije razriješenja kristalne strukture enzima. Zbog specifičnosti aktivnog mjesta BChE afinitet enzima te inhibicija i brzina reaktivacije nisu do sada detaljno istražene. Isto tako naša istraživanja ukazuju da na brzinu reakcije reaktivacije značajno utječe dizajn eksperimenta te reakcije poput oksimolize i reverzibilne inhibicije, kao i adekvatna razrjeđenja u Ellmanovoj metodi potrebna za zaustavljanje ovih reakcija. Stoga je cilj ovog projekta detaljno istražiti mehanizme interakcija BChE i moguća ograničenja, koristeći cjelovitu analizu dosadašnjih spoznaja te istraživanjem interakcija BChE s poznatim i novim spojevima. Biokemijski mehanizam enzimskih interakcija proučavat će se na molekulskom nivou pomoću in silico, in vitro i ex vivo metoda. Kinetičke konstante ispitivanih reakcija odredit će se na temelju poznatih kinetičkih modela, dok će u slučaju ne standardne regresijse biti razvijeni novi kinetički modeli. Ove složene analize dat će uvid u strukturna svojstva koje neki spoj mora zadovoljiti kako bi ostvario produktivne interakcije s BChE čime će se stvoriti osnove za dizajn i sintezu reaktivatora fosfilirane BChE kao i potencijalnih lijekova za bolesti koje uključuju inhibiciju BChE. Stoga, rezultati ovog projekta će otvoriti nove perspektive, a njihov će utjecaj izaći iz okvira istraživanja kolinesteraza.