izvor podataka: poirot

Aktivnošću i in silico usmjeren dizajn malih bioaktivnih molekula

Activity and in silico guided design of bioactive small molecules


U ovom projektu predložena je sinteza, karakterizacija i biološka evaluacija novih tipova spojeva te ekstenzivni kvantno-kemijski proračuni i multi-way analize. Bioaktivni kemijski skeletni tipovi kao što su benzimidazoli, imidazoli i kinuklidini prepoznati su kao spojevi sa širokim spektrom bioloških aktivnosti, također i u području infektivnih bolesti te poremećaja središnjeg živčanog sustava (Alzheimerova bolest, AD). Mi predviđamo da bi daljnja istraživanja tih klasa kemijskih spojeva mogla rezultirati s identifikacijom novih spojeva prikladnih za daljnji razvoj u moguće lijekove. Kao jako inovativni dio ovog istraživanja, a za razvoj točnih kvantitativnih modela povezivanja strukture i reaktivnosti bit će korištene napredne metode molekularnog modeliranja u kombinaciji s multi-way analizama. Ti modeli će se iskoristiti za iterativni postupak usmjerenog racionalnog dizajna. U početku će se korištenjem klasičnih i suvremenih metoda organske kemije sintetizirati novi bioaktivni spojevi. Za priređene kiralne spojeve odredit će se stereoselektivnost njihovih interakcija. Za sve spojeve, odredit će se antimikrobna aktivnost osobito prema rezistentnim Gram-negativnim bakterijama. Nadalje, njihov potencijal za razvoj poboljšanih lijekova za AD odredit će se mjerenjem njihove inhibicije kolinesteraza. Za procjenu mogućih pozitivnih sinergijskih učinaka, sintetizirat će se hibridne molekule te će se testirati i smjese najaktivnijih sintetiziranih spojeva. Molekularno modeliranje, doking simulacije i novorazvijena metodologija za primjenu multi-way analiza na kombinirane eksperimentalne i teorijske podatke koristit će se za ciljane strukturne promjene koje bi mogle dovesti do novih i efikasnijih bioaktivnih skeletnih tipova s potencijalnom primjenom u biotehnologiji, farmaceutskoj industriji i medicini.

In this project synthesis, characterization, and biological evaluation of novel types of compounds including extensive quantum chemical calculations and multi-way analyses is proposed. Bioactive chemical scaffolds such as benzimidazoles, imidazoles, and quinuclidines are recognized as compounds with a broad spectrum of biological activities also in the fields of infectious diseases and central nervous system disorders (Alzheimer’s disease, AD). We envisioned that further exploration of these chemical classes can result with the identification of new leads suitable for further development into potential hits. As a highly innovative part of this study, advanced methods of molecular modelling combined with multi-way analysis will be used for construction of accurate quantitative structure–activity relationship models. These models will be used for iterative procedure of guided rational design. Initially, new bioactive compounds will be synthesized using classical and contemporary methods of organic chemistry. Chiral compounds will be prepared and the stereoselectivity of interactions evaluated. For all compounds, antimicrobial activity will be estimated targeting resistance genes to treat infections caused by multidrug-resistant Gram-negative bacteria. Furthermore, their perspective for development of enhanced anti-AD drugs will be assessed by determining their inhibitory potency toward cholinesterases. To evaluate possible beneficial synergistic effects, hybrid molecules as well as various combinations of the most active synthesized compounds will be prepared and tested. Molecular modelling, docking studies and a newly developed method for application of multi-way analysis to combined experimental and theoretical data will be used to direct structural changes leading to the synthesis of new, more efficient bioactive scaffolds with potential use in biotechnology, pharmaceutical industry and medicine.


dizajn bioaktivnih malih molekula, sinteza, bioaktivnost, molekularno modeliranje, pristajanje, višesmjerna analiza

design of bioactive small molecules, synthesis, bioactivity, molecular modelling, docking, multi-way analysis

Znanstveno-istraživački projekti

ADESIRE

IP-2016-06-3775

01.03.2017

30.06.2021

nije evidentirano

HRK 960.000,00