MIMICI DI PEPTIDI E CARBOIDRATI: PROGETTAZIONE, SINTESI, STUDI BIOLOGICI E SPETTROSCOPICI DELL'INTERAZIONE CON IL RECETTORE NATURALE
Progetto Il programma di ricerca prevede la progettazione e sintesi di molecole non naturali (glicomimetici e peptidomimetici) che siano in grado di mimare l’attività biologica di macromolecole coinvolte in processi di riconoscimento. Le molecole così ottenute saranno sottoposte ai test biologici classici e ad analisi spettroscopiche per evidenziarne l’affinità verso il recettore.
Il batterio Neisseria meningitidis serotipo A (MenA) è una delle forme più virulente di questo patogeno, rappresentante la principale causa di meningite nel mondo. La sua capsula batterica è un fattore determinante per la sua virulenza ed è costituita da un polisaccaride (CPS) la cui unità ripetitiva monosaccaridica è il 6-alfa-D-(ManpNAc-1-PO4-)-. Tale CPS può costituire la base per la formulazione di vaccini contro il N. m., tuttavia esso presenta un’intrinseca instabilità chimica ed enzimatica della porzione saccaridica, principalmente imputabile alla labilità del ponte fosfodiestereo. Per ovviare a tale inconveniente, il nostro programma prevede la sintesi di una serie di analoghi dotati di maggiore stabilità chimica, ma con immutate proprietà immunogeniche. In particolare, verrà studiata la sintesi del carba-analogo (nomomero, dimero, trimero, oligomero). I prodotti saranno dotati di uno spacer per la loro coniugazione a supporti multivalenti (nanoparticelle, dendrimeri, proteine); in forma sia libera che coniugata, essi verranno sottoposti a test ELISA competitivo per valutare la loro capacità di riconoscere gli anticorpi naturali. Nel campo della sintesi di inibitori delle infezioni virali mediate dal recettore dendritico DC-SIGN (incluso HIV) partendo dai buoni risultati ottenuti con i mimici di oligomannosidi e di oligosaccaridi fucosilati, ci proponiamo di ottimizzare la struttura dei lead già identificati attraverso la sintesi ed analisi di librerie mirate di derivati. I leganti più interessanti saranno poi utilizzati per la presentazione polivalente su “cores” polimerici per ottenere inibitori ad alta affinità. Nel caso dei peptidomimetici, intendiamo approfondire la progettazione, sintesi e valutazione biologica di nuovi ligandi delle integrine. Il controllo delle funzioni cellulari mediate dai recettori della famiglia delle integrine è obiettivo di grande rilievo in chimica farmaceutica per le potenziali applicazioni nei campi della terapia anti-trombotica, anti-angiogenica e del "drug-delivery" diretto al tumore. Oggetto di studio saranno le integrine alphaVbeta3, alphaVbeta5,e alphaIIbbeta3, alpha5beta1, per le quali verranno sviluppati ligandi ciclici contenenti la sequenza RGD ed un'unità dipeptidomimetica conformazionalmente costretta, costituita da scaffold dichetopiperazinici. Inoltre si intendono utilizzare metodi NMR e computazionali per studiare, direttamente su cellule o in-silico, l'interazione dei recettori di alphaVbeta3 e alphaIIbbeta3 con i ligandi sintetizzati al fine di indagare le basi molecolari del riconoscimento e della selettività.