Riassunto analitico
La Kinetic Target–Guided Synthesis (KTGS) sfrutta un enzima come “templato molecolare” per la sintesi in situ di un inibitore. Il target lega nel sito attivo con la giusta orientazione due frammenti: il primo viene definito warhead e nella maggior parte dei casi è un’azide, mentre il secondo frammento contiene un gruppo funzionale in grado di reagire selettivamente con la warhead, in questo caso l’alchino. L’enzima, messo in presenza dell’azide e di un elevato numero di alchini strutturalmente differenti, tenderà ad alloggiare nel sito attivo la warhead; se nelle sue vicinanze è presente un sito distale capace di alloggiare correttamente uno degli alchini presenti che per struttura mostri affinità per il sito distale, allora ha luogo la reazione tra i due gruppi funzionali, originando così una molecola che, proprio per come è stata generata, avrà affinità elevata per il sito attivo, cioè si comporterà da inibitore. Nel caso della coppia alchino-azide la reazione catalizzata sarà di click chemistry portando alla formazione di un 1,2,3–triazolo che può essere identificato mediante analisi LC-MS della miscela di reazione.
Lo scopo di questa tesi è quello di progettare e sintetizzare cinque warhead, da impiegare nella identificazione mediante KTGS di potenziali inibitori di Metallo Beta Lattamasi (MBL). Le molecole sono state attentamente progettate in modo da soddisfare i requisiti della KTGS: le prime due si basano su uno scaffold comune, quello dell’acido alfa–azido boronico, e meccanicisticamente sono inibitori analoghi dello stato di transizione. La terza warhead è una 4–azido-fenilalanina che porta legato all’ammino gruppo la catena laterale del l–captopril, molecola notoriamente in grado di legare lo Zn(II) del sito attivo delle MBL mediante il proprio residuo tiolico, che agisce da legante (Zinc binding group, ZBG). La quarta molecola ha come motivo strutturale fondamentale il residuo dell’acido 5–amminotiazolo–4–carbossilico il quale mima l’intermedio anionico del –lattame idrolizzato. La quinta e ultima molecola da è una 3–azido–N–idrossilbenzammide, contenente l’acido idrossammico, un noto come ZBG. Oggetto della tesi è stata la progettazione, sintesi, purificazione e caratterizzazione di intermedi e prodotti nella sintesi delle cinque warhead. Le molecole sintetizzate verranno successivamente testate in esperimenti di KTGS su MBL di classe B1 come NDM–1.
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