Resumen de Synthesis, Biological Evaluation and Insights into the Mode of Action of Quinoxaline Containing Peptides
Rubí Zamudio Vázquez
Las triostinas son miembros de una familia de antibióticos peptídicos que contienen dos quinoxalinas unidas a su estructura. Estos compuestos poseen también actividad antitumoral gracias a su habilidad de bisintercalación al ADN. En la presente tesis doctoral se llevó a cabo el diseño, síntesis y caracterización de moléculas peptídicas unidas a quinoxalinas. Estos compuestos se caracterizan por una estructura secundaria de beta-lámina que asemeja la forma de pinza que adopta el compuesto natural triostina A. El método de síntesis elegido fue la fase sólida, y una cuidadosa elección de los agentes de acoplamiento y condiciones de reacción hicieron posible la obtención de péptidos ricos en N-metilaciones y aminoácidos ¿-ramificados. La introducción de las quinoxalinas y la desprotección de las cadenas laterales se realizaron en solución como etapas finales de síntesis. Finalmente se obtuvo una pequeña librería de análogos que fueron purificados y utilizados en distintos ensayos para determinar su actividad biológica. El compuesto más activo resultó ser RZ2, que posee una actividad antitumoral mejor que la triostina A en todas las líneas celulares ensayadas, y que resultó ser más activo que el compuesto comercial doxorrubicina en adenocarcinoma de cérvix y de mama. Asímismo, el mismo compuesto resultó también tóxico contra el parásito causante de la malaria, Plasmodium falciparum. Los ensayos de estabilidad realizados al compuesto RZ2 demostraron una alta estabilidad frente a enzimas proteolíticas, así como una alta hemocompatibilidad ex vivo, por lo que se corrobora que RZ2 podría ser un posible fármaco no sólo contra el cáncer, sino también como tratamiento antimalárico. Después de realizar varios experimentos y utilizar distintas técnicas, se observó que los compuestos sintetizados no se unen al material genético a pesar de ser análogos de la triostina A. Simulaciones de dinámica molecular demostraron que los análogos adoptan la conformación de beta-lámina antiparalela que se esperaba, pero que la distancia entre ambas quinoxalinas es demasiado pequeña para permitir la bisintercalación de dos pares de bases del ADN. Se realizaron estudios de colocalización utilizando un análogo fluorescente del compuesto RZ2 y se observó que el compuesto es endocitado al citosol en compartimentos acídicos, lo que desencadena la formación de autofagosomas. Sin embargo, la acumulación del compuesto en el sistema endosomal/lisosomal conduce a la respuesta apoptótica de las células una vez que el estrés metabólico y oxidativo no puede ser reparado.
