Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Analogi benzotriazolu zawierające krótkie peptydy jako inhibitory kinazy kazeinowej CK2

Karol Dominik Urbanek

Abstract

Casein kinase CK2 is a constitutively active serine/threonine protein kinase involved in regulation of many key processes in living cell, for example: cell cycle and apoptosis. Elevated activity of kinase CK2 is observed in many types of cancers, and this the reason for search of its inhibitors, which could act as an anti-tumor drugs in molecular-targeted therapy. 4,5,6,7-tetrabromo-1H-benzotriazole (TBBt) and its derivatives are among promising CK2 ATP competitive inhibitors. TBBt is relatively potent (IC50 0,5 µM) inhibitor and nowadays its more potent and selective derivatives are searched. The aim of this dissertation was to obtain two TBBt derivatives substituted with dipeptides: serine-valine and valine-serine and check their influence on the growth of leukemia cells (CCRF-CEM line). In order to couple dipeptide to TBBt, TBBt derivative - 3-(4,5,6,7-tetrabromobenzotriazol-2-ylo)propionic acid (TBBt-N2-C2H4COOH) was obtained– by 1H-benzotriazole bromination to TBBt, then coupling with 3-bromopropionic acid or 3-bromopropionic acid ethyl ester which was hydrolysed. For peptide synthesis protected amino acids were connected with the use of N-(3-dimethylaminopropyl))-N′-ethylcarbodiimide (EDC) and hydroxybenzotriazole (HOBt). I obtained N-(tert-butoxycarbonyl)valine-serine ethyl ester (Boc-Val-Ser-OEt) and N-(9- fluorenylmethyloxycarbonyl)-O-(tert-butyl)serine-valine ethyl ester (Fmoc-Ser(O-tBu)-Val-OEt). For deprotection of Boc-Val-Ser-OEt amine group I used solution of trifluoroacetic acid (TFA) in dichloromethane, and the Fmoc-Ser(O-tBu)-Val-OEt amine group was deprotected with the use of 20% piperidine solution in dichloromethane. Then TBBt-N2-C2H4COOH and deprotected peptides were connected with the same method as in peptide synthesis. Solubility of first obtained TBBt derivative – 3-(4,5,6,7-tetrabromobenzotriazol-2-ylo)propionic-valine-serine ethyl ester (TBBt-N2-C2H4CO-Val-Ser-OEt) – was very weak, in MTT-based cytotoxicity assay its concentration didn’t exceed 25 µM. Even that, the influence of this compound on cell survival was observable – only 87,33% cells remain alive. The second planned TBBt derivative was obtained in small amount, and was contaminated with unknown structure compound. Probably it was result of unexpected reaction, which had place in amine group deprotection conditions. The biological property of this derivative was not determined.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Karol Dominik Urbanek (FC) Karol Dominik Urbanek,, Faculty of Chemistry (FC)
Supervisor
Maria Bretner (FC/CDSB) Maria Bretner,, Chair of Drug and Cosmetics Biotechnology (FC/CDSB)Faculty of Chemistry (FC)
Certifying unit
Faculty of Chemistry (FC)
Affiliation unit
Department Of Drug Technology And Biotechnology (FC/CDSB)
Study subject / specialization
, Biotechnologia
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
09-02-2016
Issue date (year)
2016
Reviewers
Maria Bretner (FC/CDSB) Maria Bretner,, Chair of Drug and Cosmetics Biotechnology (FC/CDSB)Faculty of Chemistry (FC) Ewa Mironiuk-Puchalska (FC/DOC) Ewa Mironiuk-Puchalska,, Department Of Organic Chemistry (FC/DOC)Faculty of Chemistry (FC)
Keywords in Polish
kinaza CK2, inhibitory kinazy CK2, 4,5,6,7-tetrabromo-1H-benzotriazol, peptydy
Keywords in English
kinase CK2, kinase CK2 inhibitors, 4,5,6,7-tetrabromo-1H-benzotriazole, peptides
Abstract in Polish
Kinaza kazeinowa CK2 jest konstytutywnie aktywną serynowo-treoninową kinazą białkową zaangażowaną w regulację wielu kluczowych procesów w komórce, np. cyklu komórkowego i apoptozy. Zwiększona aktywność kinazy CK2 jest obserwowana w wielu nowotworach, dlatego poszukuje się jej inhibitorów, które mogłyby posłużyć jako leki przeciwnowotworowe w terapii celowanej. Duże nadzieje wiąże się z 4,5,6,7-tetrabromo-1H-benzotriazolem (TBBt) – inhibitorem CK2 kompetycyjnym względem ATP – i jego pochodnymi. TBBt jest stosunkowo dobrym (IC50 0,5 µM) inhibitorem i obecnie poszukuje się jego analogów o większej aktywności i selektywności. Celem niniejszej pracy było otrzymanie dwóch pochodnych TBBt podstawionych dipeptydami: seryno-waliną i walino-seryną i sprawdzenie ich wpływu na przeżywalność komórek nowotworowych białaczki (linia CCRF-CEM). W celu przyłączenia dipeptydu zsyntetyzowałem pochodną TBBt – kwas 3-(4,5,6,7-tetrabromobenzotriazol-2-ylo)propionowy (TBBt-N2-C2H4CO2H) – najpierw bromując 1H-benzotriazol do TBBt a później alkilując go kwasem 3-bromopropionowym i 3-bromopropionianem etylu. Następnie hydrolizowałem ester. Do syntezy dipeptydów – N-(tert-butoksykarbonylo)walino-serynianu etylu (Boc-Val-Ser-OEt) i N-(9-fluorenylmetyloksykarbonylo)-O-(tert-butylo)seryno-walinianu etylu (Fmoc-Ser(O-tBu)-Val-OEt) – użyłem metody wykorzystującej: odpowiednio zabezpieczone aminokwasy, N-(3-dimetyloaminopropylo)-N′-etylokarbodiimid (EDC) i hydroksybenzotriazol (HOBt). Grupę aminową Boc-Val-Ser-OEt odbezpieczałem mieszaniną kwasu trifluorooctowego (TFA) w dichlorometanie, a grupę aminową Fmoc-Ser(O-tBu)-Val-OEt odbezpieczałem 20% roztworem piperydyny w dichlorometanie. Do odbezpieczonych peptydów przyłączałem TBBt-N2-C2H4CO2H stosując tę samą metodę, co przy ich syntezie. Rozpuszczalność jednej z otrzymanych pochodnych – 3-(4,5,6,7-tetrabromobenzotriazol-2-ylo)propiono-walino-serynianu etylu (TBBt-N2-C2H4CO-Val-Ser-OEt) była niska, w teście cytotoksyczności metodą MTT jej stężenie w hodowli komórkowej nie przekraczało 25 µM. Jednak nawet przy tak dużym rozcieńczeniu wpływ na żywotność komórek był zauważalny – przeżywalność wynosiła 87,33%. W przypadku drugiego związku otrzymałem w niewielkiej ilości zaplanowaną pochodną TBBt, która była zanieczyszczona związkiem o nieznanej budowie. Było to skutkiem niespodziewanej reakcji, jaka zaszła w warunkach odbezpieczania grupy aminowej Fmoc-Ser(O-tBu)-Val-OEt.
File
  • File: 1
    Praca inżynierska.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 8584

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT5d32522ec00c478eab28c5467af359f2/
URN
urn:pw-repo:WUT5d32522ec00c478eab28c5467af359f2

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page