Nr wniosku: 169718, nr raportu: 13188. Kierownik (z rap.): dr hab

Nr wniosku: 169718, nr raportu: 13188. Kierownik (z rap.): dr hab. Piotr Przybylski
W ramach poszukiwań efektywnych środków przeciwbakteryjnych z grupy antybiotyków ansamakrolidowych w projekcie została wykonana synteza
szeregu nowych pochodnych 3-formyloryfamycyny SV zawierających w swojej strukturze w pozycji C(3): łańcuchy alifatyczne z terminalnym
atomem azotu, podstawione układy benzylowe, etery (etery koronowe), związki heterocykliczne (podstawione triazole, benzochinazoliny) a także Laminokwasy. Nowe pochodne ryfamycyn zostały szczegółowo zanalizowane pod kątem ich struktury (badania FT-IR, 1D i 2D NMR, CP/MAS,
HPLC, MS) i właściwości fizykochemicznych (rozpuszczalność i lipofilowość) a także została określona ich aktywność przeciwbakteryjna (szczepy
wzorcowe głównie S. aureus, S. epidermidis, P. aeruginosa a także metycylino-oporne MRSA) oraz przeciwko gruźlicy (szczep M. tuberculosis
H37RV) i Mycobacterium bovis. Badania strukturalne ukazały, że otrzymane pochodne ryfamycyn w zależności od struktury wprowadzonego
podstawnika występują w roztworach w formie niejonowej /anilinowe/ i zwitterjonowej /wszystkie inne/, przy czym ta ostatnia dominuje w w
rozpuszczalnikach protycznych i roztworach zawierających wodę (warunki in vivo). Analiza strukturalna ukazała również, że wewnątrzcząsteczkowy
proces przeniesienia protonu z grupy fenolowej na podstawnik przy atomie węgla C(3) może odbywać się w sposób regioselektywny (np. na atom
azotu podstawnika lub do wnęki eteru koronowego) a pojawienie się w wyniku takiego procesu polarnej formy zwitterjonowej poprawia
rozpuszczalność w wodzie zwiększając aktywność biologiczną pochodnych. Analiza kompleksów ryfamycyn zawierających układy eterowe ukazała,
że kompleksowaniu przez te związki małych cząsteczek organicznych takich jak pochodne benzyloaminy czy izoniazyd towarzyszy wzrost
aktywności przeciwbakteryjnej (szczepy S. aureus, S. epidermidis). Badania nad syntezą nowych heterocyklicznych pochodnych ryfamycyn
wykazały, że zastosowanie dipolarnej cykloaddycji typu CuAAC na szkielecie ryfamycyn prowadzi nie tylko do otrzymania oczekiwanych produktów
triazolowych ale także do otrzymania nowych związków posiadających pierścień 3,4-dihydrobenzo[g]chinazolinowy, wykazujących porównywalną
aktywność przeciw M. bovis z rifampicyną. Analiza sposobu wiązania otrzymanych ryfamycyn z bakteryjną polimerazą RNA zależną od DNA
(RNAP) wraz z wynikami ich testów aktywności biologicznej ukazała, że do bardzo wysokiej aktywności mikrobiologicznej, szczególnie przeciwko
szczepom M. tuberculosis i S. epidermidis [MIC = 0.03-0.0005 ug/mL], wymagana jest obeność w pozycji C(3) sztywnego podstawnika
zawierającego zasadę. Na podstawie badań struktura-aktywność biologiczna oraz modelowania molekularnego (MO-G PM6) zaproponowano nowy
sposób wiązania ryfamycyn w centrum allosterycznym polimeraz RNA zależnych od DNA, w którym wskazano kluczowe reszty aminokwasowe
polimerazy i ich oddziaływania wiążące antybiotyki ryfamycynowe (Rys. 1).
Rys. 1 Nowy model wiązania biologicznie aktywnych ryfamycyn z bakteryjną
polimerazą RNA /kolor żółty/ - metoda MOG-PM6, zaproponowany na przykładzie
pochodnej 3-formyloryfamycyny SV zawierającej podstawnik piperydylo-benzylowy;
kluczowe reszty aminokwasowe polimerazy RNA wiążące antybiotyk
zaznaczone są kolorem jasnoniebieskim.