Hatóanyag-tartalmú peptid-konjugátumok előállítása és in vitro tumorellenes hatása



Hasonló dokumentumok
Hatékony tumorellenes készítmények előállítása target és drug molekulák kombinációjával (Zárójelentés)

Módosított GnRH-III-antraciklin biokonjugátumok daganat növekedést gátló hatásának tanulmányozása in vivo szubkután vs. ortotopikus rendszerekben

SZABÓ ILDIKÓ DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. Témavezető: Dr. Mező Gábor tudományos tanácsadó MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport

Gyógyszerek célba juttatása

1. BEVEZETÉS. 1 Noble R. L., Beer M. D. C. T., McIntyre, R. W.; Cancer, 1967, 20,

Publications/Publikációk (2007) Közlemények ISSN kiadványban (cikk, *folyóiratban megjelent előadás kivonat)

Multidrog rezisztens tumorsejtek szelektív eliminálására képes vegyületek azonosítása és in vitro vizsgálata

Tumorellenes hatóanyagtartalmú peptidhormon származékok szintézise és vizsgálata

Pályázatok/Grants 2012-

Lehetőségek a tumorspecifikus irányító peptidek hatékonyságának növelésére

A humán tripszinogén 4 expressziója és eloszlási mintázata az emberi agyban

A KAR-2, egy antimitotikus ágens egyedi farmakológiájának atomi és molekuláris alapjai

Publications/Publikációk (2009) Közlemények ISSN kiadványban (cikk, *folyóiratban megjelent előadás kivonat)

A hem-oxigenáz/vegf rendszer indukciója nőgyógyászati tumorokban. Óvári László

A DOHÁNYZÁS OKOZTA DNS KÁROSODÁSOK ÉS JAVÍTÁSUK VIZSGÁLATA EMBERI CUMULUS ÉS GRANULOSA SEJTEKBEN. Sinkó Ildikó PH.D.

TUMORELLENES ANTIBIOTIKUMOK

Két kevéssé ismert humán ABCG fehérje expressziója és funkcionális vizsgálata: ABCG1 és ABCG4 jellemzése

Hatóanyag-peptid konjugátumok szintézise, jellemzése és biológiai aktivitásának vizsgálata glióma kultúrákon

AMINOKARBONILEZÉS ALKALMAZÁSA ÚJ SZTERÁNVÁZAS VEGYÜLETEK SZINTÉZISÉBEN

Szerződéses kutatások/contract research

Fehérjeglikoziláció az endoplazmás retikulumban mint lehetséges daganatellenes támadáspont

Kutatási beszámoló A p50gap intracelluláris eloszlásának és sejtélettani szerepének vizsgálata

Az Oxidatív stressz hatása a PIBF receptor alegységek összeszerelődésére.

Biszfoszfonát alapú gyógyszerhatóanyagok racionális szintézise

A basidiomycota élesztőgomba, a Filobasidium capsuligenum IFM törzse egy olyan

MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport. Közlemények ISSN kiadványban (cikk, *folyóiratban megjelent előadás)

A Proteomika Szolgáltató Laboratóriumban elérhető szolgáltatások

Barangolások a peptidek és fehérjék világában

A doktori értekezés tézisei. A növényi NRP fehérjék lehetséges szerepe a hiszton defoszforiláció szabályozásában, és a hőstressz válaszban.

Nemenzimatikus glikáció vizsgálata új bioanalitikai módszerekkel

Hatóanyag-tartalmú peptid-konjugátumok előállítása és in vitro tumorellenes hatása

MULTIDROG REZISZTENCIA IN VIVO KIMUTATÁSA PETEFÉSZEK TUMOROKBAN MOLEKULÁRIS LEKÉPEZÉSSEL

Doktori tézisek. Sedlák Éva. Semmelweis Egyetem Gyógyszertudományok Doktori Iskola

eljárásokkal Doktori tézisek Szatmári Tünde Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola Sugárterápia Program

Lendület Napok: mozgásban a hazai tudomány MTA december 16. és 18.

ERD14: egy funkcionálisan rendezetlen dehidrin fehérje szerkezeti és funkcionális jellemzése

DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI AZ OPPORTUNISTA HUMÁNPATOGÉN CANDIDA PARAPSILOSIS ÉLESZTŐGOMBA ELLENI TERMÉSZETES ÉS ADAPTÍV IMMUNVÁLASZ VIZSGÁLATA

K68464 OTKA pályázat szakmai zárójelentés

ANTICANCER RESEARCH [Rákkutatás]

Célzott tumorterápiában fontos receptor fehérjék és azok jelátviteli változásának vizsgálata peptid hatóanyag polimer nanorendszer segítségével



Glióma elleni hatóanyag-peptid konjugátumok in vitro biológiai aktivitása

Publications/Publikációk (2008) Közlemények ISSN kiadványban (cikk, *folyóiratban megjelent előadás kivonat)

HORDOZÓS KATALIZÁTOROK VIZSGÁLATA SZERVES KÉMIAI REAKCIÓKBAN

CÉLZOTT TUMORTERÁPIÁRA ALKALMAS KONJUGÁTUMOK TERVEZÉSE ÉS SZINTÉZISE. Mező Gábor

Célzott tumorterápiára alkalmas hatóanyag peptid konjugátumok fejlesztése

Összefoglalók. kémia BSc / vegyész MSc. 2013/2014 II. félév. Készült: az Eötvös Loránd Tudományegyetem Kémiai Intézet Szerves Kémiai Tanszékén

Berényi Ágnes. Ösztron származékok és nemszteroid 17β-hidroxiszteroid-dehidrogenáz- 1 gátlók tumorellenes hatásainak vizsgálata

A tömegspektrometria kvalitatív és kvantitatív proteomikai alkalmazása. Szájli Emília

MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport Közlemények ISSN kiadványban (cikk, *folyóiratban megjelent előadás)

I. MELLÉKLET ALKALMAZÁSI ELŐÍRÁS

Gázfázisú biokatalízis

transzporter fehérjék /ioncsatornák

Módosított GnRH-III-antraciklin biokonjugátumok daganatnövekedést gátló hatásának tanulmányozása in vivo szubkután vs. ortotopikus rendszerekben

I. MELLÉKLET ALKALMAZÁSI ELŐÍRÁS

Melanoma specifikus peptidkonjugátumok kihívások, nehézségek, sikerek

A C1 orf 124/Spartan szerepe a DNS-hiba tolerancia útvonalban

MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport

Az MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoportban készült tudományos diákköri dolgozatok - elismerések ( )

Új GnRH-hatóanyag konjugátumok

Az aminoxidázok és a NADPH-oxidáz szerepe az ér- és neuronkárosodások kialakulásában (patomechanizmus és gyógyszeres befolyásolás)

Xenobiotikum transzporterek vizsgálata humán keratinocitákban és bőrben

A fehérje-fehérje kölcsönhatás szerkezeti alapjai és biológiai szerepük: multidiszciplináris megközelítés (zárójelentés)

Peptid hordozók és alkalmazásuk

Az AT 1A -angiotenzinreceptor G-fehérjétől független jelátvitelének vizsgálata C9 sejtekben. Doktori tézisek. Dr. Szidonya László

Diabéteszes redox változások hatása a stresszfehérjékre

Biotechnológiai emulzió a ráncok belső feltöltésérea kollagén- és a hyaluroninjekciók alternatívájaként

DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI

PROPHARMATECH Egészségügyi Kutató-fejlesztő Laboratórium

Az anti-apoptózis mechanizmus vizsgálata agyi ischaemia/hypoxia modellekben

Egyetemi doktori (PhD) értekezés tézisei. Gyulladásos szöveti mediátorok vazomotorikus hatásai Csató Viktória. Témavezető: Prof. Dr.

NÉHÁNY HIDROLÁZ, AZ α- ÉS β-glükozidáz, VALAMINT A PEKTIN-METIL-ÉSZTERÁZ ÉLELMISZERIPARI ALKALMAZHATÓSÁGÁNAK VIZSGÁLATA

3. ANYAGOK ÉS MÓDSZEREK

Humán szubmandibuláris nyálmirigy-eredetű primer sejtek és immortalizált sejtvonal differenciálódásának in vitro vizsgálata

Ph.D. értekezés tézisei. Dürgő Hajnalka. Témavezető: Dr. Medzihradszky-Fölkl Katalin. Biológia Doktori Iskola. MTA SZBK Biokémiai Intézet SZTE TTIK

A Globális regulátor mutációknak mint az attenuálás lehetőségének vizsgálata Escherichia coli-ban

Szintetikus antigének és tumorellenes hatású biokonjugátumok szintézise és vizsgálata

A PROTEIN KINÁZ C IZOENZIMEK SZEREPE HUMÁN HaCaT KERATINOCYTÁK SEJTM KÖDÉSEINEK SZABÁLYOZÁSÁBAN

Gabonacsíra- és amarant fehérjék funkcionális jellemzése modell és komplex rendszerekben

Placebo-hatás a sportban

MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport 2016

Növényi sejtek által előállított monoklonális antitesttöredékek jellemzése

TRIGLICERID ALAPÚ MOTORHAJTÓANYAGOK MINŐSÉGÉNEK JAVÍTÁSA

A SZULFÁTTRÁGYÁZÁS HATÁSA AZ ŐSZI BÚZA KÉMIAI ÖSSZETÉTELÉRE ÉS BELTARTALMI ÉRTÉKMÉRŐ TULAJDONSÁGAIRA. DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI KALOCSAI RENÁTÓ

A búza (Triticum aestivum L.) glutamin szintetáz enzim viselkedése abiotikus stresszfolyamatok (a szárazság- és az alumíniumstressz) során

Biomolekuláris kölcsönhatások vizsgálata felületi plazmonrezonancia elvén működő Biacore keszülékkel

ZÁRÓJELENTÉS Neuro- és citoprotektív mechanizmusok kutatása Vezető kutató: Dr. Magyar Kálmán akadémikus

Alzheimer-kór diagnosztikájára alkalmas β-amiloid epitóp peptidet tartalmazó konjugátumok szintézise

Nyugat-magyarországi Egyetem. Doktori (Ph. D.) értekezés tézisei

Új kinin- és ferrocénszármazékok: szintézis, szerkezet, DFT-modellezés, biológiai hatás és organokatalitikus aktivitás

MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport 2015

Tézis tárgyköréhez kapcsolódó tudományos közlemények

Her2 fehérje overexpresszió gyomorrákokban: Hazai tapasztalatok

EGYETEMI DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI NRRL B-2682-ES TÖRZSBEN. Készítette: Dr. Bartalné Deák Eleonóra Biológus, gyógyszerész

A POLIELEKTROLIT/TENZID ASSZOCIÁCIÓ SZABÁLYOZÁSA NEMIONOS TENZIDEK ÉS POLIMEREK SEGÍTSÉGÉVEL

Gyógyszervegyületek elektrofiziológiai szűrése nagy hatáskereszt-metszetű ( semi high-troughput ) rendszereken

Magas mortalitású tumoros betegségek célzott kezelésére alkalmas biokonjugátumok és moduljaik fejlesztése

Ismeretlen eredetű tüdőgyulladás megjelenése a SARS kórokozó vírusának azonosítása nemzetközi összefogással

Detektorok tulajdonságai

Átírás:

ORBÁN ERIKA Hatóanyag-tartalmú peptid-konjugátumok előállítása és in vitro tumorellenes hatása DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI Témavezető: Dr. Hudecz Ferenc tanszékvezető egyetemi tanár, kutatócsoport vezető, az MTA levelező tagja ELTE-MTA Peptidkémiai Kutatócsoport ELTE TTK Biológia Doktori Iskola Vezető: Dr. Erdei Anna egyetemi tanár, az MTA rendes tagja Immunológia program Programvezető: Dr. Erdei Anna egyetemi tanár, az MTA rendes tagja Budapest, 2011. 0

BEVEZETÉS A tumoros megbetegedések a WHO (2008) statisztikája szerint világszerte a vezető halálokok között szerepelnek. A daganatos megbetegedések kezelésére többféle stratégia létezik: radioterápia, immunterápia, kemoterápia, sebészeti beavatkozás, illetve ezek kombinációja. A tumorellenes hatású vegyületek közül doktori munkám során két klinikai használatban lévő kemoterápiás hatóanyaggal foglalkoztam: a daunomicinnel és a pemetrexeddel. A daunomicin (Dau) az antraciklin típusú antibiotikumok közé tartozik. E vegyület egyike a leghatékonyabb kemoterápiás szereknek; elsősorban leukémiák gyógyítására használják. A pemetrexed az antimetabolitok családjába tartozó vegyület, amelyet főleg a nem-kissejtes tüdőrák és mezotelióma esetén használnak a klinikumban. E két vegyület közül egyik sem szelektív; hatásukat nem csupán tumorsejteken, hanem egészséges sejteken is kifejtik. Ennek következtében mindkét vegyületnek számos mellékhatása van. A korábbi tapasztalatok azt mutatják, hogy a tumorellenes szerek szelektivitása növelhető és így a mellékhatások súlyossága csökkenthető, ha a hatóanyagot valamilyen peptid hordozóhoz kapcsoljuk. Munkám során célbajuttató egységként egyrészt olyan oligopeptideket alkalmaztam, amelyek tumorsejtek felszínén fokozottan expresszálódó receptorhoz kötődnek, és így a hatóanyag-tartalmú konjugátum nagyobb mértékben juthat be a daganatos sejtekbe, mint az egészségesekbe. Ebbe az oligopeptid csoportba tartozik a gonadotropin-releasing hormon-iii (GnRH-III), valamint az IELLQAR és az LTVSPWY szekvenciájú peptidek. A sejtpenetráló peptidek azáltal módosíthatják a kemoterápiás szer szelektivitását, hogy konjugátumaik más mechanizmussal juthatnak be a sejtbe, mint a peptidet nem tartalmazó hatóanyag. Ilyen módon módosíthatja az általunk is használt oligoarginin a kemoterápiás szerek hatását. A daunomicin diffúzióval jut át a sejtmembránon, míg az oligoargininnel konjugált hatóanyag más úton (makropinocitózis) kerül be a sejtbe. CÉLKITŰZÉSEK Doktori munkám során tumorellenes szerek peptid konjugátumainak előállítását és in vitro funkcionális jellemzését terveztem. A konjugátumokban a hatóanyag (daunomicin vagy pemetrexed) oligopeptidhez kapcsolódik kovalens kötéssel. Daunomicin-konjugátumok esetén hordozó molekulaként a sejtpenetráló peptidek közé tartozó oligoarginin peptideket, vagy gonadotropin-releasing hormont (GnRH- 1

III), illetve a bizonyos tumorsejtekhez specifikusan kötődő LTVSPWY szekvenciájú peptidet kívántunk használni. A pemetrexedet szintén oligoargininhez és/vagy a szelektinekhez kötődő IELLQAR szekvenciájú peptidhez terveztük kapcsolni. Az alábbi konjugátum típusok előállítását terveztük: a) daunomicin-oligoarginin konjugátumok; többféle kötéstípus és különböző aminosav tagszámú oligoarginin alkalmazásával b) daunomicin-ltsvpwy konjugátum c) daunomicin-gnrh-iii konjugátumok különböző távtartó egységek beépítésével (YRRL vagy GFLG), illetve azok használata nélkül d) oligoarginin és/vagy IELLQAR peptidet tartalmazó pemetrexed-konjugátumok Célom volt továbbá a szintetizált konjugátumok kémiai jellemzése és a konjugátumok biológiai hatásának in vitro körülmények közti tanulmányozása. a) Vizsgálni kívántam, hogy a daunomicin-oligoarginin konjugátumokban lévő arginin egységek száma, valamint a daunomicin és az oligoarginin közötti kötés típusa hogyan befolyásolja a konjugátumok fluoreszcens tulajdonságait, stabilitását, sejtbejutási képességét és in vitro citosztatikus hatását. b) Tanulmányozni kívántam a daunomicin-ltvspwy konjugátum stabilitását, továbbá a konjugátum sejtbejutását és in vitro citosztatikus hatását is. Azonosítani kívántam a lizoszomális emésztés során létrejövő metabolito(ka)t, illetve a DNS-hez történő kötődés mértékét. c) A daunomicin-gnrh-iii konjugátumok esetén vizsgálni kívántam, hogy a beépített távtartó egység hogyan befolyásolja a konjugátum in vitro citosztatikus hatását, valamint azt, hogy a konjugátumokból lizoszomális emésztést követően milyen metabolitok keletkezhetnek és melyik milyen mértékben kötődik a DNS-hez. d) A pemetrexed-tartalmú konjugátumok esetén azt kívántam meghatározni, hogy van-e különbség a különböző célbajuttató egységet tartalmazó konjugátumok in vitro citosztatikus hatásában. A fentieken kívül szerettem volna vizsgálni, hogy a daunomicin, illetve annak konjugátumai a kezelt sejteken milyen fehérje szintű változásokat okoznak. Ehhez két hatékony daunomicinkonjugátumot terveztem kiválasztani. A proteomikai vizsgálatokhoz meg kívántam határozni az optimális kezelési időt és koncentrációt. A megváltozott expressziójú fehérjék azonosítása a későbbiekben hasznos támpontokat adhat terápiás célpontok kiválasztásához. 2

MÓDSZEREK A Dau=Aoa-LTVSPWY-NH 2 konjugátum előállítása A peptidet szilárdfázisú peptidszintézissel Rink-Amid MBHA gyantán Fmoc/tBu stratégiával állítottam elő. A hordozóhoz kötött peptidről lehasítottam az Fmoc védőcsoportot, majd Bocaminooxi-ecetsavat kapcsoltam a szabad N-terminálissal rendelkező peptidhez. Az így előállított származékot - kémiai jellemzést követően - konjugáltam daunomicinnel oxim-kötés kialakításával. A konjugálás során képződött terméket tisztítottam félpreparatív RP-HPLCvel. A tisztított konjugátum kémai jellemzése analitikai RP-HPLC, ESI-MS és aminosav analízis módszerekkel történt. A Dau=Aoa-LTVSPWY-NH 2 konjugátum stabilitásának analízise Az előállított Dau=Aoa-LTVSPWY-NH 2 konjugátum stabilitását analitikai RP-HPLC-vel ellenőriztem különböző kémhatású 0,1 M-os nátrium-citrát/citromsav pufferekben (ph: 2,5; 5,0 és 7,0), valamint 10% szérumtartalmú sejttenyésztő médiumban. A konjugátum stabilitását 0, 3, illetve 24 óra elteltével határoztam meg. A daunomicin-konjugátumok lebomlása patkány máj lizoszóma preparátumban Patkány máj lizoszóma homogenátumban meghatároztam a Dau=Aoa-LTVSPWY-NH 2, a GnRH-III(Dau=Aoa), a GnRH-III(Dau=Aoa GFLG) és a GnRH-III(Dau=Aoa YRRL) konjugátumok stabilitását. A konjugátumok oldatát és a lizoszóma preparátumot felhasználva reakciókeveréket készítettem, amelyből mintát vettem 5 perc, 1, 2, 4, 6, 8 és 24 óra elteltével. Ezt követően a minták analízise LC-MS segítségével történt. A daunomicin-konjugátumok és azok lizoszomális emésztése során keletkező metabolitok abszorpciós és emissziós tulajdonságainak jellemzése A daunomicin-származékokból c = 10 µm koncentrációjú oldatokat készítettem Tris pufferben (ph: 7,4), majd rögzítettem azok abszorpciós és emissziós spektrumait (előbbit Cary 4E spektrofotométer, utóbbit pedig FluoroLog-3 spektrofluorométer segítségével). Az emissziós spektrumok felvételéhez a mintákat 488 nm-en gerjesztettem, mivel az áramlási citometriás méréseknél is ezt a gerjesztési hullámhosszt alkalmaztam. A daunomicinszármazékok emisszióját 495 és 800 nm között rögzítettem. 3

A daunomicin-származékok kötődése DNS-hez Az abszorpciós és emissziós spektrumokat a fenti módon felvettem kettős szálú DNS jelenlétében is. A látszólagos kötődési állandó kiszámítása az emissziós spektrumok felhasználásával McGhee és Von Hippel modellje szerint történt. In vitro citosztatikus hatás és citotoxicitás meghatározása MTT-teszttel A konjugátumok és a szabad hatóanyagok in vitro citosztatikus hatását, valamint egyes esetekben in vitro citotoxicitását MTT-teszttel határoztam meg. A sejtvonalak és a kezelési idő kiválasztásánál figyelembe vettem, hogy milyen célbajuttató egységet, illetve hatóanyagot tartalmaz az adott konjugátum. A sejteket a vizsgált vegyületek c = 2,56 x 10-4 és c = 100 µm közötti koncentrációjú oldatával kezeltem. A citotoxicitás mértékét a kezelést követően MTT-teszttel határoztam meg. A citosztatikus hatás meghatározásához a kezelési idő letelte után (amely a GnRHtartalmú konjugátumok esetében 6, a többi anyag esetében 3 óra volt) a sejteket mostam, majd szérumtartalmú médiumban további 72 órán át fenntartottam. 72 óra elteltével a vegyületek citosztatikus hatását MTT-teszttel határoztam meg. Az MTT-tesztet követően az egyes koncentrációkhoz tartozó citosztázis % (vagy citotoxicitás %) kiszámítása után ábrázoltam azt a koncentráció függvényében és a görbe alapján meghatároztam azt a koncentráció értéket, amely a sejtek 50%-át elpusztítja (citotoxicitás) vagy gátolja az osztódásban (citosztázis). Ez az érték az IC 50. A daunomicin-konjugátumok sejtbejutásának vizsgálata áramlási citometriával A sejteket másfél, illetve hat órán át kezeltem az egyes daunomicin-konjugátumok oldataival (c = 0,8-100 µm). A kezelést és a mosást követően a sejteket tripszinnel kezeltem, hogy a felszínükön lévő daunomicin-származékokat eltávolítsam, és így csak a sejtekben lévő konjugátum fluoreszcenciáját detektáljam. További mosási lépéseket követően mértem a sejtek fluoreszcencia intenzitását áramlási citométerrel. A kiértékelés során a kezeletlen kontroll sejtek autofluoreszcenciájával korrigáltam a mért fluoreszcencia intenzitás értékét. A fluoreszcencia intenzitásból, illetve a kezeletlen kontroll sejteknél nagyobb fluoreszcenciával rendelkező sejtek arányából lehet következtetni a sejtbejutás mértékére. 4

Fehérjeexpressziós profil meghatározása daunomicinnel, illetve annak konjugátumaival történő kezelést követően Az előzetes kísérletek alapján hatékonynak talált két konjugátumot kiválasztottam proteomikai vizsgálatok céljára. A kezelési körülmények optimalizálását követően HL-60 sejteket kezeltem 24, illetve 48 órán keresztül Dau=Aoa-LTVSPWY-NH 2, Dau=Aoa-R 6 -NH 2 konjugátummal vagy daunomicinnel. A kezelést követően a sejtekből fehérjét izoláltam, majd ezekkel a mintákkal kétdimenziós gélelektroforézist végeztem. A géleket összehasonlítottam, majd a szignifikánsan különböző foltokat kivágtam és tripszinnel történő emésztést követően a mintákat liofilizáltam. Az ezt követő elválasztás és analizálás OrbiTrap nano LC-MS/MS készülékkel, a fehérjék azonosítása pedig MASCOT adatbázis használatával történt. EREDMÉNYEK ÉS KÖVETKEZTETÉSEK A.) Oligoarginin-tartalmú daunomicin-konjugátumok 1. Összehasonlítottam az azonos kötéstípusú, de különböző számú arginin egységeket tartalmazó daunomicin-oligoarginin konjugátumok in vitro citosztatikus hatását és sejtbejutását HL-60 és HepG2 sejteken. Az oxim-kötést tartalmazó konjugátumok esetén nem tapasztaltam jelentős különbséget a 4, 6, illetve 8 arginin egységet tartalmazó konjugátum hatásában egyik sejtvonalon sem. A sejtbejutás mértékét tekintve csak HepG2 sejteken kaptunk különbséget, ott is csak c = 20 µm koncentráció esetén; ebben az esetben a nyolc arginin egységet tartalmazó konjugátum bejutása volt jelentősebb. A négyszögsavat tartalmazó konjugátumok közül a hat arginin egységgel rendelkezőnek volt a legkisebb az IC 50 értéke, és HL-60 sejtekbe is ez jutott be legjobban a három konjugátum közül. A hidrazon-kötést tartalmazó konjugátumok hatásában nem tapasztaltunk jelentős különbséget. A sejtbejutási kísérletek adatai viszont azt mutatják, hogy a nyolc arginint tartalmazó Dau-hidrazon konjugátum sokkal nagyobb mértékben bejutott, mint a csoport többi tagja HL-60 sejtek esetén. A szukcinilezett daunomicin-származékot tartalmazó konjugátumok közül a nyolc arginin egységet tartalmazó konjugátum volt a leghatásosabb mindkét tumorsejtvonalon. A HL-60 sejtek azonban a Dau-Suc-R 6 -NH 2 konjugátumot vették fel legnagyobb mértékben. 5

2. Összehasonlítottam azon konjugátumok biológiai sajátságait, amelyek azonos számú arginin egységet tartalmaznak, azonban a daunomicin és az oligoarginin közötti kötés típusa eltérő. HL-60 és HepG2 sejteken az oxim- és hidrazon-kötést tartalmazó konjugátumok közel ugyanolyan in vitro citosztatikus hatást mutattak és így ennek a két csoportnak a konjugátumai hatásosabbak voltak, mint a négyszögsavat tartalmazó és a szukcinilezett származékok. Utóbbi két csoport konjugátumai a sejtbejutás szempontjából sem bizonyultak hatásosnak. A HL-60 sejtek az oxim- és hidrazon-kötést tartalmazó konjugátumokat vették fel legjobban. HepG2 sejteken a négyszögsavat tartalmazó konjugátumok bizonyultak jobbnak sejtbejutás szempontjából. Eredményeink azt sugallják, hogy a sejtbejutás szükséges, de nem elégséges feltétele a hatás kifejtésének. Fontos tényező az, hogy a bejutást követően a konjugátum milyen intracelluláris folyamatokon megy keresztül és fel tud-e szabadulni a hatóanyag vagy a konjugátum aktív metabolitja. Kísérleteink bizonyítják, hogy a daunomicin és az oligoarginin közti kötés típusa, a konjugátumokban lévő arginin egységek száma és az alkalmazott sejttípus együttesen befolyásolja a sejtbejutás és az in vitro citosztatikus hatás mértékét. 3. A fenti eredmények alapján kiválasztottam a Dau=Aoa-R 6 -NH 2 konjugátumot azzal a céllal, hogy meghatározzam, hogyan változik meg a kezelés hatására a HL-60 sejtek fehérjeexpressziós profilja. Megállapítottam, hogy a kezelés hatására chaperonok (pl. HSP60, HSP90 különböző formái) vagy olyan fehérjék expressziója változott meg, amelyek tumoros jelátviteli folyamatokban vesznek részt (pl. Rho GDP-disszociáció inhibitor 2), de vannak köztük sejtváz-fehérjék is (pl. aktin és tubulin különböző formái). Olyan fehérjék expressziója is megváltozott a kezelések hatására, amelyek anyagcsere folyamatokban vagy azok szabályozásában vesznek részt (pl. laktát dehidrogenáz, aminopeptidáz, foszfoglicerát kináz, fruktóz-biszfoszfát aldoláz). B.) A Dau=Aoa-LTVSPWY-NH 2 konjugátum 1. Előállítottam és kémiailag jellemeztem a Dau=Aoa-LTVSPWY-NH 2 konjugátumot. A vegyület stabilitását különböző ph értékű oldatokban és az in vitro vizsgálatokhoz használt körülmények között tanulmányoztam és kimutattam, hogy a konjugátum 24 óráig stabil, lizoszóma preparátumban pedig könnyen hasad, így sejten belül fel tud szabadulni az aktív metabolit. 6

2. Azonosítottam a konjugátum lizoszomális emésztését követően felszabaduló metabolitot. Meghatároztam, hogy a konjugátum és a metabolit milyen mértékben kötődik duplaszálú DNS-hez. Azt tapasztaltam, hogy mindkét vegyület kötődött a DNS-hez, azonban a kötődés mértéke mindkét esetben kisebb volt, mind a szabad daunomicin esetén. 3. Meghatároztam a konjugátum in vitro citosztatikus hatását HepG2, HL-60, MCF-7 és SK- BR-3 sejteken. Megállapítottam, hogy a Dau=Aoa-LTVSPWY-NH 2 konjugátum in vitro citosztatikus hatása jelentősnek bizonyult és a sejtbejutás tekintetében is egyike a leghatékonyabb daunomicin-konjugátumainknak. Azokon a sejteken, amelyek az irodalmi adatok szerint nem expresszálják felszínükön az ErbB2 receptort (MCF-7 sejtek) hatásosabbnak bizonyult a konjugátum, mint a receptort nagy mennyiségben expresszáló SK- BR3 sejtek esetén. Azonban azt is figyelembe kell venni, hogy az SK-BR-3 sejteken a daunomicin is jóval kisebb hatást mutatott, mint MCF-7 sejteken. 4. Meghatároztam a konjugátum sejtbejutásának mértékét HepG2, HL-60, MCF-7 és SK-BR- 3 sejteken. Az SK-BR-3 sejtekbe nagyobb mértékben jutott be a konjugátum, mint MCF-7 sejtekbe, így valószínűsíthető, hogy valóban az ErbB2 receptoron keresztül történik a bejutás. Mivel azonban MCF-7 sejteken is tapasztaltunk bizonyos mértékű sejtbejutást, feltételezhető, hogy létezik egy másik mechanizmus is, amely az MCF-7 sejtek esetén érvényesül. Mivel ez a konjugátum hatásosnak bizonyult HL-60 sejteken, ezért az ezzel kezelt HL-60 sejtek fehérjeexpressziós profiljának vizsgálatát is elvégeztük 24, illetve 48 órás kezelést követően. 5. Megállapítottam, hogy a kezelés hatására chaperonok (pl. HSP70) és olyan fehérjék expressziója változott meg, amelyek tumoros jelátviteli folyamatokban vesznek részt (pl. Ranspecifikus GTPáz aktiváló fehérje, Rho GDP-disszociáció inhibitor 2). Olyan fehérjék expressziója is megváltozott, amelyek anyagcsere folyamatokban vagy azok szabályozásában vesznek részt (pl. foszfoglicerát dehidrogenáz, fruktóz-biszfoszfát aldoláz). C.) GnRH-III-tartalmú daunomicin-konjugátumok 1. Meghatároztam a GnRH-III(Dau=Aoa), GnRH-III(Dau=Aoa-GFLG) és a GnRH- III(Dau=Aoa-YRRL) konjugátumok in vitro citosztatikus hatását HT-29 és MCF-7 sejteken. Mindhárom konjugátum jobban gátolta az MCF-7 sejtek osztódását, mint a HT-29 sejtekét. Jelentős különbséget nem tapasztaltunk a távtartó egységet nem tartalmazó GnRH- III(Dau=Aoa) és a másik két konjugátum hatásában, de HT-29 sejteken az YRRL távtartót 7

tartalmazó konjugátum kevésbé volt hatásos, mint a GFLG-t tartalmazó vagy távtartó nélküli konjugátum. 2. Azonosítottam a lizoszomális emésztés hatására felszabaduló metabolitokat a fenti GnRHkonjugátumok esetén. A GnRH-III(Dau=Aoa) konjugátum legkisebb daunomicin-tartalmú bomlásterméke a H Lys(Dau=Aoa) OH volt, az YRRL távtartót tartalmazó konjugátumból Dau=Aoa-Tyr-OH keletkezett, a GFLG távtartót tartalmazó konjugátumból pedig Dau=Aoa- Gly-OH szabadult fel az emésztés hatására. Megállapítható, hogy a metabolitok a DNS-hez közel azonos mértékben kötődtek, de az YRRL távtartót tartalmazó konjugátumból felszabaduló Dau=Aoa-Tyr-OH gyengébb kötődést mutatott. D.) A pemetrexed-konjugátumok Meghatároztam az oktaarginint és/vagy IELLQAR peptidet tartalmazó pemetrexedkonjugátumok in vitro citosztatikus hatását NCI-H358 és HL-60 sejtvonalakon. A konjugátumok hatását tekintve nem találtunk szignifikáns különbségeket. A TÉZISEK ALAPJÁUL SZOLGÁLÓ KÖZLEMÉNYEK 1. Bánóczi Z., Peregi B., Orbán E., Szabó R., Hudecz F.: Synthesis of daunomycinoligoarginine conjugates and their effect on human leukemia cells (HL-60) ARKIVOC, 2008. (iii) 140-143 2. Szabó I., Manea M., Bősze Sz., Szabó R., Orbán E., Gaál D., Przybylski M., Hudecz F., Mező G.: Development of an oxime bond containing daunomycin-gonadotropinreleasing hormone-iii conjugate as a potential multivalent anticancer drug, Bioconjugate Chemistry, 2009., 20 (4): 656-665 3. Miklán Zs.*, Orbán E.*, Csík G., Schlosser G., Magyar A., Hudecz F.: New daunomycin-oligoarginine conjugates; synthesis, characterization and effect on human leukemia and human hepatoma cells, Biopolymers Peptide Science, 2009., 92(6): 489-501 4. Orbán, E., Mező, G., Schlage, P., Csík, G., Kulić, Z., Ansorge, P., Fellinger, E., Möller, H. M., and Manea, M.: In vitro degradation and antitumor activity of oxime bond-linked daunorubicin-gnrh-iii bioconjugates and DNA-binding properties of daunorubicin-amino acid metabolites. Amino Acids, 2011., 41, 469-83. 5. Miklán Zs.*, Orbán E.*, Bánóczi Z., Hudecz F.: New pemetrexed-peptide conjugates: synthesis, characterization and cytostatic effect on non-small cell lung carcinoma (NCI-H358) and human leukemia (HL-60) cells, Journal of Peptide Science, 2011. (elfogadva) 6. Orbán E., Bősze Sz., Manea M., Marquadt A., Bánóczi Z., Csík G., Fellinger E., Hudecz F.: A new daunomycin-peptide conjugate: Synthesis, characterization and the effect on protein expression profile of HL-60 cells in vitro, Bioconjugate Chemistry, 2011. (elfogadva) 8

* megosztott első szerző EGYÉB KÖZLEMÉNYEK 1. Orbán E., Szabó E., Lotz G., Kupcsulik P., Páska Cs., Schaff Zs., Kiss A.: Different expression of occludin and ZO-1 in primary and metastatic liver tumors, Pathology & Oncology Research, 2008., 14(3): 299-306 2. Bai K.B., Láng O., Orbán E., Szabó R., Kőhidai L., Hudecz F., Mező G.: Design, synthesis and in vitro activity of recent drug delivery systems, containing tuftsin derivatives and methotrexate, Bioconjugate Chemistry, 2008., 19(11): 2260-2269 3. Nagy K., Orbán E., Bősze Sz., Kele P.: Clickable Long-Wave Mega-Stokes Fluorophores for Orthogonal Chemoselective Labeling of Cells, 2010., Chemistry An Asian Journal, 5(4): 773-7 4. Bánóczi Z., Gorka-Kereskényi Á., Reményi J., Orbán E., Hazai L., Tőkési N., Oláh J., Ovádi J., Béni Z., Háda V., Szántay Cs., Jr., Hudecz F., Kalaus Gy., Szántay Cs.: Synthesis and in vitro antitumor effect of vinblastine derivative-oligoarginine conjugates, Bioconjugate Chemistry, 2010., 21(11): 1948-1955 5. Schlage, P., Mező, G., Orbán, E., Bősze, S., and Manea, M.: Anthracycline-GnRH derivative bioconjugates with different linkages: Synthesis, in vitro drug release and cytostatic effect. Journal of Controlled Release, 2011. (DOI: 10.1016/j.jconrel.2011.08.005) 6. Mező, G., Szabó, I., Kertész, I., Hegedüs, R., Orbán, E., Leurs, U., Bősze, S., Halmos, G., and Manea, M.: Efficient synthesis of an (aminooxy) acetylatedsomatostatin derivative using (aminooxy)acetic acid as a 'carbonyl capture' reagent. Journal of Peptide Science, 2011., 17, 39-46. 7. Manea, M., Leurs, U., Orbán, E., Baranyai, Z., Öhlschläger, P., Marquardt, A., Schulcz, Á., Tejeda, M., Kapuvári, B., Tóvári, J., and Mező, G.: Enhanced enzymatic stability and antitumor activity of daunorubicin-gnrh-iii bioconjugates modified in position 4. Bioconjugate Chemistry, 2011., 22, 1320-9. 8. Leurs U., Mező G., Orbán E., Öhlschläger P., Marquardt A., Manea M.: Design, synthesis, in vitro stability and cytostatic effect of multifunctional anticancer drugbioconjugates containing GnRH-III as a targeting moiety, Biopolymers, 2011. (DOI: 10.1002/bip.21640) 9