HORVÁTI KATA Mycobacterium tuberculosis

Hasonló dokumentumok
M. tuberculosis: Az ősi ellenfél - új fegyverek. Ünnepi előadás a PKCS 50. születésnapja alkalmából

HORVÁTI KATA Mycobacterium tuberculosis

Szerződéses kutatások/contract research

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

Publikációs lista. cikkek-könyvrészletek

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

Biodegradábilis, gyógyszerhordozó nanorészecskék

INTRACELLULÁRIS PATOGÉNEK

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

transzporter fehérjék /ioncsatornák

Pályázatok/Grants 2012-

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

Peptid hordozók és alkalmazásuk

Biológiailag aktív peptidek oldékonyságának növelése oligoetilénglikol származékokkal

Immunológia alapjai előadás. Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői

Immunológia alapjai előadás. Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői.

Szintetikus antigének és tumorellenes hatású biokonjugátumok szintézise és vizsgálata

OTKA ZÁRÓJELENTÉS

Immunológia alapjai előadás Az immunológiai felismerés molekuláris összetevői. Az antigén fogalma. Antitestek, T- és B-sejt receptorok:

Mycobacterium tuberculosis tenyészetének növekedését gátló peptidkonjugátumok szintézise és funkcionális jellemzése

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

Immunológia alapjai előadás MHC. szerkezete és genetikája, és az immunológiai felismerésben játszott szerepe. Antigén bemutatás.

Gyógyszerek célba juttatása

A preventív vakcináció lényege :

Immunológia alapjai 5-6. előadás MHC szerkezete és genetikája, és az immunológiai felismerésben játszott szerepe. Antigén bemutatás.

Vízben oldott antibiotikumok (Fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

Rovarméreg (méh, darázs) - allergia

Melanoma specifikus peptidkonjugátumok kihívások, nehézségek, sikerek

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

TDK lehetőségek az MTA TTK Enzimológiai Intézetben

A harkányi gyógyvízzel végzett vizsgálataink eredményei psoriasisban között. Dr. Hortobágyi Judit

Konformációs flexibilitás és 3D QSAR

Lehetőségek a tumorspecifikus irányító peptidek hatékonyságának növelésére

Biocidok és kábítószerek mérési tanulmánya a gázkromatográfia- tömegspektrometria felhasználásával: elemzésük környezeti vízmintákban

Az adaptív immunválasz kialakulása. Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

Doktori értekezés tézisei. Szarka Eszter. Témavezető: Prof. Sármay Gabriella, egyetemi tanár

Az immunrendszer működésében résztvevő sejtek Erdei Anna Immunológiai Tanszék ELTE

Pályázatok/Grants

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

Az ellenanyagok orvosbiológiai. PhD kurzus 2011/2012 II. félév

Biotechnológiai gyógyszergyártás

Készítette: NÁDOR JUDIT. Témavezető: Dr. HOMONNAY ZOLTÁN. ELTE TTK, Analitikai Kémia Tanszék 2010

Szerológiai vizsgálatok APPvel kapcsolatban

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

HIDROFIL HÉJ KIALAKÍTÁSA

Összefoglalók Kémia BSc 2012/2013 I. félév

Mesterséges és természetes ellenanyagokon alapuló analitikai módszerek antiepileptikumok meghatározására

Szervezetünk védelmének alapja: az immunológiai felismerés

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Ragyogó molekulák: dióhéjban a fluoreszcenciáról és biológiai alkalmazásairól

Peptidek LC-MS/MS karakterisztikájának javítása fluoros kémiai módosítással, proteomikai alkalmazásokhoz

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

XXXVI. KÉMIAI ELŐADÓI NAPOK

11. Dr. House. Biokémiai és sejtbiológiai módszerek alkalmazása az orvoslásban

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

Antigén, Antigén prezentáció

Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise

Immunológia alapjai. 16. előadás. Komplement rendszer

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

Hogyan lesznek új gyógyszereink? Bevezetés a gyógyszerkutatásba

Glióma elleni hatóanyag-peptid konjugátumok in vitro biológiai aktivitása

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

Emlékeztető. az ELTE Kémiai Doktori Iskola Tanácsának június 10-i üléséről

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

Doktori értekezés tézisei. A komplementrendszer szerepe EAE-ben (Experimental Autoimmune Encephalomyelitis), a sclerosis multiplex egérmodelljében

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

K68464 OTKA pályázat szakmai zárójelentés

A keringı tumor markerek klinikai alkalmazásának aktuális kérdései és irányelvei

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

Részletes szakmai beszámoló Az erbb proteinek asszociációjának kvantitatív jellemzése című OTKA pályázatról (F049025)

Immunológia I. 4. előadás. Kacskovics Imre

DOKTORI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI HÁROMFÁZISÚ MEGOSZLÁS ALKALMAZÁSA ÉLELMISZERFEHÉRJÉKVIZSGÁLATÁBAN

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

Immunológia alapjai. 10. előadás. Komplement rendszer

Elválasztástechnikai és bioinformatikai kutatások. Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék

Nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC)

17.2. ábra Az immunválasz kialakulása és lezajlása patogén hatására

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Immunológia alapjai. Az immunválasz szupressziója Előadás. A szupresszióban részt vevő sejtes és molekuláris elemek

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

A T sejt receptor (TCR) heterodimer

Kutatási programunk fő célkitűzése, az 2 -plazmin inhibitornak ( 2. PI) és az aktivált. XIII-as faktor (FXIIIa) közötti interakció felderítése az 2

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

(1) A T sejtek aktiválása (2) Az ön reaktív T sejtek toleranciája. α lánc. β lánc. V α. V β. C β. C α.

Vélemény. Dr. Szabó Dóra Béta-laktám rezisztens Gram-negatív baktériumok vizsgálata című doktori értekezéséről.

301. TUDOMÁNYOS KOLLOKVIUMON füzet

INVESTIGATION OF COMPLEX STRUCTURES OF DRUGS, BIOPOLYMERS AND MEMBRANE COMPONENTS BY SURFACE SENSITIVE TECHNIQUES

Biszfoszfonát alapú gyógyszerhatóanyagok racionális szintézise

Új terápiás lehetőségek helyzete. Dr. Varga Norbert Heim Pál Gyermekkórház Toxikológia és Anyagcsere Osztály

Kutatási beszámoló ( )

AMINOKARBONILEZÉS ALKALMAZÁSA ÚJ SZTERÁNVÁZAS VEGYÜLETEK SZINTÉZISÉBEN

Chlamydiaceae család Obligát intracelluláris baktérium. Replikációs ciklus: Antigenitás. Humán patogén chlamydiák

FEHÉRJE VAKCINÁK BIOTECHNOLÓGIAI ELŐÁLLÍTÁSA III.

FEHÉRJÉK A MÁGNESEKBEN. Bodor Andrea ELTE, Szerkezeti Kémiai és Biológiai Laboratórium. Alkímia Ma, Budapest,

Immunológia I. 2. előadás. Kacskovics Imre

Módszer az ASEA-ban található reaktív molekulák ellenőrzésére

Molekuláris biológiai eljárások alkalmazása a GMO analitikában és az élelmiszerbiztonság területén

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

A sejtek élete. 5. Robotoló törpék és óriások Az aminosavak és fehérjék R C NH 2. C COOH 5.1. A fehérjeépítőaminosavak általános

SZERKEZET ALAPÚ VIRTUÁLIS SZŰRŐVIZSGÁLATOK A GYÓGYSZERKUTATÁS KORAI FÁZISÁBAN

Átírás:

HRVÁTI KATA Mycobacterium tuberculosis immundomináns fehérjéiből származtatható mesterséges peptidantigének, valamint antituberkulotikum konjugátumok szintézise és in vitro aktivitásuk vizsgálata DKTRI ÉRTEKEZÉS TÉZISEI Témavezető: Dr. Bősze Szilvia tudományos főmunkatárs MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport ELTE TTK Kémia Doktori Iskola Vezető: Dr. Inzelt György egyetemi tanár Szintetikus kémia, anyagtudomány, biomolekuláris kémia program Programvezető: Dr. Horváth István Tamás egyetemi tanár Budapest, 2009

1. Bevezetés, célkitűzések A Föld lakosságának egyharmada fertőzött Mycobacterium tuberculosis baktériummal, amely az egyik legelterjedtebb fertőző betegséget, a tuberkulózist (tbc) okozza. Legyengült immunrendszerű betegek esetében (pl. HIV fertőzöttek) a kórokozó könnyebben megfertőzheti a szervezetet és a fertőzés után sokkal gyorsabban kialakul a betegség. A BCG (Bacillus Calmette-Guèrin) oltás nem nyújt egész életen át tartó védettséget a betegséggel szemben. A tuberkulózis kemoterápiája során a hatóanyagokkal szemben igen gyorsan kialakul a rezisztencia és a rezisztens baktériumok által okozott megbetegedés kezelése jóval hosszabb ideig tart és költségesebb. Az Egészségügyi Világszervezet (World Health rganization, WH) jelentése szerint a tuberkulózis okozta halálesetek száma évente közel 2 millió [1]. A M. tuberculosis egy igen sikeres patogén, mely komplex sejtfala révén extrém körülmények között is létképes. A lassan szaporodó baktérium sok antibiotikumnak ellenáll és gyakran kivédi a gazdaszervezet saját eliminációs mechanizmusait. A fertőzött makrofágokban a M. tuberculosis ún. dormans állapotban hosszú ideig létképes. A tuberkulózis megfelelő kontroll alatt tartásában fontos a fertőzések diagnózisa. A M. tuberculosis fertőzés kimutatása történhet egy adott típusú immunválasz mértékének meghatározásán alapuló módszerek segítségével. A legrégebbi, PPD keveréket (PPD, purified protein derivative) alkalmazó teszt, a tuberkulin bőrpróba nem alkalmas arra, hogy különbséget mutasson ki a kórokozóval való fertőzöttség és a BCG oltás következtében kialakuló szenzitizáltság között. Legyengült immunrendszerű páciensek esetében a PPD bőrpróba gyakran hamis negatív választ ad. A M. tuberculosis fertőzés jelentős celluláris immunválaszt indukál, mely a vizsgálandó páciens alvadásgátolt perifériás véréből elvégezhető IF-γ meghatározásán alapuló tesztek segítségével mérhető. A tesztek érzékenysége és specificitása a stimuláláshoz használt antigénektől függ. Antigénként immundomináns fehérjék, T-sejt epitóp peptidek és azok konjugátumai alkalmazhatóak. Doktori munkám során olyan peptidek és peptidkonjugátumok előállítását terveztem, melyek optimális T-sejt választ indukálnak és ezért jól alkalmazhatóak IF-γ mennyiségének meghatározásán alapuló tesztekben. A dormans állapotban, alacsony oxigenizáció mellett a legnagyobb mennyiségben expresszált 16kDa fehérje fontos szerepet játszik a baktérium túlélésében. Kutatócsoportunkban az antigénszerkezet szisztematikus feltérképezésével meghatározták a 2

16kDa fehérje funkcionális T-sejt epitópját (91-104) [2]. Célom a 91-104 peptid származékainak előállítása és in vitro funkcionális vizsgálata volt. Epitóp peptidek antigenitása növelhető hordozó molekulákhoz való konjugálással. Terveztem a 16kDa fehérje T-sejt epitóp származékának oligotuftsin és polimer típusú hordozó molekulákhoz való kapcsolását és a konjugátumok in vitro aktivitásának meghatározását különböző donorcsoportokon. M. tuberculosis complexre két specifikus antigén, az Rv2654 és Rv1733c fehérjék jelentős immunválaszt indukálnak. Célul tűztem ki a fehérjék T-sejt epitópszerkezetének felderítését átlapoló szintetikus peptidek alkalmazásával és a peptidek in vitro funkcionális vizsgálatát PPD pozitív egészséges és aktív tbc-s betegek véréből izolált PBMC sejteken. Doktori munkám célja továbbá a konjugálási reakcióhoz előállított peptidek cisztein tartalmának kvantitatív meghatározására alkalmas analitikai módszer kidolgozása. A cisztein oxidációra érzékeny aminosav. Az oxidáció végbemehet a szintézis és az analitikai elemzés során is, ezért a cisztein tartalmú peptidek tisztaságának elemzése során számos nehézséggel kell szembenéznünk. A tuberkulózis kezelése minimum hat hónapot vesz igénybe és az alkalmazott antituberkulotikumoknak számos mellékhatása ismert. A hatóanyagok többsége csak kismértékben hat az intracelluláris (dormans) baktériumok ellen. A fertőzött makrofágokba történő bejutás túlnyomóan diffúzió révén történik, meglehetősen korlátozott mértékben. A fertőzött makrofágok hatóanyagfelvételének optimalizálásával kisebb napi dózisok alkalmazása és rövidebb terápia lehetne elérhető, amely nagymértékben lecsökkentené a mellékhatásokat és a kezelés költségét. Az antituberkulotikumok hatóanyagfelvétele irodalmi adatok alapján növelhető célbajuttató rendszerek segítségével [3, 4]. Doktori munkám során terápiásan alkalmazott izoniazid (IH), p-aminoszalicilsav (PAS) és pirazinamid (PZA) hatóanyagok biológiailag aktív és molekulárisan jól jellemezhető peptidalapú konjugátumainak előállítását terveztem. A rezisztens baktériumtörzsek terjedése miatt egyre nagyobb szükség van új típusú antibiotikumokra. Új hatóanyagok keresése történhet ún. in silico módszerek segítségével. Az ELTE Számítógéptudományi Tanszékén, Dr. Grolmusz Vince kutatócsoportjában kifejlesztett dokkoló algoritmus segítségével a baktérium anyagcseréjében létfontosságú enzimekhez kötődő molekulákat azonosítottak. Terveztem a vegyületek antituberkulotikus hatásának vizsgálatát M. tuberculosis és M. kansasii tenyészeteken, valamint az in vitro antituberkulotikus hatást mutató vegyületek citotoxicitásának és citosztatikus hatásának vizsgálatát különböző sejtvonalakon. Terveztem továbbá konjugálásra alkalmas származékok előállítását és a vegyületek kapcsolását oligopeptid típusú hordozóhoz. 3

2. Alkalmazott módszerek 2.1. Szintetikus módszerek, analitikai eljárások A T-sejt epitóp peptideket és a hordozómolekulákat szilárd fázison Fmoc/tBu és Boc/Bzl stratégia alkalmazásával, manuálisan vagy automata peptidszintetizátoron állítottam elő. A 91-106 T-sejt epitóp peptidet tartalmazó konjugátumokat ciszteinnel hosszabbított analóg segítségével szintetizáltam. A cisztein tartalmú peptiddel a konjugálás előtt dimerizációs próbát végeztem, hogy a reakció körülményeit meghatározhassam. A konjugálás tioéter-kötésen keresztül történt klóracetil csoportot tartalmazó oligo- és polipeptid típusú hordozó molekulákhoz. Hordozóként a kutatócsoportban kifejlesztett elágazó láncú polipeptideket (poli[lys(ser i -DL-Ala m )] (SAK), poli[lys(glu i -DL-Ala m )] (EAK), ahol m 3,5 és i 1)) és T20 tetratuftsin ([TKPKG] 4 ) származékot használtam. Az izoniazid-konjugátumok előállítására két szintézis utat fejlesztettem ki. Az első módszerben peptid-aldehidet állítottam elő szerin -terminálisú peptidből és ezt reagáltattam izoniaziddal oldat fázisban. A másik szintézisben először az izoniazidból glioxilsavval származékot állítottam elő és a terméket szilárd fázison kapcsoltam a peptidekhez. H 2 -CH-C-PEPTID CH 2 H ai 4 ph=8,2 =CH-C-PEPTID ph=4,6 C-H-H 2 C-H-=CH-C-PEPTID C-H-H 2 C-H-=CH-CH C-H-H-CH 2 -CH CH-CH abh 3 C H 2 -PEPTIDizonikotinoilhidrazono-ecetsav DIC/HBt izoniazid izonikotinoilhidrazino-ecetsav C-H-H-CH 2 -C-H-PEPTID- H CH + DIC/HBt H H 2 -PEPTID- C-H-PEPTID- H 2 p-aminoszalicilsav H 2 H 2 -PEPTID- DIC/HBt Boc-H--CH 2 -CH CH + H 2 -PEPTID- pirazinkarbonsav Boc-H--CH 2 -C-H-PEPTID- C-H-PEPTID- DIC/HBt DUT69 TFA / HF H 2 --CH 2 -C-H-PEPTID gyökfogók H DUT69 --CH 2 -C-H-PEPTID DUT44 H DUT44 H DIC/HBt DUT44 H 2 -PEPTID- H-PEPTID- A p-aminoszalicilsav kapcsolása karboxil csoportján keresztül történt szilárd fázison Fmoc/tBu stratégia szerint felépített peptidek -terminálisához. A pirazinkarbonsavat (PZC) szilárd fázison kapcsoltam peptidek -terminálisához, illetve lizin ε-aminocsoportjaihoz amid-kötés kialakításával. A DUT69 vegyület kapcsolásához a hordozó peptidből aminooxiszármazékot állítottam elő, majd oldatban végzett reakció segítségével oxim-kötést tartalmazó 4

konjugátumot szintetizáltam. A DUT44 molekula hidroxilcsoportját glutáraldehiddel észteresítettem, majd a származékot szilárd fázison kapcsoltam peptid -terminálisához. Az előzetesen feldolgozott peptideket és peptidszármazékokat félpreparatív eljárással nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC) alkalmazásával tisztítottam. A munka során előállított szintetikus peptidek és konjugátumok kémiai jellemzését aminosavanalízis, ESI-MS tömegspektrometria és RP-HPLC módszerek alkalmazásával végeztem. A szintetikus peptidek cisztein tartalmának meghatározása -etilmaleimiddel történt. A cisztein szabad tiolcsoportja -etilmaleimiddel reagáltatva a peptidben a stabil adduktot képez, amely reakció pillanatszerűen és kvantitatíven lejátszódik semleges vagy enyhen lúgos közegben. A keletkezett S-szukcinimid származék RP-HPLC kromatogramon minden esetben jól elválik a kiindulási anyagtól, ESI-MS analízissel azonosítható és a csúcs alatti terület alapján mennyiségileg meghatározható. 2.2. In vitro funkcionális vizsgálatok Az epitóp peptidek és konjugátumok T-sejt választ indukáló in vitro hatását különböző donorok perifériás, alvadásgátolt véréből származó monomorfonukleáris sejteken (PBMC) vizsgáltam: (i) PPD negatív, egészséges (a látens fertőzés vagy a tuberkulózis kizárható); (ii) PPD pozitív, egészséges (tuberkulózis megbetegedés kizárható, látens fertőzés valószínűsíthető); (iii) aktív tbc-s beteg (radiológiai és bakteriológiai vizsgálatokkal igazolt). A peptidekkel és konjugátumokkal stimulált sejtek által termelt IF-γ mennyiségét enzimkötött immunesszé (ELISA) és enzimkötött immunospot (ELISpot) módszerekkel határoztam meg. Az intracelluláris IF-γ termelődését és a T-sejt proliferációt fluoreszcens jelölés után FACSCalibur áramlási citométerrel analizáltam. CD25 korai aktivációs marker jelölésével a T-sejt stimuláció kinetikáját tanulmányoztam. Az antituberkulotikum-konjugátumok és az in silico azonosított hatóanyagok minimális inhibiciós koncentrációját (MIC) és telepszámát (CFU) M. tuberculosis és M. kansasii tenyészeten határoztuk meg. Kísérleteinket az rszágos Korányi TBC és Pulmonológiai Intézet területén található Bakteriológiai Laboratóriumban (Corden International Magyarország Kft.) végeztük. Az antituberkulotikus hatással rendelkező vegyületek citotoxicitását és citosztatikus hatását kolorimetriás tetrazólium (MTT) teszt alkalmazásával vizsgáltam HepG2, MonoMac6 sejtvonalakon, valamint preparált humán PBMC és egér csontvelői makrofág sejteken. A megfelelő fluoreszcens tulajdonsággal rendelkező DUT44 hatóanyag sejtfelvételét MonoMac6 monocita sejtvonalon BD LSR II áramlási citométerrel vizsgáltam. 5

3. Eredmények és következtetések I. Doktori munkám során M. tuberculosis immundomináns fehérjéit reprezentáló peptidantigénekkel foglalkoztam, melyek immundiagnosztikai reagensként potenciálisan a fertőzöttség korai detektálását tehetik lehetővé. 1. A 16kDa fehérje funkcionális T-sejt epitópjának (91-104) 13 származékát állítottam elő. PPD negatív, egészséges donor véréből preparált PBMC sejtek a peptidek hatására nem termeltek a negatív kontrollnál nagyobb mennyiségű IF-γ citokint. Aktív tbc-s beteg esetében jelentős T-sejt választ detektáltam. Az antituberkulotikus terápián átesett pácienseknél a T-sejt válasz csökkent, kisebb IF-γ termelést mértem az epitóp peptidekkel történt kezelést követően [5]. 2. A 91 SEFAYGSFVRTVSLPV 106 -C peptidet T20 oligotuftsin származékhoz és SAK, EAK polimerekhez konjugáltam tioéter-kötésen keresztül. a. Az előállított SAK(91-106), EAK(91-106) és T20(91-106) konjugátumok T-sejt választ indukáló hatását PPD pozitív, aktív tbc-s beteg véréből preparált PBMC sejteken vizsgáltam. A konjugátumokkal való kezelés hatására a mért IF-γ mennyisége többszöröse volt a 91-106 peptid esetében mértnek. A szabad hordozó molekulák (SAK, EAK, T20) nem stimulálták jelentős mértékben a T- sejteket (aspecifikus stimuláció). A szubsztitúciófoknak megfelelő keverékek minden esetben kisebb IF-γ termelést eredményeztek, mint a kovalens kötésű konjugátumok. A konjugáció tehát nagymértékben növelte a 91-106 epitóp peptid antigenitását és a nehezen vizsgálható, kezelésen átesett páciensek esetében is jól mérhető T-sejt választ detektáltunk a konjugátummal történő stimulálást követően. b. A SAK(91-106), EAK(91-106) és T20(91-106) konjugátumok és a szabad hordozók egyike sem indukált proliferációt PBMC sejteken. 3. Az Rv2654 (Tb7.7) fehérje egy specifikus antigén, mely hiányzik a BCG vakcinatörzs lizátumból A fehérje antigénszerkezetének felderítését átlapoló dodekamer peptidek segítségével végeztem. a. A fehérjén belül három T-sejt epitóp régiót lokalizáltam ELISpot módszerrel PPD pozitív látens fertőzöttek és aktív tbc-s betegek PBMC sejtjein. Az Rv2654 fehérje C-terminális régiója (61-81) a tbc-s betegek 60%-ánál indukált specifikus immunválaszt. Irodalmi adatok alapján a rekombináns Rv2654 fehérje a tbc-s betegek 53%-ánál (10/19) stimulálta a PBMC sejteket. BCG oltott donorok esetében egyik peptidnél sem mértünk in vitro aktivitást. 6

b. Az -terminális, 31-50 és C-terminális régión belül további 9 peptideket szintetizáltam. Megállapítottam, hogy a legnagyobb, az ESAT6/CFP10 fehérjekeverékkel közel azonos mértékű T-sejt választ, a VRAVAESHGVAAVLF (51-65) peptid váltja ki. 4. A dormans állapotú baktérium által expresszált Rv1733c fehérje epitópszerkezetének felderítésére húsz dodekamer peptidet állítottam elő. A 29 látens fertőzött donor vérén végzett in vitro tesztek alapján lokalizált két régión (91-130 és 191-210) belül további 11 peptidet szintetizáltam. A legnagyobb mértékű T-sejt választ a 91-105, 111-125 és 193-210(Ser) peptidek váltották ki. II. Peptidek cisztein tartalmának kvantitatív meghatározására alkalmas új analitikai módszert dolgoztam ki -etilmaleimid reagens alkalmazásával [6]. Referenciaanyagok tesztelése után az eljárást számos olyan esetben alkalmaztam (pl. dimerizáció követése), ahol az -etilmaleimiddel történő reakció megkönnyítette a cisztein tartalmú peptidek elemzését. III. Doktori munkám során a klinikumban alkalmazott antituberkulotikumot tartalmazó peptidkonjugátumokat állítottam elő, melyek potenciálisan növelhetik a hatóanyagok sejtbejutásának mértékét. 1. Izoniazid (IH), p-aminoszalicilsav (PAS) és pirazinamid (PZA) antituberkulotikumok peptidkonjugátumainak előállítására szintézisutakat dolgoztam ki elsősorban szilárd fázisú technikákat alkalmazva. Meghatároztam, hogy az adott antituberkulotikum kémiai módosítása a konjugáció során hogyan befolyásolja annak gátló aktivitását M. tuberculosis H 37 Rv és M. kansasii tenyészeten. Megállapítottam, hogy az IH konjugátumok mindegyike a szabad izoniaziddal közel azonos hatást mutat (MIC=0,16-0,40μg/ml; 1,17 10-6 -2,26 10-6 M). A karboxil csoporton történő konjugálás hatására a PAS elveszti in vitro antituberkulotikus hatását [7, 8]. 2. Meghatároztam az in vitro antibakteriális hatást mutató IH=CH-C- 91 SEFAYGSFVRTVSLPV 106 (hidrazon) és IH-CH 2 -C- 91 SEFAYGSFVRTVSLPV 106 (hidrazid) konjugátumokból az izoniazid felszabadulásának időfüggését Sula folyékony táptalajban. Hat órán belül mindkét típusú konjugátum stabilitása > 90%. 2. Vizsgáltuk a GTKPK(IH-CH 2 -C)G konjugátum citosztatikus hatását HepG2 humán hepatoma sejtvonalon. A konjugátum a legmagasabb vizsgált koncentrációban (5 10-4 M) sem mutatott citosztatikus hatást. 7

IV. Az ELTE Számítógéptudományi Tanszékén, Dr. Grolmusz Vince kutatócsoportjában kifejlesztett dokkoló algoritmus segítségével azonosított, a baktérium anyagcseréjében létfontosságú enzimekhez kötődő molekulák in vitro aktivitásának meghatározását végeztem. 1. Az általam vizsgált 37 in silico azonosított vegyület közül 15 mutatott antituberkulotikus hatást M. tuberculosis H 37 Rv törzsön [9]. A legalacsonyabb MIC értékkel a DUT69, DUT3, DUT13, DUT44 és a PriA42 vegyületek rendelkeztek (MIC=1-20μg/ml, 3,73 10-6 - 4,59 10-5 M) 2. A PriA42 molekula M. kansasii baktériumtörzsön is mutatott gátló aktivitást (33μg/ml, 8,87 10-4 M). 3. A legkisebb MIC értékkel rendelkező ligandumok citotoxicitását és citosztatikus hatását vizsgáltam MonoMac6 monocita sejtvonalon, HepG2 humán hepatoma sejtvonalon, preparált humán PBMC sejteken és egér csontvelői makrofágokon. A DUT3 molekula IC 50 értéke mind a négy sejttípus esetében közel azonos volt és ez a koncentráció a vegyület MIC értékével (1,22 10-5 M) megegyező nagyságrendben van. A DUT44 vegyület minimális gátló koncentrációja M. tuberculosis baktériumtörzsön (MIC=20μg/ml, 4,59 10-5 M) egy nagyságrenddel alacsonyabb, mint a vegyület humán sejteken, illetve sejtvonalakon mért IC 50 értéke. A legígéretesebb DUT69 molekula MIC értéke (1 μg/ml, 3,73 10-6 M) 4 nagyságrenddel alacsonyabb, mint a MonoMac6 sejtvonalon mért IC 50 érték (1,21 10-2 M). A PriA42 molekula esetében ez a különbség 2 nagyságrend volt. 4. Meghatároztam a DUT44 molekula gerjesztési és emissziós spektrumát a BD LSR II áramlási citométer mérési paramétereinek megfelelő beállításához. Megállapítottam, hogy a vegyület koncentrációfüggő sejtfelvételt mutat MonoMac6 sejtvonalon. 5. A DUT69 molekula származékát oxim-kötésen keresztül oligotuftsin (T10) peptidhez konjugáltam. Az alapvegyület MIC értéke 1μg/ml volt, míg a konjugátumé 6,9μg/ml. Az oxim-kötésen keresztüli konjugálás tehát nem befolyásolta a vegyület antituberkulotikus hatását. 6. A DUT44 vegyület hidroxilcsoportját glutáraldehiddel reagáltattam és szilárd fázison kapcsoltam a hordozó peptid -terminálisához. A glutáraldehiddel képzett származék MIC értéke 42,5μg/ml volt, ami közel van a DUT44 MIC értékéhez (20μg/ml). A hatóanyag hidroxilcsoportjának észteresítésével nem módosította jelentős mértékben a vegyület antituberkulotikus hatását. 8

A tézisek alapjául szolgáló közlemények: [1]. Global tuberculosis control: Surveillance, planning, financing. World Health rganization, 2008 (WH/HTM/TB/2008.393). [2]. Bősze, S., Caccamo,., Majer, Z., Mező, G., Dieli, F., Hudecz, F.: In vitro T-cell immunogenicity of oligopeptides derived from the region 92-110 of the 16-kDa protein of Mycobacterium tuberculosis. Biopolymers, 2004. 76(6): p. 467-76. [3]. Majumdar, S., Basu, S. K.: Receptor-mediated delivery of p-aminosalicylic acid to maleylated serum albumin against Mycobacterium tuberculosis infection in guinea pigs. Drug Delivery, 1995. 2: p. 144-149. [4]. Majumdar, S., Basu, S. K.: Killing of intracellular Mycobacterium tuberculosis by receptor-mediated drug delivery. Antimicrob Agents Chemother, 1991. 35(1): p. 135-40. A tézisek alapjául szolgáló saját közlemények: [5]. Horváti, K., Bősze, S., Mező, G., Caccamo,., Dieli, F., Hudecz, F.: Synthesis and in vitro effect of peptides and peptide-conjugates from 16 kda protein of Mycobacterium tuberculosis on IF-γ production. J. Peptide Sci. 2006. 12S p. 230. [6]. Horváti, K., Bősze, S., Hudecz, F., Medzihradszky-Schweiger, H.: A simple method for monitoring the cysteine content in synthetic peptides. J Peptide Sci, 2008. 14(7): p. 838-844. [7]. Horváti, K., Mező, G., Szabó,., Hudecz, F., Bősze, Sz.: Peptide conjugates of therapeutically used antitubercular isoniazid - design, synthesis and antimycobacterial effect. J. Peptide Sci. 2009. nyomtatás alatt [8]. Horváti, K., Bősze, S., Szabó,., Kiss, É., Hill, K., Mező, G., Hudecz, F.: Peptide conjugates of antituberculotic drugs. Peptide Science, 2006. p. 271-272. [9]. Horváti, K., Mező, G., Szabó,., Grolmusz, V., Hudecz, F., Bősze, Sz.: Peptide conjugates of new in silico identified drug candidates and first/second line antituberculars - design, synthesis and antimycobacterial effect. J. Peptide Sci. 2008. 14S p.161. 9

A témában bemutatatott poszterek, előadások: Horváti, K., Mező, G., Szabó,., Hudecz, F., Bősze, Sz.: Isoniazid and p-aminosalicylic acid - peptide conjugates: synthesis and antimycobacterial evaluation. 9 th International Symposium on Solid Phase Synthesis, orwich, England, 2007 (előadás) 1. díj a Young Investigator Mini Symposium-on. Horváti, K., Bősze, Sz., Egerszegi, S., Mező, G., Caccamo., Dieli, F., Hudecz, F.: In vitro effect of CD4+ and CD8+ epitope peptides and derivatives corresponding to the of 16kDa protein of Mycobacterium tuberculosis on PBMC. Alexander von Humbolt Workshop, Mátraháza, 2007 (poszter). Hill, K., Bősze, Sz., Horváti, K., Hudecz, F., Pénzes, Cs., Szabó, G., Kiss, É.: Interaction of membrane lipid and antibacterial peptide conjugates in Langmuir layers. ESF-EMB Symposium Biological Surfaces and Interfaces, Sant Feliu de Guixols, Spanyolország, 2007 (poszter). Hill, K., Bősze, Sz., Horváti, K., Hudecz, F. Kiss, É.: Molecular Interaction between lung surfactant and antibacterial peptide conjugates related to enhanced drug transport. 6th Annual Surface and Colloid Symposium, Lipid-Peptide Interactions and Biological Function, Lund, orvégia, 2006 (poszter). Horváti, K., Bősze, Sz., Medzihradszky-Schweiger, H.: A selective and simple determination of cysteine content in different peptides and peptide derivatives. 1 st European Chemistry Congress, Budapest, 2006 (poszter). Egyéb közlemények: Balogh, Á., Horváti, K., Mező, G., Derzbach, L., Szebeni, B., agy, L., Prechl, J., Vásárhelyi, B., Hudecz, F., Bősze, Sz.: Synthesis of hepcidin derivatives in order to develop standards for immune adsorption method. J. Peptide Sci. [IF: 1,801] DI 10.1002/psc.1113. Bacsa, B., Horváti, K., Bősze, Sz, Andreae, F., Kappe, C..: Solid-phase synthesis of difficult peptide sequences at elevated temperatures: a critical comparison of microwave and conventional heating technologies. J. rg. Chem. 73(19):7532-42 (2008). Manea, M., Kalászi, A., Mező, G., Horváti, K., Bodor, A., Horváth, A., Farkas, Ö., Perczel, A., Przybylski, M., Hudecz, F.: Antibody Recognition and Conformational Flexibility of a Plaque-Specific beta-amyloid Epitope Modulated by on-native Peptide Flanking Regions. J. Med. Chem. 51(5):1150-61 (2008). 10