Biomimetyki strukturalne i funkcjonalne
Kierownik zespołu: prof. dr hab. Aleksandra Misicka-Kęsik
Adres e-mail Kierownika: misicka@chem.uw.du.pl
Krótki opis tematyki badawczej:
W grupie badawczej Peptydy, peptydomimetyki i foldamery zajmujemy się syntezą peptydów i pochodnych peptydów, w tym peptydomimetyków i fodamerów oligomocznikowych o szerokim spektrum aktywności biologicznej oraz ciekawych właściwościach fizykochemicznych. Choroby nowotworowe oraz zakażenia bakteryjne, zwłaszcza odporne na antybiotyki, stanowią cały czas ogromne wyzwania współczesnej medycyny. W naszej grupie badawczej podejmujemy próby zaradzenia tym problemom, projektując peptydy i peptydomimetyki będące inhibitorami kompleksu VEGF-A165/NRP-1, potencjalnie mogące mieć działanie antyangiogenne, zatem hamujące powstawanie nowych naczyń krwionośnych w procesie nowotworzenia. Ponadto, otrzymane peptydy i ich pochodne będące inhibitorami kompleksu VEGF-A165 /NRP-1, znakowane radioizotopowo, mogą zostać użyte jako wektory do obrazowania patologicznej angiogenezy związanej z wczesnymi stadiami formowania się nowotworów złośliwych. W poszukiwaniu nowych chemioterapeutyków do walki z nowotworami, prowadzimy badania nad nowymi peptydomimetykami, które mają stanowić interkalatory, selektywnie wiążące się z takimi sekwencjami DNA, które m.in. występują w onkogenach, a po związaniu powodujące rozwarstwienie i odwinięcie ułożonej pary zasad.
Wychodząc naprzeciw rosnącej oporności bakterii na powszechnie używane antybiotyki, poszukujemy nowych związków o różnych mechanizmach działania. Projektujemy i otrzymujemy peptydy i pseudopeptydy pełniące rolę inhibitorów bakteryjnego enzymu HtrA, należącego do grupy proteaz serynowych. Blokując aktywność proteazy HtrA, destabilizujemy wewnątrzkomórkowe procesach bakteryjne. Drugą grupą związków o działaniu antybakteryjnym są amfifilowe helikalne foldamery oligomocznikowe, których sekwencje i mechanizm działania podobne są do peptydów antybakteryjnych (AMP). Związki te powodują uszkodzenia bakteryjnej błony komórkowej bakterii. Do tej pory otrzymaliśmy związki o wysokiej aktywności, szczególnie w kierunku bakterii Gram-dodatnich, charakteryzujące się wysoka odpornością na enzymy trawienne.
Wykorzystując metody spektrometrii mas, badamy stabilność peptydów i peptydomimetyków oraz foldamerów w płynach ustrojowych, a także wykorzystujemy tę metodę do profilowania metabolitów roślinnych oraz metabolitów w homogenatach tkanki nerwowej (peptydowych, lipidowych, steroidowych) oraz identyfikacji ścieżek metabolicznych. Dzięki zastosowaniu tej metody badamy ponadto mechanizmy reakcji katalitycznych w fazie gazowej.
Foldamery oligomocznikowe badamy również z punktu widzenia chemii supramolekularnej. Badamy ich samoorganizację, a także możliwość oddziaływań intermolekularnych z kationami i anionami oraz wpływu tych interakcji na proces samoorganizacji. Foldamery oligomocznikowe okazały się także być doskonałymi mediatorami transportu elektronów.
Kolejnym polem naszej działalności jest zastosowanie metod obliczeniowych do analizy energetycznej degradacji składników organicznych areosoli atmosferycznych w fazie gazowej oraz modelowanie molekularne mechanizmów reakcji z wykorzystaniem technik obliczeniowych chemii kwantowej.
1. Peptydy i peptydomimetyki
– inhibitory kompleksu VEGF-A165 /NRP-1
– inhibitory bakteryjnego enzymu HtrA
– interkalatory DNA
– badanie produktów hydrolizy enzymatycznej oraz ścieżek metabolicznych
2. Foldamery oligomocznikowe
– związki o działaniu antybakteryjnym
– samoorganizacja oraz odziaływanie z kationami i anionami
– mediatory transportu elektronów
3. Techniki obliczeniowe
– aerozole atmosferyczne
– mechanizmy reakcji