Potansiyel beta-amiloid peptid inhibitörü bifenil konjuge sistemler üzerinde biyolojik aktivite çalışmaları

Alzheimer Alzheimer hastalığının (AH) patogenezinin kesin mekanizması bilinmemekle birlikte yapılan çalışmalar, Aβ agregasyonunun hastalığın oluşumu ve ilerlemesinde önemli bir rol oynadığını düşündürmektedir (Hardy ve Selkoe, 2002; Roychaudhuri vd., 2009). Çalışmamızda öncelikle amiloid agregasyonun inhibisyonunda önemli olduğu tespit edilen yapılar dikkate alınarak imin ve diazo türevi 42 adet bileşiğin sentezi gerçekleştirilmiş ve yapıları spektroskopik yöntemlerle ve elementel analiz ile aydınlatılmıştır. Aβ(1-42) fibril oluşumu inhibisyonu tiyoflavin T fluoresans testi ile kolinesteraz (ChE) inhibisyonu Ellman metodu ile değerlendirilmiştir. Biyolojik aktivite sonuçlarına göre genellikle bileşiklerin tamamı Aβ(1-42) fibril oluşumu üzerinde ve AChE enzimine karşı değişen oranlarda inhibisyon etki oluştururken BuChE enzimine karşı ise, genel olarak ya zayıf aktivite göstermiş ya da hiç aktivite göstermemiştir. Tüm seri içerisinde diazo-8 kodlu bileşik 100 μM konsantrasyonda %78.39 ve 25 μM’da %61.36’lık bir inhibisyonla referans bileşik kurkumine yakın aktivite sergileyerek en yüksek Aβ inhibisyonu oluşturmuştur. Diazo serisi bileşikler, imin serisi bileşiklere kıyasla daha etkili bir Aβ inhibisyonu profili sergilemiştir. Tüm seri içerisinde AChE’ye karşı en yüksek aktiviteyi imin-18 kodlu bileşik (IC50=5.33±0.08 μМ); butirilkolinesteraza (BuChE) karşı en yüksek aktiviteyi ise diazo-10 kodlu bileşik (IC50=2.72±0.15 μМ) sergilemiş olup, referans bileşik galantaminden daha yüksek bir inhibisyon oluşturmuştur. ChE inhibisyonu çalışmaları sonucunda, bileşiklerin AChE enzimine selektif etkili oldukları bulunmuştur. Moleküler modelleme sonuçlarına göre, diazo-8 kodlu türevin yüksek Aβ peptid inhibisyonu oluşturmasında piridin halkalarından birinin Phe20 amino asidi ile π-π etkileşiminin rol oynadığı ve diazo gruplarından birinin Lys16 amino asidi ile hidrojen bağı yapmasının rol oynadığı düşünülebilir. İmin-18 ve diazo-10 kodlu türevlerin, sırasıyla, AChE ve BuChE’ye karşı en yüksek aktiviteyi sergiliyor olması enzimin hem CAS hem de PAS bölgesi ile etkileşebilmesinin inhibitor aktivitesinde rol oynadığı söylenebilir. Tasarlanan tüm bileşiklerimizin hem Aβ inhibisyonu oluşturmaları hem de AChE enzimine karşı inhibitör aktivite sergilemeleri nedeniyle bu bileşiklerin anti-Alzheimer ilaç adayları olarak umut verici olduğunu ve Alzheimer hastalığı tedavisi için çok hedefli ajanlar olarak etki gösterebileceğini söyleyebiliriz.

The exact mechanism of Alzheimer’s disease (AD) pathogenesis is not known but studies suggest that Aβ aggregation plays an important role in the formation and progression of the disease (Hardy and Selkoe, 2002; Roychaudhuri vd., 2009). Based on the structural properties which are important in the inhibition of amiloid aggregation, the synthesis of 42 compounds were realized and elucidated by spectroscopic methods and elemental analysis. The inhibition of Aβ aggregation was evaluated by thioflavine T fluorescence assay and the cholinesterase (ChE) inhibition was analyzed by Ellman’s method. According to the biological activity results, all compounds generally showed inhibitory activity on Aβ(1-42) fibril formation and AChE in different ratios, whereas they exhibited generally weak or no inhibitory activity against BuChE. Among the series, diazo-8 was found to be the most effective derivative on inhibition of Aβ aggregation (78.39% at 100 μM; 61.36% at 25 μM) by exhibiting activity close to the reference compound curcumin. The diazo series displayed a more effective Aβ aggregation inhibition profile than the imine series. The highest activity against AChE was the imine-18 (IC50=5.33±0.08 μМ) and the highest activity against BuChE was the diazo-10 (IC50=2.72±0.15 μМ) which was higher than the reference compound galantamine. It was found that the compounds were selective for AChE. According to the molecular modeling results, for diazo-8, it can be thought that π-π interaction between the pyridine and Phe20 amino acid and hydrogen bonding between one of the diazo groups and Lys16 amino acid may play a role in Aβ inhibitory activity. It can be speculated that imine-18 and diazo-10 derivatives’ highest activity could be due to the interaction with both CAS and PAS regions of the enzyme. The synthesized compounds having both Aβ aggregation inhibitory activity and AChE inhibitory activity might be considered as multi-targeted agents for the treatment of AD.