Electrophilic nitroalkene-tocopherol derivatives: synthesis, physicochemical characterization and evaluation of anti-inflammatory signaling responses

Inflammation plays a major role in the onset and development of chronic non-communicable diseases like obesity, cardiovascular diseases and cancer. Combined, these diseases represent the most common causes of death worldwide, thus development of novel pharmacological approaches is crucial. Electrophilic nitroalkenes derived from fatty acids are formed endogenously and exert anti-inflammatory actions by the modification of proteins involved in inflammation signaling cascades. We have developed novel nitroalkenes derived from α-tocopherol aiming to increase its salutary actions by adding anti-inflammatory properties to a well-known nutraceutical. We synthesized and characterized an α-tocopherol-nitroalkene (NATOH) and two hydrosoluble analogues derived from Trolox (NATxME and NATx0). We analyzed the kinetics of the Michael addition reaction of these compounds with thiols in micellar systems aiming to understand the effect of hydrophobic partition on the reactivity of nitroalkenes. We studied NATxME in vitro showing it exerts non-conventional anti-inflammatory responses by inducing Nrf2-Keap1-dependent gene expression and inhibiting the secretion of NF-κB dependent pro-inflammatory cytokines. NATxME was also effective in vivo, inhibiting neutrophil recruitment in a zebrafish model of inflammation. This work lays the foundation for the rational design of a new therapeutic strategy for the prevention and treatment of metabolic and inflammation-related disease

Informe final del proyecto: Descifrando la arquitectura molecular del elongasoma y divisoma de Corynebacterineae mediante marcado por proximidad en la célula viva

La elongación y la división celular de bacilos son procesos dirigidos por dos complejos de proteínas denominados elongasoma y divisoma respectivamente. El conocimiento actual acerca de la arquitectura de estos complejos proviene mayoritariamente del estudio de organismos modelo, para los que se han identificado muchos de sus componentes. Sin embargo, para el orden Corynebacteriales, la información disponible es muy fragmentaria y pone de manifiesto diferencias importantes con las bacterias modelo. Muchas de las proteínas claves del elongasoma y divisoma de Escherichia coli y Bacillus subtilis no presentan homólogos reconocibles en el orden Corynebacteriales. Además, existen fuertes evidencias de que estas bacterias utilizan la fosforilación de proteínas como mecanismo para regular el ensamblado del divisoma y elongasoma. En este proyecto nos planteaos contribuir a elucidar la arquitectura molecular de estos complejos mediante la exploración del entorno proteómico de componentes del divisoma y/o elongasoma con alta resolución espacial. Para ello, utilizamos dos aproximaciones interactómicas complementarias centradas en componentes clave de estos complejos y en distintos contextos de fosforilación: marcado por proximidad en la célula viva y entrecruzamiento químico, ambas acopladas a espectrometría de masa. Los resultados obtenidos a través del análisis de más de 15 interactomas nos han permitido identificar y caracterizar nuevos componentes del los complejos en estudio y mapear redes de interacciones en el septo y el polo de la célula. Además, realizamos una caracterización funcional de algunos de estos componentes seleccionados. Globalmente, la ejecución del presente proyecto permitió mejorar nuestra comprensión a nivel molecular de dos procesos esenciales en un grupo de bacterias de gran importancia médica e industrial: la elongación y división celular. Además, nos permitió identificar nuevos potenciales blancos para agentes antimicrobianos con modos de acción muy específicos para estas bacterias, que incluyen importantes patógenos humanos, como Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae y Corynebacterium diphtheriae.Agencia Nacional de Investigación e Innovació