Estudio teórico-experimental en la búsqueda de nuevos inhibidores de pequeño tamaño molecular de esfingosina quinasa 1 (SphK1)

La esfingosina quinasa (SphK) 1 y 2 son quinasas lipídicas quecatalizan la formación de esfingosina-1-fosfato (S1P), una potente molécula de señalización con una amplia gama de efectos celulares como supervivencia celular, proliferación, angiogénesis, diferenciación, migración y función inmune, entre otras. Se ha demostrado que SphK1 y 2 se encuentran con una regulación incrementada en procesos tumorales y que su ablación o inhibición genética desaceleran el crecimiento tumoral y sensibilizan las células cancerosas a los agentes quimioterapéuticos. Dado que su estructura molecular ha sido recientemente reportada, en estetrabajo de tesis se propuso estudiar las principales características estructurales de esta proteína, como así también buscar nuevos inhibidores para estas enzimas, en lo posible más potentes y específicos.El presente trabajo es de naturaleza teórico-experimental y tiene un perfil integrativo y muy completo ya que se han realizado estudios de modelización molecular, síntesis química y ensayos biológicos. En el caso particular de los estudios de modelado, se han empleado diversas técnicas tales como cribado virtual, estudios de docking, simulaciones moleculares empleando dinámica molecular, análisis de descomposición por residuos, estudios de propensión dinámica de puentes de hidrógeno, modelado porhomología y cálculos computacionales empleando altos niveles de teoría como por ejemplo análisis QTAIM (Quantum Theory of Atoms In Molecules), entre otros.En este trabajo de tesis se han obtenido resultados de sumo interés tanto desde el punto de vista metodológico, como así también para la química medicinal en el diseño de nuevos ligandos. En el primer caso, mediante estudios de modelado molecular, se han adquirido importantes datos estructurales que son característicos del sitio catalítico de la enzima SphK1. Estos resultados permiten entender a nivel molecular, las particularidades del sitio activo de esta proteína que juega un rol central en diversos procesos fisiológicos de gran interés que incluyen procesos inflamatorios y el cáncer, entre otros. Además, mediante los estudios empleando cálculos QTAIM se ha demostrado la importancia de emplear estas técnicas en forma combinada con simulaciones de dinámica molecularpara determinar que porciones de los ligandos deben ser modificados para poder aumentar sus afinidades con su blanco molecular.Desde el punto de vista de interés de la química medicinal, seprodujeron numerosos nuevos inhibidores para las enzimas en estudio. A partir de un estudio de cribado virtual, se obtuvieron nuevos andamiajes estructurales que podrían ser utilizados para el diseño de nuevos inhibidores. Por otro lado, utilizando como estrategia de diseño tomar como estructura inicial a conocidos inhibidores de SphK1, también se consiguió diseñar, sintetizar y medir biológicamente dos nuevas series de inhibidores de esta enzima. Algunos de estos nuevos compuestos han mostrado unapotente actividad inhibitoria, comparable a la de algunas moléculas actualmente en uso. Además, se logró obtener un nuevo inhibidor de SphK2, el cual puede actuar como potencial agente anticancerígeno y antinflamatorio.Fil: Vettorazzi, Marcela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentin

The electronic density obtained from a QTAIM analysis used as molecular descriptor. A study performed in a new series of DHFR inhibitors

The results reported here indicate that the electron density obtained from a QTAIM analysis is an excellent descriptor of molecular interactions that stabilize and destabilize the formation of the ligand-receptor (L-R) complex. The study was conducted on a series of 25 compounds that have inhibitory effects on DHFR. Besides the synthesis and bioassays performed for some of these compounds, various types of molecular calculations were performed. Thus, we performed MD simulations, computations at different levels of theory (ab initio and DFT) using reduced models and a QTAIM study on the different complexes. The resulting model has allowed us to differentiate not only highly active compounds with respect to compounds weakly active, but also among compounds that have similar affinities in this series. The model also showed a high degree of predictability which allows predicting the affinity of non-synthesized compounds. Very important additional information can be obtained through this type of study, it is possible to visualize which amino acids are involved in the interactions determining the different affinities of the ligands.Fil: Tosso, Rodrigo David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Vettorazzi, Marcela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Andujar, Sebastian Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Gutierrez, Lucas Joel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Garro Martinez, Juan Ceferino. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Suvire, Fernando Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Angelina, Emilio Luis. Universidad Nacional del Nordeste; ArgentinaFil: Rodríguez, Ricaurte. Universidad Nacional de Colombia; Colombia. Universidad de Jaén; EspañaFil: Nogueras, Manuel. Universidad de Jaén; EspañaFil: Cobo, Justo. Universidad de Jaén; EspañaFil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentin

Hidroxynaphthalenecarboxamides and substituted piperazinylpropandiols, two new series of braf inhibitors. A theoretical and experimental study

Recently we reported two new structural scaffolds as potential inhibitors of BRAF; both series of compounds were studied in greater depth in the present work. Our results indicate that the new substituted piperazinylpropandiols derivatives evaluated here do not show significantly better activities to that previously reported for the structure chosen as starting structure. In contrast the results obtained for the other series were more positive. We report now new hydroxynaphthalenecarboxamides with significant inhibitory activity on BRAF. In order to better understand these experimental results, wecarried out a molecular modeling study using different combined techniques. While the simulations using simple techniques such as docking and DM simulations allowed us to explain which the best structural scaffold, these results is do not allow to explain why compounds with substituents in different spatial positions have similar inhibitory effects. In this sense, the use of MD/QTAIM combined calculations allow to explain in detail the molecular interactions that stabilize the different molecular complexes reported here. Another interesting contribution of this study is that the different molecular interactions that stabilize the complexes have been analyzed in depth. The QTAIM results indicatethat the different spatial dispositions of the substituents (ortho, meta and para) allow to establish alternative interactions with Asp594 or with Lis483 depending on their spatial arrangement. This result is in agreement to those observed for vemurafenib and dabrafenib. This structural information is important for the design of new inhibitors with this type of structural scaffold.Fil: Campos, Ludmila Estefanía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Garibotto, Francisco Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Vettorazzi, Marcela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Angelina, Emilio Luis. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaFil: Alvarez, Sergio Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaXLVIII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de BiofísicaSan LuisArgentinaSociedad Argentina de BiofísicaUniversidad Nacional de San Lui

Theoretical models to predict the inhibitory effect of ligands of sphingosine kinase 1 using QTAIM calculations and hydrogen bond dynamic propensity analysis

We report here the results of two theoretical models to predict the inhibitory effect of inhibitors of sphingosine kinase 1 that stand on different computational basis. The active site of SphK1 is a complex system and the ligands under the study possess a significant conformational flexibility; therefore for our study we performed extended simulations and proper clusterization process. The two theoretical approaches used here, hydrogen bond dynamics propensity analysis and Quantum Theory of Atoms in Molecules (QTAIM) calculations, exhibit excellent correlations with the experimental data. In the case of the hydrogen bond dynamics propensity analysis, it is remarkable that a rather simple methodology with low computational requirements yields results in excellent accord with experimental data. In turn QTAIM calculations are much more computational demanding and are also more complex and tedious for data analysis than the hydrogen bond dynamic propensity analysis. However, this greater computational effort is justified because the QTAIM study, in addition to giving an excellent correlation with the experimental data, also gives us valuable information about which parts or functional groups of the different ligands are those that should be replaced in order to improve the interactions and thereby to increase the affinity for SphK1. Our results indicate that both approaches can be very useful in order to predict the inhibiting effect of new compounds before they are synthesized.Fil: Vettorazzi, Marcela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Menéndez, Cintia Anabella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Gutierrez, Lucas Joel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Andujar, Sebastian Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Appignanesi, Gustavo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentin

Conformational and electronic intricacies of dopamine interacting with the D2 Dopamine Receptor: A comprehensive theoretical study

Understanding of the biological behavior of different L-R complexes requires determining the conformational and electronic aspects of both the small ligand as well as the binding site of its receptor. Here we report the conformational and electronic behavior of dopamine (DO)  interacting at the active site of the D2 dopamine receptor (D2DR). The selection of this molecular target is due to two main  reasons: it is a molecular target of great importance for medicinal chemistry and very useful structural information has been recently reported due to the D2DR has been crystallized. Different computational techniques have been used in combination in this study. In this way, docking calculations,  molecular dynamics simulations and quantum mechanical calculations have been performed. Moreover, the different molecular interactions of the  complexes were evaluated in detail using two techniques: QTAIM (Quantum Theory of Atoms in Molecules) and NMR nuclear magnetic shielding  constants calculations. Our study goes much further than any previously done, since for the first time we have been able to obtain and report the complete  conformational potential energy surface (PES) for DO in its binding pocket. Analysis of the complete PES is the most comprehensive way to understand the conformational behavior of a ligand such as DO, which possesses two rotatable bonds, since it is possible to locate all critical points on the surface and even see its different conformational inter-conversion paths.Our study indicates that seven different conformations of DO are the most relevant. From these seven ones, two are those that could be  considered as the biologically relevant conformations of DO. On the other hand, the most important molecular interactions that stabilize these molecular complexes are those with Asp80, Val81, Cys84, Thr85, Ser159, Ser160, Ser163, Phe164 and Tyr403.Fil: Goicoechea, Moro L.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Tosso, Rodrigo David. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Parravicini, Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Zarycz, Maria Natalia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Angelina, Emilio Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; ArgentinaFil: Vettorazzi, Marcela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Andujar, Sebastian Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaXLVIII Reunión Anual de la Sociedad Argentina de BiofísicaSan LuisArgentinaSociedad Argentina de BiofísicaUniversidad Nacional de San Lui

The long and winding road to convert an antimicrobial compound into an antimicrobial drug: An overview from a medicinal chemistry point of view

Background & Objective: Fungi are responsible for producing infections in humans. While all humans are susceptible to these disorders, immunocompromised people are the most at risk. Although it appears that we have many antifungal drugs in clinical use, unfortunately, most antifungal drugs currently in use have serious limitations or some drawbacks in pharmacokinetic aspects such as they do not possess an adequate solubility. As complement, fungi have developed a significant resistance against them because of their indiscriminate and even irrational use in some cases. Considering such situation, there is an urgent need to develop new and more effective antifungal drugs. Discussion: For such reason, in recent years there has been an incredible increase in the number of studies looking for new compounds with antifungal effects; in particular new structures obtained from natural products. While a large number of compounds with antifungal activities (some of them with novel structures) have been reported, very few have managed to be used therapeutically. In this review article, we have identified and discussed the main reasons for the poor results that have been obtained so far in order to find new antifungal drugs. Also, new strategies which could be under way to improve the search for new antifungal agents for therapeutic use are discussed here, remarking their scope and limitations.Fil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Suvire, Fernando Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Andujar, Sebastian Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Alvarez, María A.. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Química; ArgentinaFil: Dolab, Juan Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Vettorazzi, Marcela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Rojas, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentin

Design of new quinolin-2-one-pyrimidine hybrids as sphingosine kinases inhibitors

Sphingosine-1-phosphate is now emerging as an important player in cancer, inflammation, autoimmune, neurological and cardiovascular disorders. Abundance evidence in animal and humans cancer models has shown that SphK1 is linked to cancer. Thus, there is a great interest in the development new SphK1 inhibitors as a potential new treatment for cancer. In a search for new SphK1 inhibitors we selected the well-known SKI-II inhibitor as the starting structure and we synthesized a new inhibitor structurally related to SKI-II with a significant but moderate inhibitory effect. In a second approach, based on our molecular modeling results, we designed new structures based on the structure of PF-543, the most potent known SphK1 inhibitor. Using this approach, we report the design, synthesis and biological evaluation of a new series of compounds with inhibitory activity against both SphK1 and SphK2. These new inhibitors were obtained incorporating new connecting chains between their polar heads and hydrophobic tails. On the other hand, the combined techniques of molecular dynamics simulations and QTAIM calculations provided complete and detailed information about the molecular interactions that stabilize the different complexes of these new inhibitors with the active sites of the SphK1. This information will be useful in the design of new SphK inhibitors.Fil: Vettorazzi, Marcela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Insuasty, Daniel. Universidad de Jaén; EspañaFil: Lima, Santiago. Virginia Commonwealth University School of Medicine; Estados UnidosFil: Gutierrez, Lucas Joel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Nogueras, Manuel. Universidad de Jaén; EspañaFil: Marchal, Antonio. Universidad de Jaén; EspañaFil: Abonia, Rodrigo. Universidad del Valle; ColombiaFil: Andujar, Sebastian Antonio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Spiegel, Sarah. Virginia Commonwealth University School of Medicine; Estados UnidosFil: Cobo, Justo. Universidad del Valle; ColombiaFil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentin

Hydroxynaphthalenecarboxamides and substituted piperazinylpropandiols, two new series of BRAF inhibitors. A theoretical and experimental study

The oncogenic mutated kinase BRAFV600E is an attractive molecular target because it is expressed in several human cancers, including melanoma. To present, only three BRAF small inhibitors are approved by the FDA for the treatment of patients with metastatic melanoma: Vemurafenib, Dabrafenib and Encorafenib. Although many protocol treatments have been probed in clinical trials, BRAF inhibition has a limited effectiveness because patients invariably develop resistance and secondary toxic effects associated with the therapy. These limitations highlight the importance of designing new and better inhibitors with different structures that could establish different interactions in the active site of the enzyme and therefore decrease resistance progress. Considering the data from our previous report, here we studied two series of derivatives of structural scaffolds as potential BRAF inhibitors: hydroxynaphthalenecarboxamides and substituted piperazinylpropandiols. Our results indicate that structural analogues of substituted piperazinylpropandiols do not show significantly better activities to that previously reported. In contrast, the hydroxynaphthalenecarboxamides derivatives significantly inhibited cell viability and ERK phosphorylation, a measure of BRAF activity, in Lu1205 BRAFV600E melanoma cells. In order to better understand these experimental results, we carried out a molecular modeling study using different combined techniques: docking, MD simulations and quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) calculations. Thus, by using this approach we determined that the molecular interactions that stabilize the different molecular complexes are closely related to Vemurafenib, a well-documented BRAF inhibitor. Furthermore, we found that bi-substituted compounds may interact more strongly respect to the mono-substituted analogues, by establishing additional interactions with the DFG-loop at the BRAF-active site. On the bases of these results we synthesized and tested a new series of hydroxynaphthalenecarboxamides bi-substituted. Remarkably, all these compounds displayed significant inhibitory effects on the bioassays performed. Thus, the structural information reported here is important for the design of new BRAFV600E inhibitors possessing this type of structural scaffold.Fil: Campos, Ludmila Estefanía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Garibotto, Francisco Matías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Angelina, Emilio Luis. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Kos, Jiri. Palacky University; República ChecaFil: Gonec, Tomas. Masaryk University. Faculty Of Sciences; República ChecaFil: Marvanova, Pavlina. Masaryk University. Faculty Of Sciences; República ChecaFil: Vettorazzi, Marcela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Oravec, Michal. Global Change Research Institute Cas; República ChecaFil: Jendrzejewska, Izabela. University Of Silesia; PoloniaFil: Jampilek, Josef. Palacky University; República ChecaFil: Alvarez, Sergio Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentin

Synthesis and biological evaluation of sphingosine kinase 2 inhibitors with anti‐inflammatory activity

The synthesis of inhibitors of SphK2 with novel structural scaffolds is reported. These compounds were designed from a molecular modeling study, in which the molecular interactions stabilizing the different complexes were taken into account. Particularly interesting is that 7‐bromo‐2‐(2‐phenylethyl)‐2,3,4,5‐tetrahydro‐1,4‐epoxynaphtho[1,2‐b]azepine, which is a selective inhibitor of SphK2, does not exert any cytotoxic effects and has a potent anti‐inflammatory effect. It was found to inhibit mononuclear cell adhesion to the dysfunctional endothelium with minimal impact on neutrophil–endothelial cell interactions. The information obtained from our theoretical and experimental study can be useful in the search for inhibitors of SphK2 that play a prominent role in different diseases, especially in inflammatory and cardiovascular disorders.Fil: Vettorazzi, Marcela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Vila, Laura. Universidad de Valencia; EspañaFil: Lima, Santiago. Virginia Commonwealth University School of Medicine; Estados UnidosFil: Acosta, Lina. Universidad Industrial Santander; ColombiaFil: Yépes, Felipe. Universidad Industrial Santander; ColombiaFil: Palma, Alirio. Universidad Industrial Santander; ColombiaFil: Cobo, Justo. Universidad de Jaén; EspañaFil: Tengler, Jan. Medis International a.s.; República ChecaFil: Malik, Ivan. Comenius University; EslovaquiaFil: Alvarez, Sergio Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Marqués, Patrice. Universidad de Valencia; EspañaFil: Cabedo, Nuria. Universidad de Valencia; EspañaFil: Sanz, María J.. Universidad de Valencia; EspañaFil: Jampilek, Josef. Comenius University; EslovaquiaFil: Spiegel, Sarah. Virginia Commonwealth University School of Medicine; Estados UnidosFil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentin

An integrative study to identify novel scaffolds for sphingosine kinase 1 inhibitors

Sphingosine kinase 1 (SphK1), the enzyme that produces the bioactive sphingolipid metabolite, sphingosine-1-phosphate, is a promising new molecular target for therapeutic intervention in cancer and inflammatory diseases. In view of its importance, the main objective of this work was to find new and more potent inhibitors for this enzyme possessing different structural scaffolds than those of the known inhibitors. Our theoretical and experimental study has allowed us to identify two new structural scaffolds (three new compounds), which could be used as starting structures for the design and then the development of new inhibitors of SphK1. Our study was carried out in different steps: virtual screening, synthesis, bioassays and molecular modelling. From our results, we propose a new dihydrobenzo[b]pyrimido[5,4-f]azepine and two alkyl{3-/4-[1-hydroxy-2-(4-arylpiperazin-1-yl)ethyl]phenyl}carbamates as initial structures for the development of new inhibitors. In addition, our molecular modelling study using QTAIM calculations, allowed us to describe in detail the molecular interactions that stabilize the different Ligand-Receptor complexes. Such analyses indicate that the cationic head of the different compounds must be refined in order to obtain an increase in the binding affinity of these ligands.Fil: Vettorazzi, Marcela Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Angelina, Emilio Luis. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura. Departamento de Química. Laboratorio de Estructura Molecular y Propiedades; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lima, Santiago. Virginia Commonwealth University. School of Medicine; Estados UnidosFil: Gonec, Tomas. Veterinarni A Farmaceuticka Univerzita Brno; República ChecaFil: Otevrel, Jan. Veterinarni A Farmaceuticka Univerzita Brno; República ChecaFil: Marvanova, Pavlina. Veterinarni A Farmaceuticka Univerzita Brno; República ChecaFil: Padrtova, Tereza. Veterinarni A Farmaceuticka Univerzita Brno; República ChecaFil: Mokry, Petr. Veterinarni A Farmaceuticka Univerzita Brno; República ChecaFil: Bobal, Pavel. Veterinarni A Farmaceuticka Univerzita Brno; República ChecaFil: Acosta, Lina M.. Universidad Industrial Santander; ColombiaFil: Palma, Alirio. Universidad Industrial Santander; ColombiaFil: Cobo, Justo. Universidad de Jaén; EspañaFil: Bobalova, Janette. Institute Of Analytical Chemistry Of The Czech Academy Of Sciences; República ChecaFil: Csollei, Jozef. Comenius University; EslovaquiaFil: Malik, Ivan. Comenius University; EslovaquiaFil: Alvarez, Sergio Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Spiegel, Sarah. Virginia Commonwealth University. School of Medicine; Estados UnidosFil: Jampilek, Josef. Comenius University; EslovaquiaFil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; Argentin