FISR2019-03796 - PROLEISH Proteolysis targeting chimeras (PROTACs) to treat leishmaniasis (DSB.AD006.312)

Thematic area

Biomedical sciences

Project area

Structure responsible for the research project

Institute of molecular biology and pathology (IBPM)

Project manager

ANDREA ILARI
Phone number: 06499120910
Email: andrea.ilari@cnr.it

Abstract

PROLEISH ha come obiettivo quello di sviluppare strumenti terapeutici completamente innovativi per il trattamento farmacologico della leishmaniosi. PROLEISH propone lo sviluppo di una serie di Proteolysis Targeting Chimeras (PROTAC) contro leishmaniosi. I PROTACs sono piccole molecole bifunzionali che legano simultaneamente una ubiquitina ligasi E3 e una proteina di interesse (POI). La formazione di un complesso ternario tra POI-PROTAC-E3 ligasi induce l'ubiquitinazione della POI mediata dalla ligasi-E3 e la conseguente degradazione selettiva della POI da parte del proteosoma. La POI selezionata è la tripanotione reduttasi (TR) un target ben validato e ampiamente studiato. Nel corso del progetto: 1) identificheremo i ligandi ottimali per TR. E per una ligasi E3 di Leishmania. 3) sintetizzeremo molecole bifunzionali utilizzando un opportuno linker. 4) le molecole sintetizzate saranno poi testate per la loro capacità di: (a) legarsi in vitro sia alla ligasi E3 che alla TR; (b) inibire la crescita dei promastigoti (stadio extracellulare) e degli amastigoti (stadio intracellulare) (c) causare l'ubiquitinazione e la degradazione di TR in sistemi cell-free e parassiti in coltura.

Goals

L'obiettivo primario del progetto è quello di produrre PROTAC in grado di far degradare TR dal proteosoma di Leishmania ed in questo modo uccidere il parassita. Il PROTAC si compone di tre elementi un ligando di TR, un linker ed un ligando di una E3-ligasi. In questo contesto il compito della nostra unità sarà quello di valutare l'affinità di legame delle molecole identificate con la TR e la ligasi E3. Saranno utilizzati sia test enzimatici basati su NADPH, sia la tecnica SPR (Surface Plasmon Resonance). Saranno anche risolte le strutture a raggi X dei complessi TR per i ligandi più promettenti, che saranno poi coniugati con i ligandi della E3-Ligase per ottenere PROTACs ottimizzati. Successivamente, l'ISS verificherà che le molecole sintetizzate mostrino attività anti-leishmania contro i parassiti in coltura e in collaborazione con la nostra unità sarà verificato attraverso western blot che l'attività antileishmania delle molecole sintetizzate sia effettivamente dovuta alla diminuizione della concentrazione di TR nel parassita.

Start date of activity

25/11/2020

Keywords

Leishmaniosi, PROTAC, Biocrystal facility

Last update: 06/07/2025