Dottorato in BIOCHIMICA

Titolo della tesi: Development of selective inhibitors for the PDIA3 protein for pharmacological use in glioblastoma

PDIA3 è una proteina pleiotropica localizzata principalmente nel reticolo endoplasmatico dove è coinvolta nel ripiegamento delle proteine, catalizzando la formazione, la rottura e il riarrangiamento dei legami disolfuro. PDIA3 è implicato in numerose patologie come infiammazioni, neurodegenerazione e cancro. In particolare, il livello di espressione di PDIA3 è stato considerato come un biomarcatore nel glioblastoma, il tumore più aggressivo e comune del sistema nervoso centrale negli adulti e quindi proposto come potenziale nuovo bersaglio farmacologico. Nel mio progetto di dottorato, partendo da scaffold di composti noti come inibitori PDIA, abbiamo sviluppato nuove molecole e valutato la loro potenziale inibizione selettiva su PDIA3 rispetto a PDIA1, seguendo diverse strategie. Inizialmente abbiamo analizzato la punicalina, un derivato più piccolo della punicalagina privo della porzione di acido esaidrossidifenico, che ha dimostrato di essere un inibitore più selettivo di PDIA3. Ciò ha suggerito la possibilità di sviluppare molecole basate su scaffold di ellagitannini con una struttura più piccola con migliore affinità e selettività per PDIA3. In collaborazione con il gruppo di ricerca del Prof. Roberto Di Santo, sono stati progettati e sintetizzate un gruppo di nuove molecole derivati strutturali di polifenoli e di 16F16. L’analisi di questi nuovi composti ha portato all'identificazione di due nuove molecole, RDS 1554 e RDS 4310, che hanno mostrato una maggiore capacità di legare ed inibire la proteina PDIA3. Gli studi DSF hanno indicato che RDS 1554, come la punicalina, ha mostrato un cambiato più importante nella stabilità termica di PDIA3. RDS 4310, un inibitore non selettivo di PDIA3, ha mostrato un effetto destabilizzante contro PDIA3, ma inferiore a quello indotto da RDS 1554. A differenza di RDS1554, che ha causato una ridistribuzione cellulare di PDIA3, RDS 4310 alla stessa concentrazione di 20 uM, ha causato un elevato effetto citotossico nelle cellule di glioblastoma T98G. Infine, le analisi proteomiche e computazionali rivelano una modalità d'azione che non è stata ancora osservata per gli inibitori covalenti, offrendo così preziose informazioni meccanicistiche sulla selettività delle isoforme. Sulla base di questi risultati ottenuti dal mio lavoro di dottorato, sono state ottenute informazioni che potranno essere utilizzate per sviluppare nuovi potenziali inibitori più selettivi nei confronti della proteina PDIA3.