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Keywords: HIV, Transcription, Latency, Quinoline, Bromodomain, Palabras clave: VIH, Bromodominio, Latencia, Quinolin, and Transcripción

Tras la infección por VIH-1, el establecimiento de un depósito de células T en reposo infectadas latentemente con VIH impide la erradicación del virus en pacientes. Para lograr la erradicación, la terapia retroviral existente debe combinarse con medicamentos que reactiven los virus latentes. Previamente, nuestro grupo describió un nuevo compuesto químico, MMQO (8-metoxi-6-metilquinolin-4-ol) que es capaz de reactivar la transcripción viral a través de un mecanismo desconocido. El objetivo de este proyecto fue identificar los proteínas que interaccionan con MMQO e investigar su papel en la reactivación del VIH-1. Hemos establecido que MMQO es capaz de inducir la transcripción de minigenomas provirales que carecen de genes para los componentes virales, lo que nos permite plantear la hipótesis de que el compuesto funciona principalmente a través de factores del huésped. La caracterización de los perfiles de transcripción de MMQO mediante microarrays de expresión nos permitió identificar numerosos rasgos provocados por el compuesto. MMQO muestra una robusta naturaleza inmunosupresora que afecta a la proliferación celular debido a la disminución de los niveles proteicos de cMyc y Bcl-2 y la desregulación de genes sensibles a acetilación. Estas características indican que MMQO imita las lisinas acetiladas de histonas y funciona como un inhibidor de bromodominio y dominio extraterminal (BET). Análisis adicionales de la expresión génica y proteómica confirmaron esta hipótesis y demostramos que MMQO desplaza de la cromatina a Brd4, un miembro de la familia BET y antagoniza el papel pro-latente de Brd4 cerca del sitio de inicio de la transcripción de VIH-1. Modelos computacionales de docking también confirmaron la especificidad de MMQO hacia los bromodominios de la familia BET y un ensayo in vitro mediante FRET contra los miembros de la familia, identificó que MMQO tiene una mayor afinidad hacia la proteína Brd9. Por último, hemos establecido que la inhibición de Brd9 tiene un mínimo efecto sobre la expresión proviral, lo que sugiere que la principal función de MMQO sobre VIH-1 se puede atribuir al desplazamiento de Brd4. Debido a la amplia gama de propiedades de los inhibidores de la familia BET, estas moléculas se están evaluando actualmente en ensayos clínicos contra diversos tipos de cáncer y afecciones inmunitarias. MMQO, con un funcionamiento dual, es un nuevo miembro de esta clase de medicamentos. La estructura minimalista de MMQO puede ser muy prometedora ya que puede ser modificada para optimizar la afinidad hacia Brd9 / 4 y, potencialmente, podría ser de utilidad en la investigación contra una gran variedad de enfermedades, incluyendo el VIH.

Reacciones multicomponente, Reaccions multicomponent, Multicomponent reactions, Reacción de Povarov, Reacció de Povarov, Povarov reaction, Quinolina, Quinoline, Acetilcolinesterasa, Acetilcolinesterase, and Ciències de la Salut

La presente tesis doctoral se centra principalmente, en aumentar la variabilidad del componente olefínico presente en la reacción multicomponente de Povarov y procesos relacionados, así como en explorar la posible actividad como inhibidores de AChE de los productos de oxidación de los aductos Povarov. Dentro de este trabajo, se estudió la reactividad de un variado grupo de lactamas insaturadas. En este grupo se varió la sustitución sobre el nitrógeno, la posición del doble enlace (endo- o exo- cíclico) y el tamaño del ciclo (5, 6 y 7). De este modo se obtuvieron las correspondientes tetrahidroquinolinas, producto de la reacción de Povarov, con un patrón de sustitución interesante. De los aductos obtenidos se sintetizaron las quinolinas correspondientes a partir de una oxidación con DDQ. Este último proceso es de gran interés, ya que este tipo de compuestos son abundantes en productos naturales y bioactivos. De igual modo, se estudió la reactividad de olefinas heterocíclicas del tipo 1,3-tia-, -oxa-, -imidazolona, obteniendo satisfactoriamente las tetrahidroquinolinas Povarov. Con estas nuevas olefinas se pudo estudiar la regioselectividad de su ataque, observando que este se realiza de manera selectiva. Como consecuencia de esta observación se diseño la versión intramolecular de la reacción y de este modo invertir el ataque de las olefinas sintetizadas. De todos los aductos obtenidos se sintetizó las correspondientes quinolinas. Como se ha comentado anteriormente, las quinolinas son de gran importancia, así que se diseñó un nuevo método para su obtención a partir de los aductos Povarov. Para ello se analizaron un gran número de oxidantes, entre ellos se seleccionó el dióxido de manganeso de la casa comercial Wako, ya que fue el único con el que no se obtenían subproductos de reacción y un rendimiento aceptable. Seguidamente, en el grupo de investigación se descubrió una nueva reacción multicomponente de tipo Mannich-Ritter para obtener amidinas cíclicas. Dentro de este trabajo se estudiarón el rango de olefinas activadas validas para el proceso, observando que este componente es clave y condiciona el mecanismo de la reacción. Por último, se estudió la actividad de quinolinas sintetizadas a partir de los aductos Povarov obtenidos a partir de lactamas insaturadas y enaminas cíclicas, como inhibidores de la acetilcolinesterasa. El objetivo es inhibir la actividad que tiene la enzima como catalizador de la agregación del β-amiloide, uno de los responsables de la enfermedad de Alzheimer. Los resultados obtenidos son esperanzadores, ya que muestran una muy buena actividad para compuestos relativamente pequeños.