Characterisation of Gyrase inhibitors using ITC and enzymatic assay

Abstract

Univerzita Karlova v Praze, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmaceutické chemie a kontroly léčiv University of Ljubljana, Faculty of Pharmacy Department of Medicinal Chemistry Školitelé: prof. PharmDr. Martin Doležal, Ph.D. assoc. prof. Dr. Janez Ilaš, Ph.D. Student: Michaela Barančoková Název diplomové práce: Charakterizace inhibitorů gyrázy s použitím ITC a enzymatického testování Tato práce se zabývá in vitro hodnocením inhibitorů gyrasy a topoisomerasy IV - enzymů spadajících do rodiny topoisomeras typu II. Tyto enzymy jsou nezbytné pro správnou funkci bakteriální buňky a jejich inhibicí dochází k jejímu zániku. Experimentální část práce byla vypracována na Katedře Medicinální Chemie při Univerzitě v Lublani v rámci programu Erasmus+. Testované nové inhibitory na bázi substituovaného pyrrolamidu s GyrB (ParE) mechanismem účinku byly vyvinuty na tomtéž oddělení. Byly popsány základní parametry DNA topologie, typy a rozdělení topoisomeras, mechanismus účinku a struktura gyrasy a topoisomerasy IV a stručné shrnutí inhibitorů používaných v klinické praxi. V experimentální části byla pro hodnocení použita metoda enzymatického testování, pomocí níž byla vypočítána hodnota inhibiční koncentrace IC50. Byla zjišťována aktivita proti E. coli gyrase, E. coli topoisomerase IV, S. aureus...

Charles University in Prague, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of Pharmaceutical Chemistry and Drug Control University of Ljubljana, Faculty of Pharmacy Department of Medicinal Chemistry Supervisors: prof. PharmDr. Martin Doležal, Ph.D. assoc. prof. Dr. Janez Ilaš, Ph.D. Student: Michaela Barančoková Title of Diploma Thesis: Characterisation of Gyrase inhibitors using ITC and enzymatic assay This paper deals with in vitro evaluation of inhibitors of gyrase and topoisomerase IV - enzymes of type II topoisomerases family. These enzymes are essential for the proper function of bacterial cell and their inhibition leads to its destruction. The experimental part of the work had been developed at the Department of Medicinal Chemistry at the University of Ljubljana within Erasmus+ program. Tested novel inhibitors based on substituted pyrroleamide moiety with GyrB (ParE) mechanism of action were developed at the same department. The basic parameters of DNA topology, types and classification of topoisomerases, mechanism of action and structure of gyrase and topoisomerase IV and brief summary of inhibitors used in clinical practice were described. Enzymatic assay was used for evaluation in the experimental part, and half maximal inhibitory concentration IC50 was calculated. The activity...