V. 06.10.23/ 07.12.23/ 07.02.24/ 04.03.24 Flashcards
Eigenschaften um zns gängigkeit zu minimieren
Welche physchem Eigenschaften sind für eine schlechte ZNS-Gängigkeit erwünscht? (Welche Design-Strategien können Sie für die minimierung der ZNS-Gängigkeit anwenden?)
im falle das man strategien zeichnen soll nehmen wir die her für ZNS Maximierung nur umgekehrt
Target-Validierung/Assessment
Target muss ebenfalls Validiert werden.
I. Biologie/Pharmakologie:
- Chemical Tools: Target-Aktivität wird moduliert, Scaffolding Funktion bleibt potenziell erhalten, untersuchung unterschiedlicher Domänen
- Biological Tools: siRNA, Target nicht mehr vorhanden
- Genetischer Link
II. Safety/Toxizität
III. Klinische Aspekte
- Biomarker, Patienten-Auswahl
- Biomarker zur Beurteilung der gewünschten therapeutischen Effekte
IV. Drugability
- Drugability muss gegeben sein —> nicht an jedes Protein kann ein small molecule binden
wie kann ich überprüfen ob eine verunreiningung inteferiert bei meinem assay
Welche Experimente werden in High Throughput Screening durchgeführt , um Hits zu validieren?
Follow-Up: Hit Validierung
- Confirmation Assay: Wiederholung des Primär-Assays für ausgewählte Substanzen
- Konzentrations-Wirkungskurve: IC50 , EC50 , etc.
- Assay Interferenz: Stört die Verbindung den Assay und ist eigentlich gar nicht aktiv?
- Orthogonale Assays: anderes Messprinzip, z.B.: funktioneller Assay vs. Bindestudien
- Eventuell: Selektivität
Beschreiben Sie 5 Designstrategien um den CYP-mediierten metabolischen Abbau zu verringern und zeichnen Sie jeweils ein Anwendungsbeispiel ihrer Wahl. (10P)
- Lipophilie senken
- Regioisomere
- Blockade am Angriffsort
- Generelle sterische Blockade
- Entfernen/Austauschen von anfälligen Substrukturen
- Ring-Modifikationen
- Chiralität R/S Proteine und Enzyme sind Stereoselektiv
- Konformation
Welche molekularen Ursachen für Genotoxizität kennen Sie? Bitte erklären Sie anhand jeweils eines Beispiels wie Sie ihre Moleküle verändern können, um Genotoxizität zu verhindern? (6P)
Molekularen Ursachen:
DNA Interkalation:
* V.a. planare und pos. geladene/ basische Moleküle z.B Aryl Nitrenium Ion —>Lagern sich in die Doppelhelix der DNA
* Major Groove Binders —> binden in der großen Furche der DNA
* Minor Groove Binders —> binden in der kleinen Furch der DNA
Andere Mechanismen
* Inhibition von DNA-Reperaturenzymen
* Inhibition der Zellzyklus-Regulation —> zb Kinasen
* Inhibition von DNA-Synthese
* Inhibition von Histone Deacetylase (HDACs), DNA Methylase
* Spindelgifte
* Metall Homeostase
irgendwas chemical tool veränderung keine ahnung??
- Mögliche Frage: Welche Vorsichtsmaßnahmen sollten bei der Auswahl und Optimierung/ Veränderung von Chemical Tools beachtet werden um deren Selektivität und Wirksamkeit zu verbessern ?”
- Welche Schritte und Vorsichtsmaßnahmen sollten bei der Auswahl, Validierung und Optimierung/ Veränderung von Chemical Tools beachtet werden?
Was sind PROTACs, ( wahrscheinlich mechanismus erklären)
Der Wirkmechanismus von PROTACs (Proteolysis Targeting Chimeras) besteht darin:
* gezielt den Abbau spezifischer Proteine in der Zelle zu induzieren. Sie bestehen aus einer Zielprotein-bindenden Domäne, einer E3-Ligase-bindenden Domäne und einem Linker, der beide Domänen verbindet.
* Durch die Bildung eines ternären Komplexes aus Zielprotein, PROTAC und E3-Ligase wird das Zielprotein polyubiquitiniert und anschließend vom Proteasom abgebaut.
targeted covalent inhibitors ( frage wurde nicht genau formuilert aber wahrscheinlich erklären vlt bsp von funktoinller gruppe dafür angeben …)
Allgemein Erklärung verständis :
Targeted covalent inhibitors (TCIs) sind designed um schlecht konservierte Aminosäuren mithilfe reaktiver Gruppen, sogenannter warheads zu binden, zunächst formen sie reversible Assoziation, gefolgt von der formation einer kovalenten Bindung zwischen einem Elektrophil am Liganden und einem nukleophilen Zentrum im Protein, im Gegensatz zum traditionellen Mechanismus der Arzneimittelwirkung, der auf reversiblen, nichtkovalenten Wechselwirkungen beruht.
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- Von der Folie:
- Targeted covalent Inhibitors:
Inhibitor, der eine Bindungsformende funktionelle Gruppe von geringer Reaktivität trägt, die nach der Bindung an das Zielprotein so positioniert ist, dass es schnell mit einem spezifischen Rest an der Target site reagiert. - Zuerst wird reversible Bindung zum Target ausgebildet –> dafür ist bereits gewisse Selektivität nötig –>reversibel
- Dann wird der Ligand so positioniert, dass er kovalente Bindungen mit dem Target- Protein eingehen kann –>irreversibel
* Zweistufiger Bindemechanismus - Acrylamide häufig verwendet, aber viele Warheads verfügbar
o Maßgeschneiderte reaktive Gruppen, z.B. abhängig von Target-Aminosäure und deren Umgebung
Target-Aminosäuren: Cystein, Serin und Leucin - Binde-Kinetik, kinetische Selektivität
Welche Chemoinformatischen Methoden werden zur Auswertung von HTS verwendet? Welches Ziel haben sie?
- Chemoinformatische Analyse:
- Evidenz für true positives: mehrere ähnliche Moleküle sind aktiv
- Evidenz für false positives: problematische Substrukturen
- Gewünschte Substanzeigenschaften (z.B. PhysChem-Eigenschaften) –> z.B. zb Moleküle mit kleineren MW haben mehr Möglichkeit zur Optimierung
- Viele verschiedene Substanzklassen - Auswahlmöglichkeiten und mehr Optionen zur Optimierung
Anzahl der Moleküle, die näher untersucht werden ist abhängig von den Ressourcen.
Wie kann man Verunreinigungen die zur Assay-Interferenzen im High Troughput Screening führen austesten oder umgehen ?
Wie kann man überprüfen, ob eine Verunreinigung mit dem Assay interferiert?
hier vlt einfach noch als weiteren Punkt Assay Cascade anfürhen und dann schnell die versch. Test aufzählen
Wie können Verunreinigungen im HTS getestet werden? Wie kann man überprüfen, ob eine Verunreinigung mit dem Assay interferiert?
weiß nicht ob die frage einfach doppelt ist oder ob hier analoug by catalogue gemint ist ….
- Die genannten Methoden können effektiv zur Testung von Verunreinigungen im HTS verwendet werden:
- Orthogonale Assays: anderes Messprinzip, z.B: funktioneller Assay vs. Bindestudien
- Analogue-by-Catalogue: testen von kommerziell verfügbaren Analoga –> StrukturAktivitäts-Beziehungen
-RapidFire MS Assay
-Red-shifted fluorescence assay
-Amplex Red Assay
-BIOMOL Green Assay
= alles in Assay Cascade verpacken
-zusätzlich Counterassay –> can be utilized to identify potential compounds that interfere with the detection method
Welche Möglichkeiten für Permeabilitätstests gibt es? Nennen Sie 2 und zählen Sie die Unterschiede auf
Die Formel ist ihr nicht wichtig, aber die Einflussfaktoren schon. (auf Bild)
–> die Hauptunterschiede sind einmal das bei PAMPA nur passive Diffusion und eine künstliche Zellmembran verwendet wird VS CACO-2 mit echten Zellkulturen (Kolonkarzinoma Zelllinie)
Die tablle ist glaub zu genau ins detail aber fand ich gut fürs verständis und der überblick
Etwas mit Entropic repulsion
( Frage war nicht ausformuliert denke es war eletronic repuslion gemeint)
Allgemein erklärung:
Elektronische Abstoßung bezieht sich auf die Kraft, die zwischen Elektronen wirkt, wenn sie sich in unmittelbarer Nähe zueinander befinden. Da Elektronen negative Ladungen tragen, stoßen sie sich gemäß dem Coulomb’schen Gesetz gegenseitig ab. Diese Abstoßung spielt eine wesentliche Rolle in der Chemie, insbesondere in der Molekülstruktur, Bindungswinkel und in der Medizinischen Chemie bei der Wirkstoffdesign und Molekülinteraktion.
Wirkstoffdesign:
Die elektronische Abstoßung zwischen den Atomen in einem Wirkstoffmolekül und denen im Zielprotein kann die Bindungsaffinität und die spezifische Bindung beeinflussen. —> elektronische Abstoßung minimieren und gleichzeitig starke Bindungen zu den Zielstrukturen aufrechterhalten.
Molekülgeometrie:
Die Anordnung von Atomen in einem Wirkstoff wird durch elektronische Abstoßungskräfte beeinflusst, was wiederum die Wechselwirkung mit biologischen Zielstrukturen beeinflusst.—> Eine ungünstige Geometrie aufgrund starker elektronischer Abstoßung kann die Wirksamkeit eines Wirkstoffs verringern.
3D-basierte Ähnlichkeitssuche: Pharmakophore Modellierung:
abstraktes Modell, das die wesentlichen molekularen Eigenschaften beschreibt, die für die molekulare Erkennung durch ein biologisches Makromolekül verantwortlich sind. Die elektronische Abstoßung ist ein Schlüsselfaktor bei der Bestimmung dieser Eigenschaften. —> wichtig für Affinität und Selektivität
