Synthese und Testung potentieller Elongin-C-Antagonisten als neuartige HIV-Therapeutika

Weltweit sind über 34 Millionen Menschen mit dem HI-Virus infiziert. Da die Behandlung mit der HAART-Therapie aufgrund der hohen Mutationsrate des Virus oft fehlschlägt, ist die stetige Forschung an neuen, verbesserten Wirkstoffen zwingend nötig. Mit einem neuartigen Therapieansatz, der die Aufrechterhaltung des menschlichen antiretroviralen Schutz-mechanismus durch Hemmung des APOBEC3G-Abbaus zum Ziel hat, existiert eine neue Möglichkeit zur Bekämpfung der Infektion. Im Gegensatz zu den HAART-Virustatika soll hier das menschliche Immunsystem aufrechterhalten werden, sodass es die Abwehr des Virus selbst übernehmen kann. Der durch das Virus induzierte Abbau von APOBEC3G ist gekoppelt an die Bildung eines Komplexes aus mehreren Proteinen, darunter das virale Protein vif (viral infectivity factor) und das humane Protein Elongin–C. Wird eine der Interaktionen dieser Komplexbildung gehemmt, so kann APOBEC3G nicht mehr abgebaut werden und der humane Schutzmechanismus bleibt aufrechterhalten.rnDie vorliegende Arbeit widmete sich in diesem Zusammenhang der Suche nach Inhibitoren der vif-Elongin–C-Interaktion. Nach Dockingstudien wurden potentielle Kandidaten synthetisiert und anschließend zunächst mit Hilfe der Mikrokalorimetrie (ITC) und der Oberflächenplasmonenresonanzspektroskopie (SPR) auf ihre Affinität zu rekombinant exprimiertem Elongin–C getestet. Zusätzlich wurde ein auf der Mikroskalierten Thermo-phorese (MST) basierender Bindungsassay etabliert, und die Substanzen auch mit dieser Methode getestet. Während die Bindung in diesen Assays nicht eindeutig nachgewiesen werden konnte, zeigte sich eine Substanz in In-vitro-Tests auf Hemmung der APOBEC3G- und vif-abhängigen Virusreplikation als sehr vielversprechend. Auch wenn der genaue molekulare Wirkort in weiteren Tests erst noch ermittelt werden muss, stellt diese Molekülstruktur aufgrund der bisherigen Testergebnisse bereits eine vielversprechende Basis für weitere Derivatisierungen dar.rn

Worldwide more than 34 millions of people are infected with the HI virus. Since the treatment with the HAART therapy often fails due to the high viral mutation ratio the research for new drugs is necessary. The novel therapy approach is an attempt to keep the human anti-viral immune system active by preventing the degradation of the human protein APOBEC3G. The virus-induced degradation of APOBEC3G is coupled to the formation of a complex which consists of several proteins, e.g. the viral protein vif (viral infectivity factor) and the human protein Elongin–C. By preventing one of the interactions of the formation of this complex, degradation of APOBEC3G is not possible any longer and the human anti-retroviral immune system stays active.rnIn this context the aim of the present PhD thesis was the search for inhibitors of the vif- Elongin–C-interaction. After docking studies potential candidates were synthesized and tested for their affinity to recombinantly expressed Elongin–C. The methods used were isothermal calorimetry (ITC) and surface plasmon resonance spectroscopy (SPR). In addition a binding assay based on microscale thermophoresis (MST) was established and the substances additionally tested with this method. While it was not able to verify a binding in these assays, one substance delivered promising results in In-vitro-assays which analyzed the inhibition of the APOBEC3G- and vif-dependent replication of the virus. Although the exact molecular target has to be identified in further tests, this molecule structure represents a promising basis for further derivatives.rn