Modyfikacja aglikonu Josamycyny z wykorzystaniem regioselektywnej substytucji nukleofilowej typu SN1’ i dipolarnej cykloaddycji Huisgena

Wydział Chemii: Zakład Syntezy i Struktury Związków Organicznych

Low molecular weight compounds from mushrooms as potential Bcl-2 inhibitors: docking and virtual screening studies

Mushrooms have the ability to promote apoptosis in tumor cell lines, but the mechanism of action is not quite well understood. Inhibition of the interaction between Bcl-2 and pro-apoptotic proteins could be an important step that leads to apoptosis. Therefore, the discovery of compounds with the ability to inhibit Bcl-2 is an ongoing research topic in drug discovery. In this study, we started by analyzing Bcl-2 experimental structures that are currently available in Protein Data Bank database. After analysis of the more relevant Bcl-2 structures, 4 were finally selected. An analysis of the best docking methodology was then performed using a cross-docking and re-docking approach while testing 2 docking softwares: AutoDock 4 and AutoDock Vina. Autodock4 provided the best docking results and was selected to perform a virtual screening study applied to a dataset of 40 Low Molecular Weight (LMW) compounds present in mushrooms, using the selected Bcl-2 structures as target. Results suggest that steroid are the more promising family, among the analyzed compounds, and may have the ability to interact with Bcl-2 and this way promoting tumor apoptosis. The steroids that presented lowest estimated binding energy (ΔG) were: Ganodermanondiol, Cerevisterol, Ganoderic Acid X and Lucidenic Lactone; with estimated ΔG values between -8,45 and -8,23 Kcal/mol. A detailed analysis of the docked conformation of these 4 top ranked LMW compounds was also performed and illustrates a plausible interaction between the 4 top raked steroids and Bcl-2, thus substantiating the accuracy of the predicted docked poses. Therefore, tumoral apoptosis promoted by mushroom might be related to Bcl-2 inhibition mediated by steroid family of compounds.

Antibacterial and cytotoxic properties of isoprenoids from the red sea soft coral, Lobophytum sp

Purpose: To evaluate the antibacterial and cytotoxic activities of the secondary metabolites of Lobophytum sp. Methods: Maceration with methanol: chloroform (1:1) was applied to extract the coral material. Chromatographic and spectroscopic techniques were employed for fractionation, isolation and elucidation of pure compounds. Antibacterial activities were performed by well diffusion method against three Gram-positive and four Gram-negative bacteria. Brine shrimp lethality test was employed to predict toxicity, while antitumor activity were tested by 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5- diphenyltetrazolium bromide (MTT) method against Ehrlich carcinoma cells. Results: Four sesquiterpenes, one cembranoid type diterpenes and two steroids were isolated. 1 exhibited significant antibacterial activity against four tested bacteria (P. aeruginosa, S. aureus, S. epidermis, and S. pneumonia) with MIC value of 15 μg/mL. Moreover, 1 showed high diameter zone of inhibition ranging from 16 - 18 mm against test bacteria. Compounds 4 and 5 displayed moderate antibacterial activity against all test bacteria with inhibition zone diameter (IZD) ranging from 11 – 15 mm and MIC values of 30 μg/mL. 2, 3, 6 and 7 exhibited weak antibacterial activity (IZD, 7 - 11 mm; MIC ≥ 30 μg/mL). In addition, only diterpene compound (4) showed high toxicity against A. Salina and antitumor activity against Erhlich carcinoma cells with the LD50 of 25 and 50 μg/mL, respectively. Conclusion: This study reveals the strong antibacterial activity of sesquiterpene alismol (1) and the potential antibacterial and antitumor activity of cembranoid type diterpene, cembrene A (4).

Avancement vers la synthèse du (+) et du (-)-hodgsonox

Ce mémoire décrit les travaux qui ont été réalisés sur la synthèse de l’hodgsonox, un sesquiterpène tricyclique comportant un éther diallylique dans un cycle tétrahydropyranique. Les approches envisagées sont la formation du cycle à cinq puis la formation du tétrahydropyrane et une autre plus convergente qui implique la synthèse des deux cycles en une seule étape. La première partie du mémoire discute de la synthèse d’un précurseur acyclique du cycle à cinq membres, afin de réaliser une réaction de métathèse de fermeture de cycle. Toutefois, les essais n’ont pas été concluants et cette voie a été abandonnée. Dans la deuxième partie, une nouvelle approche impliquant la synthèse d’un bicycle par une réaction de Pauson-Khand a été étudiée. Le précurseur de la réaction de Pauson- Khand a été préparé en 9 étapes (30% de rendement global) à partir du diéthyle tartrate. Le produit de cyclisation a été également obtenu mais il n’a pas été possible par la suite d’introduire le groupement isopropyle. Dans la dernière partie de ce mémoire, les travaux de Lise Brethous sur la synthèse de l’hodgsonox ont été repris. Celle-ci avait montré que le cycle à 5 membres pouvait être obtenu à partir de l’a-acétyl g-butyrolactone et que la formation du bicycle pouvait être réalisée par une réaction catalytique d’insertion d’un composé diazoïque dans un lien O-H. Certaines de ces étapes ont été optimisées et différents tests ont été effectués pour réaliser les dernières étapes de la synthèse de l’hodgosonox, mais sans succès.

Quorum Sensing and Microbial Interactions in Coral Black Band Disease and Coral-Associated Bacteria

The black band disease (BBD) microbial consortium often causes mortality of reef-building corals. Microbial chemical interactions (i.e., quorum sensing (QS) and antimicrobial production) may be involved in the BBD disease process. Culture filtrates (CFs) from over 150 bacterial isolates from BBD and the surface mucopolysaccharide layer (SML) of healthy and diseased corals were screened for acyl homoserine lactone (AHL) and Autoinducer-2 (AI-2) QS signals using bacterial reporter strains. AHLs were detected in all BBD mat samples and nine CFs. More than half of the CFs (~55%) tested positive for AI-2. Approximately 27% of growth challenges conducted among 19 isolates showed significant growth inhibition. These findings demonstrate that QS is actively occurring within the BBD microbial mat and that culturable bacteria from BBD and the coral SML are able to produce QS signals and antimicrobial compounds. This is the first study to identify AHL production in association with active coral disease.

Avancement vers la synthèse du (+) et du (-)-hodgsonox

Ce mémoire décrit les travaux qui ont été réalisés sur la synthèse de l’hodgsonox, un sesquiterpène tricyclique comportant un éther diallylique dans un cycle tétrahydropyranique. Les approches envisagées sont la formation du cycle à cinq puis la formation du tétrahydropyrane et une autre plus convergente qui implique la synthèse des deux cycles en une seule étape. La première partie du mémoire discute de la synthèse d’un précurseur acyclique du cycle à cinq membres, afin de réaliser une réaction de métathèse de fermeture de cycle. Toutefois, les essais n’ont pas été concluants et cette voie a été abandonnée. Dans la deuxième partie, une nouvelle approche impliquant la synthèse d’un bicycle par une réaction de Pauson-Khand a été étudiée. Le précurseur de la réaction de Pauson- Khand a été préparé en 9 étapes (30% de rendement global) à partir du diéthyle tartrate. Le produit de cyclisation a été également obtenu mais il n’a pas été possible par la suite d’introduire le groupement isopropyle. Dans la dernière partie de ce mémoire, les travaux de Lise Brethous sur la synthèse de l’hodgsonox ont été repris. Celle-ci avait montré que le cycle à 5 membres pouvait être obtenu à partir de l’a-acétyl g-butyrolactone et que la formation du bicycle pouvait être réalisée par une réaction catalytique d’insertion d’un composé diazoïque dans un lien O-H. Certaines de ces étapes ont été optimisées et différents tests ont été effectués pour réaliser les dernières étapes de la synthèse de l’hodgosonox, mais sans succès.