Philosophiae Doctor - PhD / The abnormal death of neurons in the central nervous system of individuals suffering from neurodegenerative diseases such as Parkinson’s disease, Alzheimer’s disease, Huntington’s disease and amyotrophic lateral sclerosis, takes place by an intrinsic cell suicide programme known as apoptosis. This process is triggered by several stimuli, and consists of numerous pathways and cascades which lead to the death of neuronal cells. It is this multifactorial nature of neurodegenerative diseases that has over the years seen many researchers develop compounds that may serve as multi-target directed ligands (MTDLs) which could potentially confer neuroprotection by acting simultaneously on different receptors and target sites implicated in neurodegeneration. This study was aimed at developing MTDLs that may serve as neuroprotective agents by simultaneously (a) inhibiting N-methyl D-aspartate receptors (NMDAR) and blocking L-type voltage gated calcium channels (VGCC) thus regulating the Ca2+ influx mediated excitotoxic process; (b) inhibiting the monoamine oxidase enzymes A and -B (MAO-A/B) thus allowing increase in dopamine levels in the central nervous system and reducing the levels of the highly oxidative products produced by the activity of these enzymes; (c) possessing anti-apoptotic activity to halt the neuronal cell death process. In designing the compounds we focused on the structures of rasagiline and selegiline, two well-known MAO-B inhibitors and proposed neuroprotective agents, and of NGP1-01, a known VGCC blocker and NMDAR antagonist. The first series of compounds (reported in research article 1, Chapter 3), comprised polycyclic propargylamine and acetylene derivatives. Compounds 12, 15 and 16 from this series showed promising VGCC and NMDA receptor channel inhibitory activity ranging from 18 % to 59 % in micromolar concentrations, and compared favourably to the reference compounds. In the MAO-B assay, compound 10 exhibited weak MAO-B inhibition of 73.32 % at 300 μM. The rest of the series showed little to no activity on these target sites, despite showing significant anti-apoptotic activity. This suggested the compounds in this series to be exhibiting their neuroprotective action through some other mechanism(s) unexplored in this study.

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京都大学 / 0048 / 新制・課程博士 / 博士(理学) / 甲第17773号 / 理博第3896号 / 新制||理||1562(附属図書館) / 30580 / 京都大学大学院理学研究科化学専攻 / (主査)教授 丸岡 啓二, 教授 大須賀 篤弘, 教授 時任 宣博 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Science / Kyoto University / DGAM

Le développement d'une médecine personnalisée nécessite la mise au point de sondes permettant la détection des marqueurs d'une pathologie au stade le plus précoce possible. Ce mémoire décrit la synthèse et l'évaluation de sondes ciblées permettant de réaliser des images en IRM ou en scintigraphie. Ces sondes sont construites par fonctionnalisation d'un châssis moléculaire préparé par une réaction à trois composants. La propargylamine résultante possède plusieurs points d'ancrage pour introduire les ligands destinés au ciblage et deux groupes chélatants pour l'imagerie. Ce châssis possède aussi en position terminale un groupement réactif pour le fixer sur des petites molécules polyfonctionnelles, des dendrimères ou des protéines. Une technique de criblage à flux rapide, basée sur l'utilisation des puces à petites molécules, a été utilisée pour la détection des ligands. Les molécules déposées sur la puce proviennent soit des C-glycosides complexes préparés selon le concept de la synthèse orientée vers la diversité, soit de la chimiothèque du laboratoire. Ces puces ont permis l'identification de ligands de plusieurs protéines comme la protéine VPR de la capside du virus du sida. Un criblage secondaire par RMN a confirmé l'interaction protéine-petite molécule. Les sondes portant un flavonoïde pour cibler les cellules tumorales de l'endothélium ont été traitées par une solution de sel de gadolinium puis leurs propriétés ont été évaluées par IRM. Les premiers résultats indiquent que ces composés offrent un contraste de 2 à 4 fois supérieurs aux agents de contraste usuellement utilisés. Leur évaluation biologique sera réalisée prochainement.