Diseño y evaluación computacional de LYTACS para la degradación selectiva de MMP-2 / Computational design and evaluation of LYTACS for the selective degradation of MMP-2

RESUMEN

Los LYTACs (LYsosome TArgeting Chimeras) son una novedosa estrategia farmacológica basada en la degradación dirigida de proteínas extracelulares y transmembrana. Su mecanismo de acción se basa en la utilización de un receptor de membrana para internalizar a una proteína diana y promover su degradación lisosomal. Hasta la fecha, su desarrollo se ha basado en el uso de anticuerpos para la unión a la proteína diana, lo cual presenta ciertas desventajas desde el punto de vista farmacocinético y sintético. El objetivo de este trabajo es diseñar un LYTAC capaz de inducir la degradación selectiva de MMP-2 (LYTAC-MMP2), una metaloproteasa de la matriz que se encuentra sobreexpresada en diversos tipos de cáncer. LYTAC-MMP2 está formado por un ligando del receptor de manosa-6-fosfato independiente de cationes (CI- MPR) y un inhibidor selectivo de MMP2 previamente descrito. Se han empleado métodos computacionales de modelado por homología, docking y dinámica molecular para estudiar el receptor CI-MPR y su mecanismo de internalización, así como para la comparación del comportamiento dinámico libre en agua de un ligando de CI-MPR descrito en la bibliografía y el LYTAC-MMP2.(AU)

ABSTRACT

LYTACs (LYsosome TArgeting Chimeras) are a novel pharmacological strategy based on the targeted protein degradation of extracellular and transmembrane proteins. Their mechanism of action is based on the use of a membrane receptor to internalize a target protein and mediate its lysosomal degradation. To date, its development has been focused on the use of antibodies for target binding, which has certain disadvantages from the pharmacokinetic and synthetic point of view. The aim of this work is to design a LYTAC capable of inducing the selective degradation of MMP-2 (LYTAC-MMP2), a matrix metalloprotease that is overexpressed in many types of cancer. LYTAC-MMP2 consists of a cation-independent mannose-6-phosphate receptor (CI-MPR) ligand and a selective MMP-2 inhibitor developed by our research group. Computational methods of homology modelling, docking and molecular dynamics have been used to study the CI-MPR receptor and its internalization mechanism, as well as for the comparison of the dynamic behaviour in water of a CI-MPR ligand described in the literature and LYTAC-MMP2.(AU)