Synthesis of new potential inhibitors for the enzyme N-Acylethanolamine Acid Amidase and investigation of substrate specificity

Abstract

L'enzima N-Acylethanolamine Acid Amidase (NAAA) è una cisteina-idrolasi localizzata nei lisosomi delle cellule del sistema immunitario. Il suo ruolo è convertire il segnale lipidico antinfiammatorio palmitoiletanolammide (PEA) nel suo metabolita acido palmitico. la diminuzione dei livelli di PEA, e il relativo aumento della concentrazione di palmitato provocano l'attivazione della risposta immunitaria e del processo infiammatorio. L'attivazione cronica di questo enzima si ritiene sia alla base dei processi di neuroinfiammazione e neurodegenerazione tipiche di patologie come la malattia di Alzheimer. Nella prima parte di questo lavoro sono descritte le sintesi di nuovi composti, appartenenti alla classe chimica dei nitrili, con potenziale attività inibitoria nei confronti della NAAA. La parte successiva si focalizza sullo studio dell'attività della NAAA utilizzando derivati della PEA di diversa lunghezza e funzionalizzazione per e ricavare e confrontare i principali parametri di cinetica enzimatica. Questo studio ha fornito nuove informazioni per il design di futuri nuovi inibitori della NAAA.

The enzyme N-Acylethanolamine Acid Amidase (NAAA) is a cysteine hydrolase localized in the lysomes of immune system cells. Its role is to convert the lipidic antinflammatory signal palmitoylethanolmide (PEA) in its metabolite palmitic acid. The fall of the levels of PEA, and the related increase of palmitate concentrations, leads to the activation of the immune response and the inflammatory processes. The chronical activation of this enzyme is considered to be at the base of neuroinflammation and neurodegeneration processes typical of pathologies like Alzheimer’s disease. In the first part of this project are described the synthesis of novel compounds, belonging to the nitrile chemical class, with potential activity against NAAA. The next section is focused on the study of NAAA activity using PEA derivatives of different length and functionalization to obtain and compare the main kinetic parameters. This study yielded information for the design of further NAAA inhibitors.