Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2015/94 H lil oü:I шк ZAKLJUČNO POROČILO RAZISKOVALNEGA PROJEKTA A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROJEKTU 1.Osnovni podatki o raziskovalnem projektu Šifra projekta L1-4039 Naslov projekta Predklinični razvoj novih protimikrobnih učinkovin Vodja projekta 15284 Stanislav Gobec Tip projekta L Aplikativni projekt Obseg raziskovalnih ur 8430 Cenovni razred B Trajanje projekta 07.2011 - 06.2014 Nosilna raziskovalna organizacija 787 Univerza v Ljubljani, Fakulteta za farmacijo Raziskovalne organizacije -soizvajalke 104 Kemijski inštitut Raziskovalno področje po šifrantu ARRS 1 NARAVOSLOVJE 1.09 Farmacija Družbenoekonomski cilj 07. Zdravje Raziskovalno področje po šifrantu FOS 3 Medicinske vede 3.01 Temeljna medicina B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROJEKTA 2.Povzetek raziskovalnega projekta1 SLO V zadnjih letih zdravstveni sistem postaja vedno bolj odvisen od uporabe antibiotikov. Po drugi strani pa zaradi selekcijskih pritiskov opažamo vedno pogosteje pojavljanje odpornih bakterij, ki so že postale globalni zdravstveni problem. Zdravstveni sistemi nujno potrebujejo nova protibakterijska zdravila, ki bi zdravnikom omogočila nove in bolj uspešne načine zdravljenja bakterijskih infekcij. S tem projektom smo prispevali k razvoju novih encimskih inhibitorjev, ki delujejo na biosintezo bakterijskega peptidoglikana in imajo zato protibakterijsko delovanje. Peptidogiikan je makromolekula, ki je nujno potrebna in specifična za bakterijsko celično steno. Pomembna je za vzdrževanje celične celovitosti, saj ščiti bakterijo pred lizo zaradi osmotskega pritiska. Številni encimi, ki so vpleteni v biosintezo peptidoglikana, predstavljajo potencialna tarčna mesta za razvoj novih protibakterijskih učinkovin. Da bi odkrili nove spojine vodnice za razvoj protibakterijskih učinkovin, smo ciljali na izbrane encime iz različnih bakterijskih vrst, ki katalizirajo znotrajcelične stopnje (Mur ligaze MurC-F in DdlB) in zunajcelične stopnje (penicilin vezoči proteini, PBP) biosinteze peptidoglikana. Strategija odkrivanja inhibitorjev je temeljila na dostopnih kristalnih strukturah in na kristalnih strukturah, pridobljenih med izvajanjem projekta in je vključevala de novo načrtovanje molekul, virtualno rešetanje visoke zmogljivosti, kemijsko sintezo knjižnic potencialnih inhibitorjev in njihovo biokemično (ugotavljanje encimske inhibicije), strukturno (rentgenska kristalografija) in mikrobiološko (MIC vrednosti) vrednotenje. Razvili smo več nekovalentnih inhibitorjev iz različnih kemijskih razredov, ki imajo protibakterijsko delovanje. Pridobili smo tudi več kompleksov inhibitor-tarčni encim. Značilnost te projektne prijave je bila v (1) pristopu, s katerim smo ciljali na več tarčnih encimov iz različnih bakterij, in (2) v uporabi velikega števila različnih tehnik, ki so na voljo v laboratorijih vodje projekta iz Slovenije in laboratorijih mednarodnih partnerjev. Projektna skupina vodje projekta je bila specializirana za uporabo računalniških metod pri odkrivanju novih protibakterijskih učinkovin, farmacevtsko kemijo in sintezno organsko kemijo. Projektne skupine partnerjev iz tujine pa so sodelovale z ekspertizo iz ekspresije in izolacije encimov biosinteze peptidoglikana, mikrobiologije ter rentgenske kristalografije. Tekom projekta smo razvili več serij obetavnih inhibitorjev biosinteze peptidoglikana. Spojine vodnice, odkrite med izvajanjem predlaganega projekta, predstavljajo pomemben korak k razvoju novih protibakterijskih učinkovin in s tem k boju proti naraščajoči rezistenci na antibiotike. Vključenost industrijskega partnerja je omogočila hiter prenos znanja v slovensko farmacevtsko industrijo. Dosežki projekta predstavljajo pomemben prispevek k razvoju novih protibakterijskih učinkovin. ANG_ As society has become increasingly dependent upon antibiotics, the selection pressure for emergence of resistant bacterial strains has increased, and so-called antibiotic-resistant 'superbugs' are now a major global health problem. The development of resistance can interfere with, or even prevent, the treatment of bacterial infections, especially in hospitals. New drugs are urgently needed to provide doctors with fresh options to treat these infections. During the project, we discovered new inhibitors which attack the formation of bacterial peptidoglycan and therefore have antibacterial activity. Peptidoglycan is a macromolecule which is essential for and specific to the bacterial cell wall. The numerous enzymes involved in its biosynthetic pathway constitute potential targets for the discovery of new antibiotics. To identify novel lead compounds that are important for antibacterial drug discovery, we have targeted the selected enzymes that catalyze the intracellular stages (Mur ligases MurC-F and DdlB) and extracellular stages (the penicillin-binding proteins) of peptidoglycan biosynthesis. Strategies for inhibitor discovery were based on the available X-ray crystal structures and have involved sophisticated computational techniques, like de novo structure-based inhibitor design and virtual high-throughput screening, and chemical synthesis of libraries of potential inhibitors and their biochemical (evaluation of inhibitory activities), structural (determination of X-ray crystal structures) and antimicrobial (determination of MIC values) evaluation. We discovered several structurally distinct lead molecules with micromolar or nanomolar inhibition of target enzymes and with antimicrobial activities. Additionally, several co-crystal structures of inhibitors with their respective enzymes were resolved. The strength of this project included (1) the multi-targeted approach that involved enzymes from a variety of pathogenic species, and (2) the vast number of techniques employed, provided by the different types of highly complementary expertise of all partners included. The group of the partners from Slovenia was specialized in computational drug discovery methods like virtual high-throughput screening and de novo molecular design, medicinal chemistry and synthetic organic chemistry, while other international partner groups were specialized in bacterial peptidoglycan biosynthesis enzymes expression and purification, biochemistry, microbiology and X-ray crystallography. During the project we have developed a series of promising inhibitors of bacterial peptidoglycan biosynthesis enzymes. Lead compounds identified in this project represent important steps towards the development of new broad action antibacterials that will be of key importance in the fight against emerging bacterial resistance. The involvement of industrial partner has allowed for the rapid transfer of knowledge to the Slovenian pharmaceutical industry._ 3.Poročilo o realizaciji predloženega programa dela na raziskovalnem projektu2 1. Encimi znotrajceličnih stopenj biosinteze peptidoglikana Razvoj inhibitorjev znotrajceličnih stopenj biosinteze peptidoglikana je potekal v sodelovanju z IBBMC, Universite de Paris-Sud,Orsay, Francija (dr. Didier Blanot in dr. Helene Barreteau), z University of Warwick, School of Biosciences, UK (dr. David Roper in dr. Adrian Lloyd), z University of Leeds, School of Molecular and Cellular Biology, UK (dr. Alex O'Neill in prof. Ian Chopra) in z Institut de Biologie Structurale, Bacterial Pathogenesis Group, Grenoble, Francija (dr. Andrea Dessen in dr. Carlos Contreras-Martel). MurA-C V sodelovanju z IBBMC, Universite de Paris-Sud, Orsay, Francija, smo izolirali encime MurA, MurB in MurC iz Escherichia coli in v naših laboratorijih postavili test za vrednotenje encimskih inhibitorjev. Za merjenje inhibicije encimov tako zdaj uporabljamo spektroskopski test na mikrotitrskih ploščah, ki omogoča hitro in sočasno merjenje biološke aktivnosti več spojin. S tem testom smo najprej rešetali spojine iz knjižnice spojin Fakultete za farmacijo (pribl. 1500 spojin) in dobili prve zadetke, inhibitorje MurA in MurB (Mesec U., Diplomska naloga, 2014). Izvedli smo tudi virtualno rešetanje visoke zmogljivosti na MurC in našli mikromolarne inhibitorje encima z novimi ogrodji (Tomašić et al. J. Mol. Model. 2012, 18: 1063-1072; Perdih et al. Bioorg. Med. Chem. 2014, 22: 4124-4134). MurD Med projektom smo razvili obsežno serijo inhibitorjev MurD, ki so derivati glutaminske kisline in predstavljajo dobro osnovo za strukturno-podprto načrtovanje izboljšanih derivatov (Zidar et al. Eur. J. Med. Chem. 2011, 46: 55125523). Nekatere spojine iz te serije so bili dualni inhibitorji MurD in MurE (Tomašić et al. ACS Med. Chem. Lett. 2012, 3: 626-639). V naslednjih stopnjah razvoja smo v inhibitorjie MurD vgradili sulfonamidno vez in s pomočjo nMr spektroskopije in študija molekulske dinamike proučili njihov način vezave v aktivno mesto (Simčič et al. PLoS ONE 2012, 7(12): e52817). Inhibitorje MurD smo iskali tudi z metodami virtualnega rešetanja in dobili nove derivate benzen-1,3-dikarboksilne kisline (Perdih et al. Bioorg. Med. Chem. 2014, 22: 4124-4134, Perdih et al. J. Chem. Inf. Model. 2014, 54, 1451-1466). V preteklosti smo v raziskovalni skupini vodje projekta načrtovali predvsem inhibitorje ligaze MurD iz E. coli. V zadnjem času pa smo svoje delo še razširili na ligaze MurD iz ostalih patogenih bakterij, saj spekter delovanja MurD inhibitorjev iz E. coli ni znan. Spojine, ki smo jih primarno načrtovali kot inhibitorje MurD E. coli, smo testirali še na ligazah MurD iz B. burgdorferi, M. tuberculosis, S. aureus in S. pneumoniae. Od 19 testiranih spojin jih 14 kaže inhibitorno aktivnost na vsaj eni ligazi MurD. Za boljše razumevanje rezultatov smo s pomočjo računalniških metod zgradili filogenetsko drevo na osnovi medsebojnih podobnosti v sekvenci ligaz MurD iz patogenih bakterij. Ugotovili smo, da se ligaza MurD iz E. coli zelo razlikuje od ostalih štirih ligaz. Ker so kljub temu naše spojine aktivne tudi na teh ligazah MurD, predstavljajo odlično izhodišče za načrtovanje inhibitorjev MurD s širokospektralnim delovanjem (Barreteau et al. Biochem. Pharmacol. 2012, 85: 625-632). Pripravili smo literaturni pregled dosežkov na področju razvoja inhibitorjev MurD (Šink et al. Biomolecular Concepts 2013, 4: 539-556). MurE Med inhibitorji MurD, ki v svoji strukturi vsebujejo D-glutaminsko kislino, smo našli dualne inhibitorje MurD/MurE (Tomašić et al. ACS Med. Chem. Lett. 2012, 3: 626639). V sodelovanju s partnerji iz University of Warwick (Warwick, UK) smo dobili kristalno strukturo MurE iz seva Staphylococcus aureus. Kristalna struktura MurE v kompleksu z ADP in produktom reakcije, UDP-MurWAc-L-Ala-Y-D-Glu-L-Lys, razrešena v resoluciji 1,8 A, nam je razkrila, na kakšen način ta encim iz Gram-pozitivne bakterije loči med L-lizinom in D,L-diaminopimelinsko kislino, kar je izrednega pomena za razvoj novih inhibitorjev (Ruane et al. J. Biol. Chem. 2013, 288: 33439-33448). MurF V okviru projekta smo razvijali predvsem inhibitorje MurF iz S. pneumoniae, saj je njegova kristalna struktura na voljo v kristalografski banki podatkov. V sodelovanju z mednarodnimi partnerji smo kot prva akademska skupina uspešno izolirali ligazo MurF iz S. pneumoniae. Encim smo nato na Fakulteti za farmacijo kinetično okarakterizirali in določili konstante vezave za vse substrate. Vzporedno smo izvedli virtualno rešetanje na osnovi strukture znanih inhibitorjev MurF razvitih pri podjetju Abbott (Turk et al. Acta Chim. Slov. 2013, 60:294-299). Od 31 virtualnih zadetkov ena spojina inhibira MurF iz S. pneumoniae in dve MurF E. coli. S klasičnimi farmacevtsko-kemijskimi metodami smo načrtovali in sintetizirali obsežno serijo 40 spojin, ki so strukturni analogi spojin razvitih pri podjetju Abbott. Med njimi jih preko 30 kaže inhibitorno aktivnost, najboljše v nanomolarnem koncentracijskem območju. Nekatere spojine imajo tudi protibakterijsko delovanje in vitro. Razrešili smo dve kristalni strukturi inhibitorjev v kompleksu z MurF (Hrast et al. Eur. J. Med. Chem. 2013, 66: 32-45). Kristalni strukturi pridobljeni v prejšnjih raziskavah sta nam služili kot osnova za nadaljnjo strukturno podprto načrtovanje inhibitorjev. Načrtovali, sintetizirali in biološko ovrednotili smo približno 30 spojin, ki so zavirale delovanje encima MurF iz Streptococcus pneumoniae in Escherichia coli v nizkem mikromolarnem območju. Tarčne spojine so imele nižjo molekulsko maso in nižjo lipofilnost kot prva serija spojin, poleg tega pa so imele protibakterijsko delovanje na izbrane Gram-pozitivne in Gram-negativne seve, kar je velik napredek pri odkrivanju in načrtovanju inhibitorjev znotrajceličnih encimov (Hrast et. al. Eur. J. Med. Chem. 2014, 73: 83-96). Murein peptidna ligaza (Mpl) Murein peptidna ligaza (Mpl) je encim prisoten pri nekaterih G- bakterijah. Katalizira pripenjanje tripeptida L-Ala-Y-D-Glu-mezo-diaminopimelat na nukleotidni prekurzor UDP-MurWAc in skrbi za energetsko varčno obnavljanje peptidoglikana. Načrtovali in sintetizirali smo lažne substrate tripeptidov z motivom L-Ala-Y-D-Glu-Xaa, ki bi jih Mpl vezal na UDP-MurWAc in bi se na ta način vgradili v celično steno, ter tako motili prečno premreženje peptidoglikana. Tripeptid z Xaa = £-D-Lys se je izkazal kot odličen substrat za Mpl iz E. coli, vendar ni imel protibakterijske aktivnosti, najverjetneje zaradi slabega prehoda v celico (Herve et al. Biochimie 2013, 95: 1120-1126). Ligaza DdlB D-Alanin:D-alanin ligaza (Ddl) je esencialen od ATP odvisen bakterijski encim udeležen pri biosintezi peptidoglikana. Odkrivanje novih inhibitorjev nekompetitivnih z ATP je zahtevno, ker je v ligazi Ddl bimolekularno vezavno mesto za D-alanin zelo majhno in obenem težko dostopno za večje molekule, saj je katalitično aktivna konformacija encima Ddl zaprta. S pomočjo molekulske dinamike smo izvedli študijo odpiranja in zapiranja poklopne zanke ligaze Ddl, kar je olajšalo strukturno podprto načrtovanje novih inhibitorjev tega encima, saj smo lahko upoštevali fleksibilnost aktivnega mesta. S pomočjo virtualnega rešetanja na z molekulsko dinamiko zgeneriranih konformacijah encima Ddl smo odkrili nekaj novih inhibitorjev, ki smo jih tudi biokemično ovrednotili (Hrast et al. J. Med. Chem. 2012, 55: 6849-6856). Razvili smo tudi serijo ATP-kompetitivnih inhibitorjev Ddl z 6-arilpridopirimidinsko strukturo (Škedelj et al. PloS ONE 2012; 7: e39922-1). 2. Encimi zunajjceličnih stopenj biosinteze peptidoglikana Razvoj inhibitorjev zunajceličnih stopenj biosinteze peptidoglikana je potekal v sodelovanju s partnerji iz University of Liege, Liege, Belgija (prof. Bernard Joris in dr. Eric Sauvage). Penicilin vezoči proteini (PBP) so uveljavljena, validirana ter še vedno obetavna tarča za načrtovanje in razvoj novih protimikrobnih učinkovin. Na osnovi naših, pred kratkim odkritih nekovalentnih inhibitorjev transpeptidazne domene PBP iz rezistentnih sevov (Turk et al. PloS ONE 2011, 6: e19418), smo dodatno raziskali kemijski prostor teh spojin. Z namenom bolje razjasniti odnos med strukturo in delovanjem smo sintetizirali ter biokemijsko ovrednotili dve seriji spojin: derivate antranilne kisline ter naftalen- sulfonamidne derivate. Spojinam smo določili inhibitorno aktivnost na treh različnih transpeptidazah, in sicer na PBP2a iz na meticilin odpornega Staphylococcus aureus (MRSA), PBP5fm iz Enterococcus faecium (sev D63r) ter na PBP1b iz seva Streptococcus pneumoniae. Najbolj obetavne rezultate pri obeh serijah spojin smo dobili na encimu PBP2a z IC50 vrednostmi v mikromolarnem območju. Ti rezultati nudijo uporabne podatke o odnosu med strukturo in delovanjem ter tako tudi boljšo osnovo za nadaljnje načrtovanje močnih, nekovalentnih inhibitorjev PBP iz rezistentnih bakterij (Sosič et al Acta Chim. Slov. 2012, 59: 380-388). V sodelovanju s partnerjem iz Belgije smo razvijali tudi inhibitorje glikoziltransferazne domene penicilin vezočih proteinov. Na Fakulteti za farmacijo smo s klasičnimi farmacevtsko-kemijskimi metodami načrtovali in sintetizirali obsežno serijo 30 spojin, ki so analogi triptamina. Spojine so bile nato biokemijsko in mikrobiološko ovrednotene na University of Liege. Od 30 spojin jih 12 kaže inhibitorno aktivnost na glikoziltransferazni domeni v nizkem mikromolarnem območju. Od teh 12 spojin, jih ima 6 in vitro protibakterijsko aktivnost (Sosič I., Doktorska disertacija 2012, članek v pripravi)._ 4.Ocena stopnje realizacije programa dela na raziskovalnem projektu in zastavljenih raziskovalnih ciljev3 Program dela je v celoti izveden, vsi cilji so doseženi. V programu dela smo si zadali cilj razviti nove inhibitorje znotrajceličnih encimov (MurA do MurF, Ddl) in zunajceličnih encimov (penicilin vezoči proteini) biosinteze bakterijskega peptidoglikana. Kot je razvidno iz točke 3 tega poročila, smo razvili inhibitorje vseh tarčnih encimov. Za nekatere smo tudi uspeli pridobiti kristalne strukture v kompleksu s svojimi tarčnimi proteini. Razviti inhibitorji predstavljajo pomembne spojine vodnice za razvoj protibakterijskih učinkovin. 5.Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega projekta oziroma sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine4 Program dela projektne skupine se ni spremenil in je potekal skladno z načrtom, oddanim ob prijavi. Projektna skupina je številčno ostala ista, zaradi odhoda v tujino je raziskovalca dr. Sama Turka nadomestil dr. Jakob Kljun. 6.Najpomembnejši znanstveni rezultati projektne skupine5 Znanstveni dosežek 1. COBISS ID 3007857 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Novi nekovalentni inhibitorji penicilin vezočih proteinov iz na penicilin odpornih bakterij ANG New noncovalent inhibitors of penicillin-binding proteins from penicillin-resistant bacteria Opis SLO Penicilin vezoči proteini (PBP) so znane in validirane tarče za razvoj novih protimikrobnih učinkovin. Klinično najpomembnejši inhibitorji PBP so beta-laktami, ki zavirajo transpeptidazno aktivnost PBP s kovalentno inhibicijo (z aciliranjem), ki pozroči smrt bakterij. Pri nekaterih na antibiotike odpornih bakterijah se je odpornost razvila s spremembo aktivnega mesta PBP, ki povzroči zmanjšanje acilacijske sposobnosti beta-laktamov in s tem njihovo neučinkovitost. Zaradi tega smo našo pozornost usmerili v razvoj novih nekovalentnih inhibitorjev PBP. Domačo banko spojin smo rešetali na tri PBP iz na peniciline odpornih bakterij: PBP2a iz na Meticilin odporne Staphylococcus aureus (MRSA), PBP2x iz Streptococcus pneumoniae 5204 in PBP5fm iz Enterococcus faecium D63r. Spojino zadetek, ki smo jo odkrili na ta način, smo nato uporabili kot izhodišče za računalniško iskanje podobnih spojin in našli še dodatne nove inhibitorje. Dve spojini sta imelidobro inhibitorno delovanje na PBP2a in PBP2x 5204, kakor tudi dobro in-vitro protibakterijsko delovanje proti panelu po Gramu pozitivnih bakterij. Odkrili smo torej nove nekovalentne inhibitorje PBP, ki predstavljajo dobro izhodišče za razvoj učinkovin, kibi delovale na na penicilin odporne bakterije. ANG Penicillin-binding proteins (PBPs) are well known and validated targets for antibacterial therapy. The most important clinically used inhibitors of PBPs beta-lactams inhibit transpeptidase activity of PBPs by forming a covalent penicilloyl-enzyme complex that blocks the normal transpeptidation reaction; this finally results in bacterial death. In some resistant bacteria the resistance is acquired by active-site distortion of PBPs, which lowers their acylation efficiency for beta-lactams. To address this problem we focused our attention to discovery of novel noncovalent inhibitors of PBPs. Our in-house bank of compounds was screened for inhibition of three PBPs from resistant bacteria: PBP2a from Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), PBP2x from Streptococcus pneumoniae strain 5204, and PBP5fm from Enterococcus faecium strain D63r. Initial hit inhibitor obtained by screening was then used as a starting point for computational similarity searching for structurally related compounds and several new noncovalent inhibitors were discovered. Two compounds had promising inhibitory activities of both PBP2a and PBP2x 5204, and good in-vitro antibacterial activities against a panel of Gram-positive bacterial strains. We found new noncovalent inhibitors of PBPs which represent important starting points for development of more potent inhibitors of PBPs that can target penicillin-resistant bacteria. Objavljeno v Public Library of Science; PloS one; 2011; Vol. 6, no. 5; 10 str.; Impact Factor: 4.092;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.096; A': 1; WoS: CU; Avtorji / Authors: Turk Samo, Verlaine Olivier, Gerards Thomas, Živec Matej, Humljan Jan, Sosič Izidor, Amoroso Ana, Zervosen Astrid, Luxen Andre, Joris Bernard, Gobec Stanislav Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 2. COBISS ID 5024538 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Funkcija poklopne zanke D-alanin:D-alanin ligaze ANG Function of the D-Alanine:D-Alanine ligase lid loop Opis SLO D-alanin:D-alanin ligaza (Ddl) je esencialen od ATP odvisen bakterijski encim udeležen pri biosintezi peptidoglikana. Odkrivanje novih inhibitorjev nekompetitivnih z ATP se je izkazalo za zahtevno, ker je v ligazi Ddl bimolekularno vezavno mesto za D-alanin zelo majhno in obenem težko dostopno za večje molekule. Razlog gre iskati v tem, da je katalitično aktivna konformacija encima Ddl zaprta. S pomočjo molekulske dinamike smo izvedli študijo odpiranja in zapiranja poklopne zanke ligaze Ddl, kar je olajšalo strukturno podprto načrtovanje novih inhibitorjev tega encima, saj smo lahko upoštevali fleksibilnost aktivnega mesta. S pomočjo virtualnega rešetanja na z molekulsko dinamiko zgeneriranih konformacijah encima Ddl smo odkrili nekaj novih inhibitorjev, ki smo jih tudi biokemično ovrednotili. ANG D-Alanine:D-alanine ligase (Ddl) is an essential ATP-dependent bacterial enzyme involved in peptidoglycan biosynthesis. Discovery of Ddl inhibitors not competitive with ATP has proven to be difficult because the Ddl bimolecular D-alanine binding pocket is very restricted, as is accessibility to the active site for larger molecules in the catalytically active closed conformation of Ddl. A molecular dynamics study of the opening and closing of the Ddl lid loop informs future structure-based design efforts that allow for the flexibility of Ddl. A virtual screen on generated enzyme conformations yielded some hit inhibitors whose bioactivity was determined. Objavljeno v American Chemical Society; Journal of medicinal chemistry; 2012; Vol. 55, issue 15; str. 6849-6856; Impact Factor: 5.614;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.567; A': 1; WoS: DX; Avtorji / Authors: Hrast Martina, Vehar Blaž, Turk Samo, Konc Janez, Gobec Stanislav, Janežič Dušanka Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 3. COBISS ID 3274609 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Encimi MurD iz različnih bakterijskih sevov: vrednotenje inhibitorjev ANG MurD enzymes from different bacteria: evaluation of inhibitors Opis SLO D-Glu ligaza (MurD) katalizira pripenjanje D-glutaminske kisline na UDP-N-acetilmuramoil-L-alanin, kar predstavlja esencialen korak v citoplazemskih stopnjah biosinteze bakterijske celične stene. Zato je ligaza MurD pomemben tarčen encim pri razvoju protibakterijskih učinkovin. Nedavno je bilo objavljenih več serij spojin, ki inhibirajo MurD iz bakterije Escherichia coli. Najboljša od teh spojin je imela IC50 vrednost 8 uM. V tem delu smo testirali 20 od teh spojin na ligazah MurD iz bakterijskih sevov Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, Borrelia burgdorferi in Mycobacterium tuberculosis. Večina inhibitorjev E. coli MurD je bila manj aktivnih na ostalih ortologih tega encima. Ta rezulat se da pojasniti z analizo razlik v sekvencah in v topoloških lastnostih aktivnih mest preučevanih ligaz MurD. ANG d-Glutamic acid-adding enzyme (MurD ligase) catalyses the addition of d-glutamic acid to UDP-N-acetylmuramoyl-l-alanine, an essential cytoplasmic step in the pathway for bacterial cell-wall peptidoglycan synthesis. As such, it represents an important antibacterial drug-discovery target enzyme. Recently, several series of compounds have been synthesised and found to inhibit MurD from Escherichia coli, the best one having an IC50 value of 8 uM.In the present work, we have tested 20 of these compounds against the MurD enzymes from Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, Borrelia burgdorferi and Mycobacterium tuberculosis. Most of the E. coli MurD inhibitors appeared less efficient against the four other orthologues. This divergent result can be explained by the differences in amino acid sequences and topologies of the active sites of the MurD ligases studied. Objavljeno v Pergamon Press; Biochemical pharmacology; 2012; Vol. 85, issue 5; str. 625-632; Impact Factor: 4.576;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.729; A': 1; WoS: TU; Avtorji / Authors: Barreteau Helene, Sosič Izidor, Turk Samo, Humljan Jan, Tomašić Tihomir, Zidar Nace, Herve Mireille, Boniface Audrey, Peterlin-Mašič Lucija, Kikelj Danijel, Mengin-Lecreulx Dominique, Gobec Stanislav, Blanot Didier Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 4. COBISS ID 3374961 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Sintezni tripeptidi kot alternativni substrati murein peptidne ligaze (Mpl) ANG Synthetic tripeptides as alternate substrates of murein peptide ligase (Mpl) Opis SLO Murein peptidna ligaza (Mpl) je encim, ki ga najdemo v Gram-negativnih bakterijah. Katalizira pripajanje tripeptida L-Ala-Y-D-Glu-mezo-diaminopimelata na nukleotidni prekurzor UDP-N-acetilmuraminsko kislino pri recikliranju peptidoglikana. Čeprav ta encim za bakterije ni esencialen, predstavlja zanimivo tarčo za protibakterijske učinkovine. Alternativni substrati, ki bi se vgradili peptidoglikan, bi lahko poškodovali celično steno. Sintetizirali smo 10 tripeptidov z zaporedjem L-Ala-Y-D-Glu-Xaa, pri katerih Xaa predstavlja aminokislino drugačno od diaminopimelinske kisline. Tripeptid z Xaa=e-D-Lys se je izkazal kot odličen substrat za Escherichia coli Mpl. Tripeptida z Xaa=p-amino- ali p-nitro-L-fenilalaninom sta bila slabša substrata, medtem ko se tripeptidi z Xaa=D- ali L-2-aminopimelatom, DL-2-aminoheptanojsko kislino, L-Glu, L-norleucinom, L-norvalinom, L-2-aminobutirno kislino ali L-Ala niso izkazali kot substrati. Najboljši Mpl substrat z D-Lys tripeptidom ni imel protibakterijske aktivnosti na E. coli, najverjetneje zaradi slabega prehoda v celico. ANG Murein peptide ligase (Mpl) is an enzyme found in Gram-negative bacteria. It catalyses the addition of tripeptide L-Ala-Y-D-Glu-meso-diaminopimelate to nucleotide precursor UDP-N-acetylmuramic acid during the recycling of peptidoglycan. Although not essential, this enzyme represents an interesting target for antibacterial compounds through the synthesis of alternate substrates whose incorporation into peptidoglycan might be deleterious for the bacterial cell. Therefore, we have synthesised 10 tripeptides L-Ala-g-D-Glu-Xaa in which Xaa represents amino acids different from diaminopimelic acid. Tripeptide with Xaa=e-D-Lys proved to be an excellent substrate of Escherichia coli Mpl in vitro. Tripeptides with Xaa= p-amino- orp-nitro-L-phenylalanine were poor substrates, while tripeptides with Xaa = D- or L-2-aminopimelate, DL-2-aminoheptanoic acid, L-Glu, L-norleucine, L-norvaline, L-2- aminobutyric acid or L-Ala were not substrates at all. Although a good Mpl substrate, the D-Lys-containing tripeptide was devoid of antibacterial activity against E. coli, presumably owing to poor uptake. Objavljeno v Masson & cie; Biochimie; 2013; Vol. 95, issue 6; str. 1120-1126; Impact Factor: 3.123;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 3.814; WoS: CQ; Avtorji / Authors: Herve Mireille, Kovač Andreja, Cardoso Cecile, Patin Delphine, Brus Boris, Barreteau Helene, Mengin-Lecreulx Dominique, Gobec Stanislav, Blanot Didier Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 5. COBISS ID 3580017 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Načrtovanje, sinteza in vrednotenje druge generacije inhibitorjev MurF s cianotiofenskim skeletom ANG Design, synthesis and evaluation of second generation MurF inhibitors based ona cyanothiophene scaffold Opis SLO Ligaza MurF katalizira zadnjo znotrajcelično stopnjo biosinteze bakterijskega peptidoglikana in je zanimiva tarča za razvoj novih protibakterijskih učinkovin. Načrtovali, sintetizirali in biokemično evaluirali smo novo serijo cianotiofenskih inhibitorjev MurF iz Streptococcus pneumoniae and Escherichia coli. V primerjavi s prvo generacijo MurF inhibitorjev imajo spojine povečano polarnost in ohranjeno encimsko inhibitorno delovanje v nizkem mikromolarnem koncentracijskem območju. Poleg tega imajo najboljši inhibitorji obetavno delovanje proti izbranim po Gramu pozitivnim in po Gramu negativnim bakterijam. Predstavljeni rezultati pomenijo pomemben korak proti razvoju novih protibakterijskih učinkovin z delovanjem na encime biosinteze peptidoglikana. ANG MurF ligase is a crucial enzyme that catalyses the ultimate intracellular step of bacterial peptidoglycan biosynthesis, and thus represents an attractive target for antibacterial drug discovery. We designed, synthesized and evaluated a new series of cyanothiophene-based inhibitors of MurF enzymes from Streptococcus pneumoniae and Escherichia coli. The target compounds had increased polarity compared to the first generation of inhibitors, with demonstrated enzyme inhibitory potencies in the low micromolar range. Furthermore, the best inhibitors displayed promising antibacterial activities against selected Gram-positive and Gram-negative strains. These results represent an important step towards the development of new antibacterial agents targeting peptidoglycan biosynthesis. Objavljeno v Edifor; European Journal of Medicinal Chemistry; 2014; Vol. 73; str. 83-96; Impact Factor: 3.432;Srednja vrednost revije / Medium Category Impact Factor: 2.577; A': 1; WoS: DX; Avtorji / Authors: Hrast Martina, Anderluh Marko, Knez Damijan, Randall Christopher P., Barreteau Helene, O'Neill Alex J., Blanot Didier, Gobec Stanislav Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek 7.Najpomembnejši družbeno-ekonomski rezultati projektne skupine6 Družbeno-ekonomski dosežek 1. COBISS ID 25380135 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Zoisovo priznanje vodje projekta prof. dr. Stanislava Gobca ANG Zois award for project leader prof. dr. Stanislav Gobec Opis SLO Vodja projekta prof. dr. Stanislav Gobec je dobitnik Zoisovega priznanja v letu 2011 za izjemne dosežke na področju farmacevtske kemije. ANG The leader of the project Professor Gobec has received Zois award for his achievements in the field of pharmaceutical chemistry. Šifra E.01 Domače nagrade Objavljeno v 2011; Avtorji / Authors: Žemva Boris, Milošev Ingrid, Pintar Albin, Gobec Stanislav Tipologija 3.11 Radijski ali TV dogodek 2. COBISS ID 9990309 Vir: COBISS.SI Naslov SLO UNESCO-L'Orealova štipendija Za ženske v znanosti 2012 dr. Vite Majce, raziskovalke na projektu. ANG UNESCO-L'Oreal Fellowship For Women in Science 2012 was granted to dr. Vita Majce, a researher of this project. Opis SLO Dr. Vita Majce je dobila L'Orealovo štipendijo Za ženske v znanosti. Ta štipendija ji je omogočila, da je svoje delo opravljala v laboratoriju dr. David Roperja na Univerzi v Warwicku, ki je bil pomemben partner tega projekta. ANG UNESCO-L'Oreal Fellowship For Women in Science 2012 was granted to dr. Vita Majce, a researher of this project. This fellowship enabled dr. Vita Majce to perform her research work in the laboratory of Dr. David Roper from University of Warwick, UK, who was an important partner of this project. Šifra E.02 Mednarodne nagrade Objavljeno v Delo; Delo; 2012; Let. 54, št. 77; str. 32; Avtorji / Authors: Kontler-Salamon Jasna Tipologija 1.25 Drugi sestavni deli 3. COBISS ID 3653489 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Radijski intervjuji za popularizacijo znanosti ANG Radio interviews for popularization of science Opis SLO Vodja projekta je opravil več radijskih intervjujev z namenom popularizacije znanosti in izobraževanja radijskih poslušalcev: 1. BEOVIĆ, Bojana, SEME, Katja, GOBEC, Stanislav. Črn scenarij: antibiotiki ne delujejo več: oddaja Intelekta. Ljubljana: Radio Slovenija I, 20.4. 2014. 2. GOBEC, Stanislav. Podobe znanja. Ljubljana: Radio Slovenija, Program ARS, 14. 3. 2014. 3. ŽEMVA, Boris, MILOŠEV, Ingrid, PINTAR, Albin, GOBEC, Stanislav (intervjuvanec). Znanstveniki kot estradniki : intervju : RTV Slovenija 1, oddaja Intelekta. 6. 12. 2011. ANG The project leader was involved in several radio interviews with the purpose of science popularization and education of radio listeners: 1. BEOVIĆ, Bojana, SEME, Katja, GOBEC, Stanislav. Black scenario: antibiotics no longer work; Intelekta. Ljubljana: Radio Slovenija I, 20. May 2014. 2. GOBEC, Stanislav. Images of knowledge. Ljubljana: Radio Slovenija, Program ARS, 14. March 2014. 3. ŽEMVA, Boris, MILOŠEV, Ingrid, PINTAR, Albin, GOBEC, Stanislav. Scientists like celebrities: Interview: RTV Slovenija 1, Intelekta. 6. Dec. 2011. Šifra F.18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Objavljeno v Radio Slovenija I; 2014; Avtorji / Authors: Beović Bojana, Seme Katja, Gobec Stanislav Tipologija 3.11 Radijski ali TV dogodek 4. COBISS ID 14086149 Vir: vpis v poročilo Naslov SLO Vodja projekta je član Uredniškega odbora pomembne revije ANG Project leader is member of Editorial Board of important journal Opis SLO Vodja projekta je član uredniškega odbora mednarodne revije Acta Chimica Slovenica. Revija objavlja članke iz vseh področij kemije, je citirana v vseh najpomembnejših podatkovnih zbirkah in ima dejavnik vpliva. ANG The project leader is a member of Editorial Board of international journal Acta Chimica Slovenica. The journal publishes papers fom all fields of chemistry, is cited in all major databases and has Impact Factor. Šifra C.06 Članstvo v uredniškem odboru Objavljeno v http://acta.chem-soc.si/editorial_board.html Tipologija 3.25 Druga izvedena dela 5. COBISS ID 2747249 Vir: COBISS.SI Naslov SLO Postopek sinteze ezetimiba in njegovih intermediatov ANG Process for synthesis of ezetimibe and intermediates useful therefor Opis SLO Ezetimib je pomembno zdravilo za zdravljenje hiperholesterolemij. Sinteza ezetimiba v slovenski farmacevtski industriji po patentno neodvisnem postopku pomeni pomembno priložnost za prodor na tuje trge. Obstajala je velika potreba po ekonomičnem postopku sinteze ezetimiba, ki bi zagotavljal velike izkoristke in bil obenem uporaben v generični farmacevtski industriji. V naših laboratorijih smo razvili tak patentno neodvisen postopek in ga uspešno prenesli v slovensko farmacevtsko industrijo (Lek d.d.). ANG Ezetimibe is important drug used for treatment of hypercholesterolemia. The generic production of ezetimibe represents an oportunity for the Slovenian pharmaceutical industry to compete on foreign markets. There was a need to develop a new economical process for the synthesis of ezetimibe which would provide high yields and at the same time be industrially acceptable. We developed such process in our laboratory and successfully transferred it to the Slovene pharmaceutical industry (Lek d.d.). Šifra F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Objavljeno v Chinese State Intellectual Property Office; 2014; 23 str.; Avtorji / Authors: Mravljak Janez, Sova Matej, Kovač Andreja, Gobec Stanislav, Časar Zdenko Tipologija 2.24 Patent 8.Drugi pomembni rezultati projetne skupine7 Vodja projekta prof.dr. Stanislav Gobec je v letih 2011, 2012 in 2013 pridobil mladega raziskovalca. Dosežek na projektu v letu 2012 (Funkcija poklopne zanke D-alanin:D-alanin ligaze) je bil s strani ARRS izbran za najboljši izjemni znanstveni dosežek v polju Farmacija. Vodja projekta prof.dr. Stanislav Gobec je dosežek javno predstavil 14.10.2013 v okviru organiziranih javnih predstavitev. Vodja projekta prof.dr. Stanislav Gobec je v bil med trajanjem projekta mentor pri petih diplomskih nalogah, ki so bile vsebinsko povezane z raziskavami na projektu: Damijan Knez (COBISS.SI-ID 3484529), Uroš Mesec (COBISS.SI-ID 3743601), Anže Rupnik (COBISS.SI-ID 3609713), Bernarda Grešak (COBISS.SI-ID 3411825), Nina Trošt (COBISS.SI-ID 3088753). Vodja projekta prof.dr. Stanislav Gobec je v bil med trajanjem projekta mentor pri dveh zaključenih doktoratih (Martina Hrast (COBISS.SI-ID 3430257) in Izidor Sosič (COBISS.SI-ID 3215985)) in somentor pri dveh zaključenih doktoratih ( Vita Majce (COBISS.SI-ID 260932608) in Blaž Vehar (COBISS.SI-ID 262620672)). Vse disertacije so bile vsebinsko povezane z raziskavami na projektu. Članica projektne skupine prof. dr. Dušanka Janežič je bila mentorica pri enem zaključenem doktoratu vsebinsko povezan z delom na projektu: Blaž Vehar (COBISS.SI-ID 262620672). 9.Pomen raziskovalnih rezultatov projektne skupine8 9.1.Pomen za razvoj znanosti9 SLO Pomen prijavljenega projekta za razvoj znanosti je v odkrivanju novih učinkovin na aktualnem terapevtskem področju ter v razvoju metod za načrtovanje, sintezo in študij delovanja učinkovin na molekularnem nivoju. Projekt predstavlja pomemben prispevek k odkrivanju novih protibakterijskih učinkovin z novimi mehanizmi delovanja. To področje je zaradi vedno bolj grozeče odpornosti bakterij velik izziv za znanost v širšem svetovnem smislu. Med izvajanjem projekta smo skupaj s partnerji iz Slovenije in tujine razvijali naslednja orodja, pomembna za odkrivanje novih zdravilnih učinkovin: - racionalno načrtovanje in sinteza novih potencialnih zdravilnih učinkovin, - računalniške metode za strukturno podprto virtualno rešetanje visoke zmogljivosti, - de novo načrtovanje novih encimskih inhibitorjev, - razvoj novih sinteznih metod in njihova optimizacija, - razvoj enostavnih in hitrih biokemičnih metod evaluacije encimskih inhibitorjev, - pridobivanje in razreševanje kristalnih struktur kompleksov encim-inhibitor z rentgensko kristalografijo. Veliko pozornost smo posvetili posebnostim uporabe teh orodij na področju odkrivanja novih protibakterijskih učinkovin. Z razvojem nizkomolekularnih nekovaletnih inhibitorjev biosinteze peptidoglikana smo uspeli dobiti nove spojine zadetke in spojine vodnice s protibakterijskim delovanjem. ANG_ Importance of the proposed research project for the development of science resides in (i) discovery of novel drugs in important therapeutic area and in (ii) development of methods for drug design, synthesis and study of their molecular mechanism of action. The research project provided an important contribution to discovery of innovative antibacterial drugs with novel mechanisms of action. Discovery of novel antibacterial drugs is a great challenge to science due to a threatening bacterial resistance to currently used antibacterial drugs. Within the research project, important drug discovery tools were used and developed in close collaboration with Slovene and international partners: - Rational design and synthesis of new potential drugs, - Computational methods for structure-based virtual high-throughput screening, - De novo design of new enzyme inhibitors, - Development and optimisation of new synthetic methods, - Development of simple and rapid methods for biochemical evaluation of enzyme inhibitors (drug candidates), - Resolution of crystal structures of bacterial enzymes in complexes with their inhibitors. A special attention was devoted to the application of the abovementioned tools in the field of antibacterial drug discovery. With the development of small molecule non-covalent inhibitors of peptidoglycan we were able to obtain new lead compound inhibitors with antibacterial activity. 9.2. Pomen za razvoj Slovenije10 SLO Glede na izjemno velik družbeno-ekonomski pomen farmacevtske industrije v Sloveniji so stalne raziskave novih učinkovin nujne, saj zagotavljajo trajnostni razvoj. Nova znanja s področja razvoja novih protibakterijskih učinkovin so izjemnega pomena tako za inovativno kot za generično farmacevtsko industrijo. Raziskovalci, ki so delali na projektu, bodo ob izteku projekta vrhunsko usposobljeni za samostojno delo v raziskovalnih laboratorijih farmacevtske industrije, kjer bodo predstavljali nova raziskovalna jedra. Seveda so doktorji znanosti, ki so izšli iz projekta, kot vrhunski strokovnjaki usposobljeni tudi za ustvarjalno delovanje na univerzi, v raziskovalnih inštitutih in v ustreznih strokovno zahtevnih službah državne uprave. Za Slovenijo je strateško izredno pomembno, da z raziskavami na področju farmacije sledi smerem razvoja v svetu. V okviru predlaganega projekta smo generirali nova in osvajali obstoječa znanja, ki so pomembna za trajnostni razvoj raziskav povezanih z zdravili. Projekt je ustvaril pomembna nova znanja na področju boja proti bakterijski rezistenci. S tem bo potencialno prispeval k zmanjšanju števila bolnišničnih infekcij, ki za vsako nacionalno zdravstveno blagajno pomenijo izjemno visok strošek. Doseženi cilj predlaganega projekta je tudi znanstvena odličnost, kar preko publikacij v vrhunskih mednarodnih znanstvenih revijah prispeva k ugledu slovenske znanosti v svetu in tako prispeva k prepoznavnosti Slovenije in k utrjevanju slovenske nacionalne identitete v Evropi in v svetu. Raziskovalci, sodelujoči na projektu, so rezultate raziskovalnega dela objavili v mednarodnih publikacijah s SCI dejavnikom vpliva, v mednarodnih patentnih prijavah, predstavili so jih na kongresih z mednarodno udeležbo. S tem so pomembno prispevali k prepoznavnosti in ugledu Slovenije v svetu. Projekt je omogočil in krepil sodelovanje dveh najpomembnejših raziskovalnih inštitucij, ki se ukvarjata z razvojem na področju farmacevtskih znanosti: Fakultete za farmacijo Univerze v Ljubljani in Kemijskega inštituta. Projekt je omogočil gostovanje naših raziskovalcev na uglednih tujih akademskih inštitucijah (Univerza v Warwicku, Univerza v Parizu, Univerza v Leedsu, Univerza v Liegu, Inštitut za strukturno biologijo v Grenoblu). S tem je bilo omogočeno skupno kreiranje novih znanj na področjih, kot so strukturno podprto načrtovanje novih učinkovin, de novo načrtovanje encimskih inhibitorjev, molekularno modeliranje in molekulska dinamika, rentgenska kristalografija, encimologija, in njihov prenos v Slovenijo. Ker je projekt potekal pretežno na Fakulteti za farmacijo Univerze v Ljubljani, so bili raziskovalci na projektu v stalnem stiku z diplomanti in doktoranti fakultete, s čimer so pripomogli k razvoju kvalitetnih kadrov in izboljšanju učnega procesa na fakulteti. ANG_ Research and development of novel drugs is a way to assure a sustained growth to Slovenian pharmaceutical industry, which is currently one of major players in the Slovenian economy. The knowledge about discovery of new antibacterial agents relevant for this project is important both for innovative and generic pharmaceutical industry. Researchers, which participated in the proposed research project, have gained competences for autonomous creative work in pharmaceutical industry, where they will create novel research focuses in the future. They have been also perfectly trained for research work at the university, other research institutes and governmental agencies. The proposed research programme has generated new and mastered the existing knowledge both of which are of paramount importance for sustained development of pharmaceutical industry and drug - oriented research in Slovenia. The proposed research project has created important new knowledge in fight against bacterial resistance. This has the potential to contribute to global reduction of nosocomial infections which represent enormous economic burden to health-care systems. The scientific excellence, achieved during the proposed research project, has contributed to affirmation of Slovenian science through publications in leading scientific journals. This has contributed to creation and preservation of the country's national identity in Europe and in the world. The results of the research project were published in high-ranked international journals with SCI Impact Factor and international patent applications. The results were also presented on international scientific conferences. This has contributed to international affirmation of Slovenia and Slovenian science. The research project enabled the collaboration between two most important Slovene research institutions that are active in the field of pharmaceutical sciences: Faculty of Pharmacy from the University of Ljubljana and Chemical Institute. The research project has enabled researchers from Slovenia to visit the esteemed foreign institutions (University of Warwick, University of Leeds, and University of Paris, University of Liege, Institute of Structural Biology in Grenoble). This has enabled the transfer of knowledge in the fields of structure-based drug discovery, de novo design of enzyme inhibitors, molecular modelling, protein crystallography, and enzymology, to Slovenia. The fact that the research project has been performed at the Faculty of Pharmacy, University of Ljubljana, has enabled the researchers to be in constant contact with both undergraduate and postgraduate students. This has enhanced the quality of research work of students, their development and their employment opportunities as well as the quality of teaching at the Faculty. 10.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite, katerega od navedenih ciljev ste si zastavili pri projektu, katere konkretne rezultate ste dosegli in v kakšni meri so doseženi rezultati uporabljeni Cilj F.01 Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen v Uporaba rezultatov Delno - F.02 Pridobitev novih znanstvenih spoznanj Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen - Uporaba rezultatov V celoti - F.03 Večja usposobljenost raziskovalno-razvojnega osebja Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen - Uporaba rezultatov V celoti - F.04 Dvig tehnološke ravni Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen - Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih - F.05 Sposobnost za začetek novega tehnološkega razvoja Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen - Uporaba rezultatov V celoti - F.06 Razvoj novega izdelka Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 - F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 - F.08 Razvoj in izdelava prototipa Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen - Uporaba rezultatov Uporabljen bo v naslednjih 3 letih - F.09 Razvoj novega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 - F.10 Izboljšanje obstoječega tehnološkega procesa oz. tehnologije Zastavljen cilj DA © NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 - F.11 Razvoj nove storitve 1 Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 - F.12 Izboljšanje obstoječe storitve Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 - F.13 Razvoj novih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 - F.14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 - F.15 Razvoj novega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 - F.16 Izboljšanje obstoječega informacijskega sistema/podatkovnih baz Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 - F.17 Prenos obstoječih tehnologij, znanj, metod in postopkov v prakso Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen - Uporaba rezultatov Delno - F 18 Posredovanje novih znanj neposrednim uporabnikom (seminarji, forumi, konference) Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen - Uporaba rezultatov V celoti - F.19 Znanje, ki vodi k ustanovitvi novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 - F.20 Ustanovitev novega podjetja ("spin off") Zastavljen cilj DA © NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.21 Razvoj novih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.22 Izboljšanje obstoječih zdravstvenih/diagnostičnih metod/postopkov Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 v F.23 Razvoj novih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 v F 24 Izboljšanje obstoječih sistemskih, normativnih, programskih in metodoloških rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 v F.25 Razvoj novih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.26 Izboljšanje obstoječih organizacijskih in upravljavskih rešitev Zastavljen cilj DA © NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.27 Prispevek k ohranjanju/varovanje naravne in kulturne dediščine Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.28 Priprava/organizacija razstave Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.29 Prispevek k razvoju nacionalne kulturne identitete Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 v F.30 Strokovna ocena stanja Zastavljen cilj DA NE Rezultat Dosežen v Uporaba rezultatov V celoti v F.31 Razvoj standardov Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.32 Mednarodni patent Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v F.33 Patent v Sloveniji Zastavljen cilj DA © NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 v F.34 Svetovalna dejavnost Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 - Uporaba rezultatov 1 v F.35 Drugo Zastavljen cilj DA NE Rezultat 1 v Uporaba rezultatov 1 v Komentar ll.Samo za aplikativne projekte in podoktorske projekte iz gospodarstva! Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visokošolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja O ® O O G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja o O ® o G.01.03. Drugo: Vpliv na izobraževanje laične javnosti O O ® O G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu O ® O O G.02.02. Širitev obstoječih trgov O 0 0 o G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje o o 0 o G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije 0 O O O G.02.05. Razširitev področja dejavnosti O o 0 o G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost O o 0 o G.02.07. Večji delež izvoza O 0 o o G.02.08. Povečanje dobička o 0 o o G.02.09. Nova delovna mesta o o 0 o G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih O O 0 O G.02.11. Nov investicijski zagon o 0 o o G.02.12. Drugo: o o o o G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti O 0 O O G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti O 0 O O G.03.03. Uvajanje novih tehnologij o o 0 o G.03.04. Drugo: o o o o G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja o o 0 o G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja o 0 o o G.04.03. Izboljšanje delovanja administracije in javne uprave 0 O O O G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti 0 o o o G.04.05. Razvoj civilne družbe 0 o o o G.04.06. Drugo: o o o o G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete O 0 O O G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj O 0 O O G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura 0 O O O G.07.02. Prometna infrastruktura 0 o o o G.07.03. Energetska infrastruktura 0 o o o G.07.04. Drugo: O o o o G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva O O 0 O G.09. Drugo: o o o o Komentar 12.Pomen raziskovanja za sofinancerje11 Sofinancer 1. Naziv Lek farmacevtska družba d.d. Naslov Verovškova 57, 1000 Ljubljana Vrednost sofinanciranja za celotno obdobje trajanja projekta je znašala: 73.553 EUR Odstotek od utemeljenih stroškov projekta: 25 % Najpomembnejši rezultati raziskovanja za sofinancerja Šifra 1. Pridobitev novih praktičnih znanj, informacij in veščin F.01 2. Pridobitev novih znanstvenih spoznanj F.02 3. 4. 5. Komentar Za sofinancerja je bil pomemben predvsem segment projekta, v katerem poteka sinteza in karakterizacija spojin in razvoj novih sinteznih poti. Ocena Lek d.d. je s sofinanciranjem projekta pridobil pomembna nova praktična znanja s področja sinteznih metod, uporabnih pri sintezi kiralnih in akiralnih gradnikov (building blocks) zdravilnih učinkovin. Poudarek je bil na sklopitvenih reakcijah, kjer nastanejo nove C-C vezi, in iskanju najboljših katalizatorjev za le-te. Nekatere reakcije so bile optimirane v smislu doseganja čim večjih izkoristkov in enantiomernih ali diastereomernih presežkov ter čim enostavnejše izolacije produktov. 13.Izjemni dosežek v letu 201412 13.1. Izjemni znanstveni dosežek Načrtovanje, sinteza in vrednotenje druge generacije inhibitorjev MurF s cianotiofenskim skeletom Ligaza MurF katalizira zadnjo znotrajcelično stopnjo biosinteze bakterijskega peptidoglikana in je zanimiva tarča za razvoj novih protibakterijskih učinkovin. Načrtovali, sintetizirali in biokemično evaluirali smo novo serijo cianotiofenskih inhibitorjev MurF iz Streptococcus pneumoniae and Escherichia coli. V primerjavi s prvo generacijo MurF inhibitorjev imajo spojine povečano polarnost in ohranjeno encimsko inhibitorno delovanje v nizkem mikromolarnem koncentracijskem območju. Poleg tega imajo najboljši inhibitorji obetavno delovanje proti izbranim po Gramu pozitivnim in po Gramu negativnim bakterijam. Predstavljeni rezultati pomenijo pomemben korak proti razvoju novih protibakterijskih učinkovin z delovanjem na encime biosinteze peptidoglikana. European Journal of Medicinal Chemistry 2014, 73: 83-96. 13.2. Izjemni družbeno-ekonomski dosežek C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki • so z vsebino zaključnega poročila seznanjeni in se strinjajo vsi soizvajalci projekta Podpisi: zastopnik oz. pooblaščena oseba i vodja raziskovalnega projekta: raziskovalne organizacije: Univerza v Ljubljani, Fakulteta za Stanislav Gobec farmacijo ZIG Kraj in datum: Ljubljana 11.3.2015 Oznaka poročila: ARRS-RPROJ-ZP-2015/94 1 Napišite povzetek raziskovalnega projekta (največ 3.000 znakov v slovenskem in angleškem jeziku) Nazaj 2 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja, rezultate in učinke raziskovalnega projekta in njihovo uporabo ter sodelovanje s tujimi partnerji. Največ 12.000 znakov vključno s presledki (približno dve strani, velikost pisave 11). Nazaj 3 Realizacija raziskovalne hipoteze. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikost pisave 11) Nazaj 4 V primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega projekta, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega projekta oziroma v primeru sprememb, povečanja ali zmanjšanja sestave projektne skupine v zadnjem letu izvajanja projekta, napišite obrazložitev. V primeru, da sprememb ni bilo, to navedite. Največ 6.000 znakov vključno s presledki (približno ena stran, velikost pisave 11). Nazaj 5 Navedite znanstvene dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Raziskovalni dosežek iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Nazaj 6 Navedite družbeno-ekonomske dosežke, ki so nastali v okviru tega projekta. Družbeno-ekonomski rezultat iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) vpišete tako, da izpolnite COBISS kodo dosežka - sistem nato sam izpolni naslov objave, naziv, IF in srednjo vrednost revije, naziv FOS področja ter podatek, ali je dosežek uvrščen v A'' ali A'. Družbeno-ekonomski dosežek je po svoji strukturi drugačen kot znanstveni dosežek. Povzetek znanstvenega dosežka je praviloma povzetek bibliografske enote (članka, knjige), v kateri je dosežek objavljen. Povzetek družbeno-ekonomskega dosežka praviloma ni povzetek bibliografske enote, ki ta dosežek dokumentira, ker je dosežek sklop več rezultatov raziskovanja, ki je lahko dokumentiran v različnih bibliografskih enotah. COBISS ID zato ni enoznačen, izjemoma pa ga lahko tudi ni (npr. prehod mlajših sodelavcev v gospodarstvo na pomembnih raziskovalnih nalogah, ali ustanovitev podjetja kot rezultat projekta ... - v obeh primerih ni COBISS ID). Nazaj 7 Navedite rezultate raziskovalnega projekta iz obdobja izvajanja projekta (do oddaje zaključnega poročila) v primeru, da katerega od rezultatov ni mogoče navesti v točkah 6 in 7 (npr. ni voden v sistemu COBISS). Največ 2.000 znakov, vključno s presledki. Nazaj 8 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si/ za posamezen projekt, ki je predmet poročanja Nazaj 9 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 10 Največ 4.000 znakov, vključno s presledki Nazaj 11 Rubrike izpolnite / prepišite skladno z obrazcem "izjava sofinancerja" http://www.arrs.gov.si/sl/progproj/rproj/gradivo/, ki ga mora izpolniti sofinancer. Podpisan obrazec "Izjava sofinancerja" pridobi in hrani nosilna raziskovalna organizacija - izvajalka projekta. Nazaj 12 Navedite en izjemni znanstveni dosežek in/ali en izjemni družbeno-ekonomski dosežek raziskovalnega projekta v letu 2014 (največ 1000 znakov, vključno s presledki). Za dosežek pripravite diapozitiv, ki vsebuje sliko ali drugo slikovno gradivo v zvezi z izjemnim dosežkom (velikost pisave najmanj 16, približno pol strani) in opis izjemnega dosežka (velikost pisave 12, približno pol strani). Diapozitiv/-a priložite kot priponko/-i k temu poročilu. Vzorec diapozitiva je objavljen na spletni strani ARRS http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/, predstavitve dosežkov za pretekla leta pa so objavljena na spletni strani http://www.arrs.gov.si/sl/analize/dosez/. Nazaj Obrazec: ARRS-RPROJ-ZP/2015 v1.00a 27-60-F7-25-E7-A6-EA-38-E7-07-5D-B2-58-7A-FF-C8-59-1F-41-F7 Priloga 1 1. Naravoslovje 1.09 Farmacija Dosežek 1: Načrtovanje, sinteza in vrednotenje druge generacije inhibitorjev MurF s cianotiofenskim skeletom Vir: Martina Hrast, Marko Anderluh, Damijan Knez, Christopher P. Randall, Helene Barreteau, Alex J. O'Neill, Didier Blanot, Stanislav Gobec. European Journal of Medicinal Chemistry 2014, 73: 83-96. Ligaza MurF katalizira zadnjo znotrajcelično stopnjo biosinteze bakterijskega peptidoglikana in je zanimiva tarča za razvoj novih protibakterijskih učinkovin. Načrtovali, sintetizirali in biokemično evaluirali smo novo serijo cianotiofenskih inhibitorjev MurF iz Streptococcus pneumoniae in Escherichia coli. V primerjavi s prvo generacijo MurF inhibitorjev, razvito v podjetju Abbot, imajo spojine druge generacije povečano polarnost in ohranjeno encimsko inhibitorno delovanje v nizkem mikromolarnem koncentracijskem območju. Poleg tega imajo najboljši inhibitorji obetavno delovanje proti izbranim po Gramu pozitivnim in po Gramu negativnim bakterijam. Predstavljeni rezultati pomenijo pomemben korak proti razvoju novih protibakterijskih učinkovin z delovanjem na encime biosinteze peptidoglikana. Zaradi pogostega pojavljanja bakterij, ki so odporne na več antibiotikov, postaja razvoj novih protibakterijskih učinkovin praktično nujen. Izhajajoč iz spojin, razvitih v podjetju Abbot, smo sintetizirali novo generacijo encimskih inhibitorjev na osnovi cianotiofena. Spojine zavirajo encim MurF, ki sodeluje v biosintezi bakterijske stene. Poleg zaviranja encima imajo razvite spojine tudi protibakterijsko delovanje in zato predstavljajo pomemben korak proti novim protibakterijskim učinkovinam.