p130Cas e erbB2: MECCANISMO D'INTERAZIONE E DESIGN DI INIBITORI DELL'INTERAZIONE A POTENZIALE AZIONE ANTITUMORALE

P130Cas is a cytoplasmic protein which acts as an hub in several intracellular pathways. In particular it mediates functions as proliferation, migration and survival. The loss of regulation in the aforementioned functions is characteristic of tumor cells. Several tumors (as breast, colon and lung carcinoma) show the overexpression of Tyrosin Kinase Receptors (RTKs): the most expressed is erbB2. In erbB2 positive tumors it has been found the over-expression of p130Cas and it is a fact that the knockout of p130Cas gene leads to a loss in bad phenotype. Therefore the interaction between p130Cas and erbB2 could be considered as a mechanism related to some tumoral pathologies. The first purpose of my thesis is the elucidation of the interaction mechanism between p130Cas and ErbB2. This aim has been reached both by lab experiences and in silico tools. These latter consisted in building 3D models and testing their stability by molecular dynamics simulations. The second purpose of my work is the identification of some molecules with a good ADME profile that could inhibit the interaction. This has been done by performing a high throughput screening onto a 15 millions molecules database and selecting the results that fit the ¿Lipinski-like¿ parameters. The results of this stage produced almost ten commercially available molecules: their efficacy will be soon tested through in vitro screening.

p130Cas è una proteina citoplasmatica che svolge la funzione di hub in numerose vie di segnalazione intracellulare. Le funzioni mediate dalla proteina sono proliferazione, migrazione e sopravvivenza1; la mancata regolazione di queste funzioni è caratteristica delle cellule tumorali. In molti tumori a seno, colon e polmone queste caratteristiche sono spesso regolate da recettori tirosina chinasici (RTK), tra cui il più espresso è erbB2. Nei tumori erbB2 positivi, p130Cas risulta over-espressa ed è stato dimostrato che la sua mancata espressione riduce il fenotipo maligno tipico dei tumori erbB2 positivi. L'interazione tra p130Cas ed erbB2 si configura quindi come potenziale target antitumorale. Lo scopo del lavoro di tesi è innanzitutto quello di comprendere quali meccanismi siano alla base dell'interazione tra p130Cas erbB2: questo obiettivo è stato raggiunto mediante esperimenti in laboratorio ed attraverso strumenti in silico, costruendo modelli d'interazione e valutandone la stabilità attraverso tecniche di dinamica molecolare. Le ulteriori fasi del lavoro hanno avuto lo scopo di identificare una serie di molecole in grado di inibire l'interazione tra p130Cas ed erbB22 dotate in teoria di caratteristiche ADME adeguate da essere considerate potenziali candidati farmaci. Per raggiungere questo scopo è stato effettuato uno screening su un dataset di 15 milioni di strutture tridimensionali, selezionando i composti che rientrassero in parametri ¿Lipinski-like¿ e dotati di caratteristiche strutturali atte ad inibire l'interazione tra p130Cas e ErbB2. La procedura ha portato all'identificazione di circa una decina di composti commercialmente accessibili che verranno al più presto valutati sperimentalmente mediante test su modelli cellulari.