id,collection,dc.contributor.author,dc.contributor.firstReferee,dc.contributor.furtherReferee,dc.contributor.gender,dc.date.accepted,dc.date.accessioned,dc.date.available,dc.date.issued,dc.description.abstract[de],dc.description.abstract[en],dc.format.extent,dc.identifier.uri,dc.identifier.urn,dc.language,dc.rights.uri,dc.subject.ddc,dc.subject[en],dc.title,dc.type,dcterms.accessRights.dnb,dcterms.accessRights.openaire,dcterms.accessRights.proquest,dcterms.format,refubium.affiliation "d7704e9d-6790-449a-af9b-44cafd5fa7bf","fub188/14","Šribar, Dora","Wolber, Gerhard","Weindl, Günther","female","2021-06-09","2022-01-10T10:11:04Z","2022-01-10T10:11:04Z","2022","Toll-like Rezeptoren (TLRs) spielen eine zentrale Rolle in angeborenen Immunsystem, indem sie eindringende Pathogene sowie endogene Gefahrensignale erkennen und Entzündungsreaktionen einleiten. TLRs sind an der Pathogenese von Krebserkrankungen, Infektionen, Autoimmunerkrankungen und allergischen Erkrankungen beteiligt. Aus diesem Grund stellen TLRs attraktive Ziele für neue, niedermolekulare Wirkstoffe dar. Das Hauptziel dieses Promotionsprojekts ist die Entdeckung neuer niedermolekularer Modulatoren des Toll-like-Rezeptors 8 (TLR8) und das Verständnis ihrer Wirkmechanismen mit Hilfe computergestützter Ansätze. Die Kristallstruktur von TLR8 ist verfügbar und mehrere Modulatoren sind aus früheren Wirkstoffscreens bekannt. Daher ist TLR8 ein vielversprechendes Ziel für die rationale computergestützte Entwicklung neuer Wirkstoffkandidaten. Am Beginn des Projekts bestand das Hauptziel darin, relevante strukturelle Merkmale in den verfügbaren Kristallstrukturen von TLR8 zu untersuchen. Der Fokus lag dabei auf dem Dimerisierungsbereich, da dieser eine wichtige Rolle bei der Bindung von Liganden und der anschließenden Aktivierung des Rezeptors spielt. Zusätzlich untersuchten wir die Konservierung der relevanten Strukturmerkmale über die eng verwandten TLRs hinweg. Der zweite Teil verlagert den Fokus auf die Bindung kleiner Moleküle an TLR8. Wir untersuchten die Interaktionen zwischen den bekannten Liganden und TLR8 und entwickelten daraus systemtisch ein 3D-Pharmakophormodell. Anschließend setzten wir das entwickelte 3D-Pharmakophormodell im virtuellen Screening ein, um neuartige Modulatoren des TLR8 zu identifizieren. Wir identifizierten ein Pyrimidin-Analogon, das die TLR8- vermittelte Signalweiterleitung im mikromolaren Konzentrationsbereich hemmt. Die potente entzündungshemmende und dosisabhängige Wirkung wurde in einer kleinen Serie von Analoga bestätigt. Schließlich optimierten wir die identifizierten Pyrimidinverbindungen weiter, was eine detailliertere Struktur-Aktivitäts-Analyse und eine genauere Aufklärung des Bindungsmodus ermöglichte. Zusammenfassend haben wir neuartige und vielversprechende TLR8-Inhibitoren auf Pyrimidinbasis in silico entwickelt und ihre in vitro biologische Aktivität, Selektivität und geringe Zytotoxizität bestätigt. Die Ergebnisse der Studie zu TLR8 helfen uns, die Prozesse zu verstehen, die für ein erfolgreiches Wirkstoffdesign auch bei anderen TLR notwendig sind und stellen eine gute Ausgangsbasis dar, um in Zukunft optimierte, niedermolekulare TLR- Modulatoren zu entwickeln und damit Entzündung und die Immunreaktion effizient zu modulieren.","Toll-like receptors (TLRs) play a central role in innate immunity by recognising invading pathogens and host-derived danger signals and initiating the inflammatory response. Aberrant TLR response is involved in the pathogenesis of cancers, infections, autoimmune disorders and allergic diseases. Therefore, TLRs represent attractive targets for novel therapeutic agents. The PhD project's main research aim is to discover novel small molecule modulators of Toll-like receptor 8 (TLR8) and understand their mechanisms of action using computational approaches. TLR8 crystal structure is solved, and several modulators are known from previous drug screens. Therefore, TLR8 is a promising target for rational computer-aided development of novel drug candidates. In the initial phase of the project, the main goal was to study relevant structural features in available crystal structures of TLR8. The focus was on the dimerisation interface because of its role in the binding of ligands and subsequent activation of the receptor. Additionally, we studied the conservation of the relevant structural features across the closely related TLRs. The second part shifts the focus to the binding of the small molecules to TLR8. We investigated interactions between the known ligands and TLR8 and used it to develop the most plausible 3D pharmacophore model. Subsequently, we employed the developed 3D pharmacophore model in virtual screening to identify novel modulators of TLR8. We identified a pyrimidine-based compound that inhibits TLR8-mediated signalling in the micromolar concentration range. The potent anti-inflammatory and dose-dependent response has been confirmed in a series of derivatives of this initial virtual hit, which allowed for a detailed elucidation of structure-activity relationships (SAR) and more precise description of the binding mode. Conclusively, we have developed a novel and promising pyrimidine-based TLR8 inhibitors in silico and confirmed their biological activity, selectivity and low cytotoxicity in vitro. Results from the study on TLR8 represent a solid basis for the future design of small molecule TLR modulators as novel therapeutic agents for modulating immune response and inflammation.","ii, 128 Seiten","https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/32289||http://dx.doi.org/10.17169/refubium-32016","urn:nbn:de:kobv:188-refubium-32289-8","ger||eng","http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen","500 Natural sciences and mathematics::570 Life sciences::570 Life sciences||500 Natural sciences and mathematics::540 Chemistry and allied sciences::540 Chemistry and allied sciences","Toll-like receptors||immunomodulation||computer-aided drug design","Tailoring Toll-like Receptor 8 Ligands for Balancing Immune Response and Inflammation","Dissertation","free","open access","accept","Text","Biologie, Chemie, Pharmazie"