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Enregistrement W7023786863

Piperine Derivatives as Modulators of Amyloid-Beta (Aβ) Aggregation

2023· dissertation· en· W7023786863 sur OpenAlexaff

Notice bibliographique

RevueUWSpace (University of Waterloo) · 2023
Typedissertation
Langueen
DomainePharmacology, Toxicology and Pharmaceutics
ThématiquePiperaceae Chemical and Biological Studies
Établissements canadiensUniversity of Waterloo
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPiperineSmall moleculeMonoclonal antibodyDrugProtein aggregationDrug developmentPeptideDrug discovery
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Alzheimer’s Disease (AD) is a life-changing neurodegenerative disease that progresses in stages and currently has no effective cure. More than 597,000 Canadians suffer from AD. Symptoms of late-stage AD are severe and include memory loss, apathy, depression, and psychosis, resulting in large burdens for caregivers and the economy. A major factor leading to AD is the aggregation of a protein known as amyloid-β (Aβ). However, most pharmacotherapies for AD provide only symptomatic relief and target other pathways. The recently approved monoclonal antibodies (mAbs) are the only disease-modifying therapies targeting Aβ peptide aggregation in AD that are available in the US. Limitations of mAb therapies include high-cost for patients, high manufacturing costs and resource-intensive parenteral administration. In this regard, the current study focused on the development of novel anti-amyloid small molecules based on piperine, derived from the black pepper plant, that was reported to enhance cognition. Advantages of small molecule AD therapeutics include being highly scalable and applicable to non-invasive routes of drug administration. A library of 13 piperine derivatives were designed, synthesized, and evaluated as potential inhibitors of Aβ42 aggregation. The experiments carried out include i) developing chemistry reaction conditions to synthesize the target compounds, ii) compound characterization by analytical chemistry, iii) determining their inhibition activity toward Aβ42 aggregation by fluorescence aggregation kinetics studies and transmission electron microscopy, iv) computational modeling studies in the Aβ42 model to understand the binding interactions of lead compounds and v) cell viability studies in mouse hippocampal HT22 cells. The structure activity relationship (SAR) studies led to the identification of three piperine derivatives 4a (R = pyrrolidine), 4b (R = thiomorpholine) and 4c (R = morpholine) as the lead compounds with inhibition ranging from 35-48 % (at 10 µM). The results were also confirmed by electron microscopy studies which demonstrated the ability of these compounds to reduce Aβ42 aggregation. Molecular docking studies in the Aβ42 pentamer model show that the terminal acyl substituents play a major role in stabilizing the Aβ42 pentamer assembly by interacting at the amyloidogenic interface consisting of the C- and N-terminal residues. This prevents further self-assembly and aggregation. Cell culture assays in HT22 mouse hippocampal cells showed that the lead compounds 4a, 4b and 4c were not toxic (cell viability >90 %, at 25 µM). This is the first study that reports the discovery of novel piperine based compounds as direct inhibitors of Aβ42 aggregation. Overall, the results obtained from this thesis provide valuable insights in the design, development, and application of novel small molecules to study and treat AD.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict), Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,257
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,059
Tête enseignante GPT0,332
Écart entre enseignants0,272 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2023
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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