Inibitori di SHP-2: ottimizzazione delle sequenze peptidiche affini al dominio C-SH2

The following study concerns SHP-2 phosphatase, a protein involved in cellular regulatory processes. Mutations in SHP-2 lead to its hyperactivation through conformational changes, causing a cascade of dephosphorylation signals that can result in various pathologies. Peptide inhibitors of protein-protein interactions are being developed that, by binding to SH2 domains of SHP-2, prevent its interaction with its partners, thus inactivating the protein. Conformational, molecular dynamics and binding studies led to the optimization of a selective sequence for the N-SH2 domain of SHP-2. In contrast, the present thesis work focuses on the peptide related to the C-SH2 domain. In particular, it focuses on the synthesis of analogs of the initially selected sequence PD1 ITSM binding motif. In the present work, the minimal sequence capable of maintaining high affinity for the C-SH2 domain was evaluated. Substitution of an amino acid residue was also performed in an attempt to improve selectivity for the C-SH2 domain. The peptide inhibitors obtained were characterized and subjected to binding studies to evaluate their affinity toward the C-SH2 domain of SHP-2. The serum stability of the synthesized peptides was also studied.

Il seguente studio riguarda la fosfatasi SHP-2, una proteina coinvolta in processi di regolazione cellulare. Mutazioni a carico di SHP-2 portano a una sua iperattivazione tramite variazioni conformazionali, causando una cascata di segnali di defosforilazione che possono sfociare in diverse patologie. Si stanno sviluppando inibitori peptidici delle interazioni proteina-proteina che, legandosi ai domini SH2 di SHP-2, ne impediscono l'interazione con i suoi partners, inattivando così la proteina. Studi conformazionali, di dinamica molecolare e di binding hanno portato all'ottimizzazione di una sequenza selettiva per il dominio N-SH2 di SHP-2. Il presente lavoro di tesi si concentra, invece, sul peptide affine al dominio C-SH2. In particolare, si focalizza sulla sintesi di analoghi della sequenza inizialmente selezionata PD1 ITSM binding motif. Nel presente lavoro è stata valutata la minima sequenza in grado di mantenere una elevata affinità per il dominio C-SH2. E' stata inoltre eseguita la sostituzione di un residuo amminoacidico nel tentativo di migliorare la selettività per il dominio C-SH2. Gli inibitori peptidici ottenuti sono stati caratterizzati e sottoposti a studi di binding, per valutarne l’affinità verso il dominio C-SH2 di SHP-2. E' stata inoltre studiata la stabilità in siero dei peptidi sintetizzati.