נושא הפרוייקט
מספר פרוייקט
מחלקה
שמות סטודנטים
אימייל
שמות מנחים
טרגטינג מולטי-ספציפי של CD44 והדומיינים הקטליטי וההמופקסין של MMP9 כאסטרטגיה טיפולית לעיכוב אוסטאוקלסטים באוסטאופורוזיס
Multi-specific targeting of CD44 and catalytic and hemopexin domains of MMP9 as a therapeutic strategy for osteoclast inhibition in osteoporosis
תקציר בעיברית
MMPs (matrix metalloproteinases) הם פקטורים חשובים באוסטאופורוזיס, מחלת עצם כרונית המשפיעה על מיליוני אנשים ברחבי העולם. רמות ביטוי גבוהות של MMP9 ברקמות עצם אוסטאופורוטיות, יכולות להשפיע משמעותית על פעילותם של תאי אוסטאוקלסט. אוסטאוקלסטים אחראיים לתהליך התקין של פירוק העצם ברקמה בריאה ופעילות יתר שלהם עלולה להוביל לאוסטאופורוזיס. לפיכך, מעכבי MMP יכולים להוות אסטרטגיה טיפולית עבור אוסטאופורוזיס. לכן, קיימת כיום דרישה לתרופה חדשה ויעילה בעלת ספציפיות גבוהה עבור טיפול באוסטאופורוזיס. CD44, גליקופרוטאין טרנסממברנלי המתבטא באופן מוגבר על גבי ממברנת תאים אוסטאוקלסטים, יוצר קומפלקס עם MMP9 על פני התא דרך אינטראקציות עם ההמופקסין דומיין (PEX) של MMP9. אינטראקציות אלו מגבירות את פעילותו של MMP9 ומגבירות את שפעול האוסטאוקלסטים. בפרויקט שלי, ההיפותזה אומרת שמעכב מולטי ספציפי, אשר יטרגט את MMP9 ואת CD44 באופן סימולטני, יוכל לשמש כמעכב פוטנטי לפעילות אוסטאוקלסטים. על מנת לבחון זאת, השתמשנו בC9, מעכב בעל אפיניות גבוהה כנגד MMP9, אשר פותח בעבר במעבדתנו, אשר חובר מולקולרית להמופקסין דומיין של MMP9 (C9-PEX). תוך שימוש בניסויי עיכוב, מצאנו כי C9-PEX יכול לעכב את הפעילות של MMP9 עם ערך Ki בטווח הפיקומולרי ובנוסף, יכול לשמש כמעכב פוטנטי של MMP9 נטיבי המופרש מהתא.
תקציר באנגלית
MMPs (matrix metalloproteinases) are important factors in osteoporosis, a chronic bone disease affecting millions of people worldwide. MMP9 elevated expression levels in osteoporotic bone tissues, can promote significant effect on osteoclast cells activity. Osteoclasts are responsible for bone resorption process in healthy bone and their over activation can lead to osteoporosis. MMP inhibitors can thus be used as a therapeutic strategy to treat osteoporosis. Therefore, there is currently a demand for new highly specific and efficient drugs for osteoporosis treatment. CD44, a transmembrane glycoprotein, which is highly expressed on osteoclast cells membrane, forms a complex with MMP9 on the cell surface through interaction with the hemopexin domain (PEX) of MMP9. Such interactions enhance MMP9 activity and can promote osteoclast activation. In my project, we hypothesized, that targeting MMP9 and CD44 simultaneously, with a multi-specific inhibitor would generate a potent inhibitor of osteoclasts activity. In order to examine this, we used C9, a high affinity inhibitor of MMP9 previously developed in our lab, which was fused to the hemopexin domain of MMP9 (C9-PEX). Using inhibition assays, we have found that C9-PEX can inhibit the activity of MMP9 with a Ki value within the picomolar range and can serve as a potent inhibitor of native, cell secreted MMP9.