# name
Computer-Aided Drug Design applied to marine drug discovery = Disseny de fàrmacs assistit per ordinador aplicat a la cerca de possibles fàrmacs marins

# metadata.dc.contributor.other[].value
Universitat de Barcelona. Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals

# metadata.dc.description.abstract[].value
[eng] The potential of natural products in general, and marine natural products in particular, as pharmacological entities has been widely demonstrated in recent years. Marine benthic ecosystems contain an extraordinary range of diverse organisms that possess bioactive natural compounds, which are commonly used as defensive or protective chemical mechanisms. These effective defensive strategies are based on secondary metabolites that are crucial for the species survival. The pharmacological properties of these unique chemical compounds constitute an interesting and emerging hot research line, based upon exploiting them for the development of new drugs. The evolution, biodiversity, and specific environmental conditions found in marine ecosystems, such as Antarctica and the Mediterranean Sea, make them an amazing source of potential therapeutic agents. Interestingly, some of these natural products are capable to modulate protein functions in pathogenesis-related pathways. The process of discovery and development of new drugs, for instance small molecules, with the aforementioned capacity to modulate protein functions, is a tedious procedure that requires economic resources and time. To reduce these drawbacks, computer-aided drug  design (CADD) has emerged as one of the most effective methods. A rapid exploration of the chemical space can be done with computational methods, and they are very interesting and useful complementary approaches to experimental methods. CADD techniques can be applied in different steps of the drug discovery pipeline, and also, can cover several phases of this pipeline. To that end, several objectives have been set and reached in this thesis: 1. To find possible therapeutic activities and to establish the capability to modulate protein functions in pathogenesis-related pathways from marine molecules by using different CADD tools and techniques: I. Improve the drug discovery pipeline by the elucidation of the possible therapeutic potential of a set of marine molecules against a list of targets related to different pathologies. II. Elucidation of different pharmacophoric features of marine compounds and a precise in silico binding study, highlighting the power of CADD techniques, and reporting the inhibitory activity of different natural products and indole scaffold derivatives as GSK3β, CK1δ, DYRK1A, and CLK1 inhibitors. III. Computational study and an experimental validation of meridianins and lignarenones as possible ATP and/or substrate inhibitors of GSK3β. The main conclusions of this thesis are that marine molecules can be used as therapeutic agents against protein kinases related to the AD, and the exemplification of CADD potential applied to marine drug discovery.

# metadata.dc.description.abstract[].value
[cat]  El potencial dels productes naturals en general, i els productes naturals marins en particular, com a entitats farmacològiques ha quedat demostrat al llarg dels últims anys. Els ecosistemes bentònics marins contenen una extraordinària diversitat d'organismes que posseeixen compostos naturals bioactius, que utilitzen com mecanismes químics defensius i de protecció. Aquestes efectives estratègies defensives es basen en metabòlits secundaris, crucials per a la supervivència de les espècies. Tenint en compte les propietats farmacològiques d'aquests compostos químics únics, utilitzar-los per al desenvolupament de nous fàrmacs constitueix una línia interessant de recerca emergent. L'evolució, la biodiversitat i les condicions específiques que es troben en els ecosistemes marins, com ara l'Antàrtida i el mar Mediterrani, els converteixen en una font increïble de possibles agents terapèutics, capaços de modular funcions de proteïnes involucrades en determinades patologies. El procés de descobriment i desenvolupament de nous fàrmacs, per exemple, molècules petites, és un procediment tediós que requereix de recursos econòmics i de temps. Per reduir aquests inconvenients, el disseny de fàrmacs assistit per ordinador (DFAO) ha sorgit com un dels mètodes principals i més eficaços. Es pot fer una exploració ràpida de l'espai químic amb mètodes computacionals i a més, són aproximacions complementàries als mètodes experimentals molt interessants i útils. Les tècniques de DFAO es poden aplicar en diferents passos del procés de descobriment de fàrmacs, i també, poden cobrir diverses fases d'aquest pipeline. Amb aquesta finalitat, es  varen establir diversos objectius en aquesta tesi: 1. Dilucidar la possible activitat terapèutica i la capacitat per modular les funcions de proteïnes que estan relacionades amb una determinada patologia de les molècules marines mitjançant l'ús de diferents eines i tècniques de DFAO: I. millorar el pipeline de descobriment de fàrmacs mitjançant l'elucidació del possible potencial terapèutic d'un conjunt de molècules marines enfront d'una llista de dianes relacionades amb diferents patologies. II. Dilucidació de les diferents característiques farmacofóriques dels compostos marins i en un precís estudi d’unió in silico, destacant el  poder de les tècniques de DFAO, i avaluar l'activitat inhibidora de diferents productes naturals  i derivats d’esquelets indòlics com inhibidors de GSK3β, CK1δ, DYRK1A i CLK1. III. Estudi computacional i validació experimental de meridianines i lignarenones com a possibles inhibidors de GSK3β mitjançant la unió a la cavitat de l'ATP i/o del substrat. En relació amb aquests objectius, les conclusions principals d'aquesta tesi són, que les molècules marines poden ser utilitzades com a agents terapèutics contra proteïnes quinases relacionades amb la malaltia d’Alzheimer, i l'exemplificació del potencial de les tècniques de DFAO aplicat al descobriment de fàrmacs marins.

# metadata.dc.source[].value
Tesis Doctorals - Departament - Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals

# metadata.dc.title[].value
Computer-Aided Drug Design applied to marine drug discovery = Disseny de fàrmacs assistit per ordinador aplicat a la cerca de possibles fàrmacs marins