杂交环状文库和其筛选制造技术

本发明专利技术提供新颖类型的杂交环状文库，其含有天然产物的已知蛋白质结合域。还提供制造所述文库的合成方法，和使用部分地分裂‑合并的文库化合物对命中点进行去卷积的方法。所述方法适用于与整个人类蛋白质组一起用以筛选结合命中点的所述文库并且用于鉴别命中点。

【技术实现步骤摘要】
本申请是专利技术名称为“杂交环状文库和其筛选”、申请号为“201180063026.5”、申请日为2011年11月29日的申请的分案申请。专利技术背景专利
本专利技术大致涉及杂交环状分子，并且更具体地说涉及基于天然产物环孢霉素A(cyclosporine A，CsA)、FK506和雷帕霉素(rapamycyin)的免疫亲和素(immunophilin)配体家族的杂交环状文库；和筛选由蛋白质芯片上的基因组编码的蛋白质或在基于细胞和基于靶标的分析中阐明蛋白质的功能的方法。背景信息免疫亲和素配体家族由以下3个成员组成：环孢霉素A(CsA)、FK506和雷帕霉素，它们都是具备有效免疫抑制或抗癌活性的天然产物。不同于其他生物活性小分子，这些天然产物具有一种前所未有并且不同寻常的作用模式——通过诱导两种不同蛋白质之间的二聚三元复合物来发挥作用。它们各自结合于充足并且小的细胞溶质免疫亲和素，它们还具有肽基脯氨酰顺-反异构酶活性并且牵涉于蛋白质折叠中。因此，CsA结合免疫亲和素的亲环素(CyP)家族；FK506和雷帕霉素都结合FKBP。免疫亲和素-药物复合物的形成本身不具有显著的细胞结果。正是这些复合物与其相应靶标蛋白质的后续结合导致抑制T细胞活化或肿瘤细胞生长。在CsA和FK506的情况下，CyP-CsA和FKBP-FK506复合物结合于蛋白质磷酸酶钙调神经磷酸酶(calcineurin)并且抑制它的酶促活性。在雷帕霉素的情况下，FKBP-雷帕霉素复合物结合于PI3激酶同系物，雷帕霉素靶蛋白(Target of Rapamycin，TOR)。存在许多与此天然产物家族相关的独特性质。第一，除了个别蛋白质靶标的酶促活性之外，它们能够通过募集相应免疫亲和素靶向相对较大的靶标蛋白质表面，能够抑制蛋白质间相互作用。第二，通过其与免疫亲和素的结合，它们更稳定并且对通过血细胞和红血细胞两者中与免疫亲和素的相互作用进行的体内降解不太敏感。第三，免疫亲和素-结合域向大环赋予固有稳定性。因此，含有FKBP-结合域或CyP-结合域的大环具有作为新先导物用于开发欲用于治疗疾病的药物的巨大潜力。在完成对人类基因组的测序和注释后，我们现在拥有基因组中编码的所有人类蛋白质的一个完整的目录。然而，大多数这些蛋白质的功能仍然未知。一种阐明这些蛋白质的功能的方式是寻找特异性结合于所关注的蛋白质并且扰乱其生物化学和细胞功能的小分子配体。因此，现今化学生物学家的一个重大挑战是找到新蛋白质的新小分子探针以有助于对其功能的阐明。开发蛋白质芯片中的最近进展已经给针对几乎整个人类蛋白质组同时筛选化学文库提供了令人激动的新机遇。呈玻璃载片形式的单一芯片足以按重复阵列展现整个蛋白质组。最近，已经制造在单一载片上展现17,000个人类蛋白质的蛋白质芯片。使用人类蛋白质芯片用于筛选的一个主要优势在于，可以在小体积的分析缓冲液(<3mL)中同时询问整个被展现的蛋白质组。然而，用大多数(如果不是所有的话)现存化学文库筛选人类蛋白质芯片因缺乏用于检测配体与这些芯片上的蛋白质的结合的通用读出结果而还不可行。尽管可能向合成文库中的个别化合物中加入人工标签，但通常所加入的标签本身会干扰配体的活性。因此，仍然需要用于筛选针对人类蛋白质组的化学文库的新化合物和方法。专利技术概要本专利技术通过提供新化合物和用于筛选针对由基因组编码的蛋白质的化学物文库的方法来解决了这些问题和其他问题。因此，在一个实施方案中，本公开提供一种式I化合物：或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中：是单键或双键；X1是O或NR6；Y是-C(O)-或X2是(CH2)m、O或NR6；Z是W是O、CH、CH2、CR4或CR5；L1和L2各自独立地是直接键、被取代的或未被取代的-(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nO(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)O(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nNH(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)NH(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nS(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(CH2)nS(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nO(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)O(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nNH(C1-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)NH(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nS(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(CH2)nS(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nO(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)O(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nNH(C1-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)NH(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nS(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(CH2)nS(C2-C6)炔基-，其中每一个烷基、烯基和炔基可以任选地被烷基、烷氧基、氨基、羧基、氰基、硝基或三氟甲基取代；每一个m独立地是选自0、1、2、3、4、5和6的整数；每一个n独立地是选自0、1、2、3、4、5和6的整数；R1是氢、羟基或OPG，其中PG是保护基，或R1是其中是树脂；R2是氢、羟基或烷氧基；R3是氢或烷基；R4和R5各自独立地是氢、羟基、烷基、烷氧基或OPG，其中PG是保护基；R6是氢或烷基；其中所述效应子结构域具有式II：其中：R7、R9、R11、R13和R15各自独立地是氢或烷基；R8、R10、R12和R14各自独立地是氢、卤素、氨基、氰基、硝基、三氟甲基、被取代的或未被取代的烷基、被取代的或未被取代的烯基、被取代的或未被取代的炔基、被取代的或未被取代的环烷基、被取代的或未被取代的全氟烷基、被取代的或未被取代的烷氧基、被取代的或未被取代的烷基氨基、被取代的或未被取代的烷基硫基、被取代的或未被取代的芳基、被取代的或未被取代的烷基芳基、被取代的或未被取代的杂烷基、被取代的或未被取代的杂环烷基、被取代的或未被取代的杂芳基、被取代的或未被取代的杂烷基芳基、(CH2)nCN、(CH2)nCF3、(CH2)nC2F5、(CH2)nOR16、(CH2)nC(O)R16、(CH2)nC(O)OR16、(CH2)nOC(O)R16、(CH2)nNR17R18、(CH2)nC(O)NR17R18、(CH2)nN19RC(O)R16、(CH2)nN19RC(O)OR16、(CH2)nNR19C(O)NR17R18、(CH2)nSR16、(CH2)nS(O)jNR17R18、(CH2)nN1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种式I化合物：或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中：是单键或双键；X1是O或NR6；Y是‑C(O)‑或X2是(CH2)m、O或NR6；Z是W是O、CH、CH2、CR4或CR5；L1和L2各自独立地是直接键、被取代的或未被取代的‑(C1‑C6)烷基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nO(C1‑C6)烷基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)(C1‑C6)烷基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)O(C1‑C6)烷基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nNH(C1‑C6)烷基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)NH(C1‑C6)烷基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nS(C1‑C6)烷基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)(CH2)nS(C1‑C6)烷基‑、被取代的或未被取代的‑(C2‑C6)烯基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nO(C2‑C6)烯基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)(C2‑C6)烯基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)O(C2‑C6)烯基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nNH(C1‑C6)烯基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)NH(C2‑C6)烯基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nS(C2‑C6)烯基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)(CH2)nS(C2‑C6)烯基‑、被取代的或未被取代的‑(C2‑C6)炔基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nO(C2‑C6)炔基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)(C2‑C6)炔基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)O(C2‑C6)炔基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nNH(C1‑C6)炔基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)NH(C2‑C6)炔基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nS(C2‑C6)炔基‑、被取代的或未被取代的‑(CH2)nC(O)(CH2)nS(C2‑C6)炔基‑，其中每一个烷基、烯基和炔基可以任选地被烷基、烷氧基、氨基、羧基、氰基、硝基或三氟甲基取代；每一个m独立地是选自0、1、2、3、4、5和6的整数；每一个n独立地是选自0、1、2、3、4、5和6的整数；R1是氢、羟基或OPG，其中PG是保护基，或R1是其中是树脂；R2是氢、羟基或烷氧基；R3是氢或烷基；R4和R5各自独立地是氢、羟基、烷基、烷氧基或OPG，其中PG是保护基；R6是氢或烷基；其中所述效应子结构域具有式II：其中：R7、R9、R11、R13和R15各自独立地是氢或烷基；R8、R10、R12和R14各自独立地是氢、卤素、氨基、氰基、硝基、三氟甲基、被取代的或未被取代的烷基、被取代的或未被取代的烯基、被取代的或未被取代的炔基、被取代的或未被取代的环烷基、被取代的或未被取代的全氟烷基、被取代的或未被取代的烷氧基、被取代的或未被取代的烷基氨基、被取代的或未被取代的烷基硫基、被取代的或未被取代的芳基、被取代的或未被取代的烷基芳基、被取代的或未被取代的杂烷基、被取代的或未被取代的杂环烷基、被取代的或未被取代的杂芳基、被取代的或未被取代的杂烷基芳基、(CH2)nCN、(CH2)nCF3、(CH2)nC2F5、(CH2)nOR16、(CH2)nC(O)R16、(CH2)nC(O)OR16、(CH2)nOC(O)R16、(CH2)nNR17R18、(CH2)nC(O)NR17R18、(CH2)nN19RC(O)R16、(CH2)nN19RC(O)OR16、(CH2)nNR19C(O)NR17R18、(CH2)nSR16、(CH2)nS(O)jNR17R18、(CH2)nN19RS(O)jR16或‑(CH2)nNR19S(O)jNR17R18；n是选自0、1、2、3、4、5和6的整数；j是选自0、1和2的整数；R16、R17、R18和R19各自独立地是氢、卤素、氨基、氰基、硝基、三氟甲基、烷基、烯基、炔基、环烷基、全氟烷基、烷氧基、烷基氨基、烷基硫基、芳基、烷基芳基、杂烷基、杂环烷基、杂芳基或杂烷基芳基，或R16和R19如上文所描述，并且R17和R18与它们所连接的N原子一起形成被取代的或未被取代的5、6或7元杂环烷基或被取代的或未被取代的5元杂芳基，其中关于R8、R10、R12和R14所列的上述基团中的每一者可以任选地独立地被1到3个选自以下的基团取代：卤素、氨基、氰基、硝基、三氟甲基、烷基、烯基、炔基、环烷基、全氟烷基、烷氧基、烷基氨基、烷基硫基、芳基、烷基芳基、杂烷基、杂环烷基、杂芳基、杂烷基芳基、(CH2)nCN、(CH2)nCF3、(CH2)nC2F5、(CH2)nOR16、(CH2)nC(O)R16、(CH2)nC(O...

【技术特征摘要】
2010.11.30 US 61/418,0381.一种式I化合物：或其药学上可接受的盐或溶剂合物，其中：是单键或双键；X1是O或NR6；Y是-C(O)-或X2是(CH2)m、O或NR6；Z是W是O、CH、CH2、CR4或CR5；L1和L2各自独立地是直接键、被取代的或未被取代的-(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nO(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)O(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nNH(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)NH(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nS(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(CH2)nS(C1-C6)烷基-、被取代的或未被取代的-(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nO(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)O(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nNH(C1-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)NH(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nS(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(CH2)nS(C2-C6)烯基-、被取代的或未被取代的-(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nO(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)O(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nNH(C1-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)NH(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nS(C2-C6)炔基-、被取代的或未被取代的-(CH2)nC(O)(CH2)nS(C2-C6)炔基-，其中每一个烷基、烯基和炔基可以任选地被烷基、烷氧基、氨基、羧基、氰基、硝基或三氟甲基取代；每一个m独立地是选自0、1、2、3、4、5和6的整数；每一个n独立地是选自0、1、2、3、4、5和6的整数；R1是氢、羟基或OPG，其中PG是保护基，或R1是其中是树脂；R2是氢、羟基或烷氧基；R3是氢或烷基；R4和R5各自独立地是氢、羟基、烷基、烷氧基或OPG，其中PG是保护基；R6是氢或烷基；其中所述效应子结构域具有式II：其中：R7、R9、R11、R13和R15各自独立地是氢或烷基；R8、R10、R12和R14各自独立地是氢、卤素、氨基、氰基、硝基、三氟甲基、被取代的或未被取代的烷基、被取代的或未被取代的烯基、被取代的或未被取代的炔基、被取代的或未被取代的环烷基、被取代的或未被取代的全氟烷基、被取代的或未被取代的烷氧基、被取代的或未被取代的烷基氨基、被取代的或未被取代的烷基硫基、被取代的或未被取代的芳基、被取代的或未被取代的烷基芳基、被取代的或未被取代的杂烷基、被取代的或未被取代的杂环烷基、被取代的或未被取代的杂芳基、被取代的或未被取代的杂烷基芳基、(CH2)nCN、(CH2)nCF3、(CH2)nC2F5、(CH2)nOR16、(CH2)nC(O)R16、(CH2)nC(O)OR16、(CH2)nOC(O)R16、(CH2)nNR17R18、(CH2)nC(O)NR17R18、(CH2)nN19RC(O)R16、(CH2)nN19RC(O)OR16、(CH2)nNR19C(O)NR17R18、(CH2)nSR16、(CH2)nS(O)jNR17R18、(CH2)nN19RS(O)jR16或-(CH2)nNR19S(O)jNR17R18；n是选自0、1、2、3、4、5和6的整数；j是选自0、1和2的整数；R16、R17、R18和R19各自独立地是氢、卤素、氨基、氰基、硝基、三氟甲基、烷基、烯基、炔基、环烷基、全氟烷基、烷氧基、烷基氨基、烷基硫基、芳基、烷基芳基、杂烷基、杂环烷基、杂芳基或杂烷基芳基，或R16和R19如上文所描述，并且R17和R18与它们所连接的N原子一起形成被取代的或未被取代的5、6或7元杂环烷基或被取代的或未被取代的5元杂芳基，其中关于R8、R10、R12和R14所列的上述基团中的每一者可以任选地独立地被1到3个选自以下的基团取代：卤素、氨基、氰基、硝基、三氟甲基、烷基、烯基、炔基、环烷基、全氟烷基、烷氧基、烷基氨基、烷基硫基、芳基、烷基芳基、杂烷基、杂环烷基、杂芳基、杂烷基芳基、(CH2)nCN、(CH2)nCF3、(CH2)nC2F5、(CH2)nOR16、(CH2)nC(O)R16、(CH2)nC(O)OR16、(CH2)nOC(O)R16、(CH2)nNR17R18、(CH2)nC(O)NR17R18、(CH2)nN19RC(O)R16、(CH2)nN19RC(O)OR16、(CH2)nNR19C(O)NR17R18、(CH2)nSR16、(CH2)nS(O)jNR17R18、(CH2)nN19RS(O)jR16和-(CH2)nNR19S(O)jNR17R18。2.根据权利要求1所述的式I化合物，其中：X是O或NR6；L1和L2各自独立地是-(C1-C6)烷基-、-(CH2)nO(C1-C6)烷基-、-(CH2)nC(O)(C1-C6)烷基-、-(CH2)nC(O)O(C1-C6)烷基-、-(CH2)nNH(C1-C6)烷基-、-(CH2)nC(O)NH(C1-C6)烷基-、-(CH2)nS(C1-C6)烷基-、-(CH2)nC(O)(CH2)nS(C1-C6)烷基-、-(C2-C6)烯基-、-(CH2)nO(C2-C6)烯基-、-(CH2)nC(O)(C2-C6)烯基-、-(CH2)nC(O)O(C2-C6)烯基-、-(CH2)nNH(C1-C6)烯基-、-(CH2)nC(O)NH(C2-C6)烯基-、-(CH2)nS(C2-C6)烯基-、-(CH2)nC(O)(CH2)nS(C2-C6)烯基-，其中每一个烷基和烯基可以被烷基、烷氧基或羧基取代；n是选自0、1、2、3、4、5和6的整数；R1是氢、羟基或OPG，其中PG是甲硅烷基保护基，或R1是其中是树脂；R2是羟基或烷氧基；R3是氢或烷基；R4和R5各自独立地是氢、烷基、烷氧基或OPG，其中PG是甲硅烷基保护基；R6是氢；R7、R9、R11、R13和R15各自独立地是氢或CH3；R8、R10、R12和R14各自独立地是被取代的或未被取代的环丙基、被取代的或未被取代的环丁基、被取代的或未被取代的环戊基、被取代的或未被取代的环己基、被取代的或未被取代的环庚基、或被取代的或未被取代的环辛基；或R8、R10、R12和R14各自独立地是被取代的或未被取代的四氢呋喃基、被取代的或未被取代的四氢噻吩基、被取代的或未被取代的吡咯烷基、被取代的或未被取代的1,3-二氧戊环基、被取代的或未被取代的吡唑烷基、被取代的或未被取代的咪唑烷基、被取代的或未被取代的1,4-二噁烷基、被取代的或未被取代的哌啶基、被取代的或未被取代的哌嗪基、被取代的或未被取代的吗啉基、被取代的或未被取代的硫代吗啉基、或被取代的或未被取代的1,4-二噻烷基；或R8、R10、R12和R14各自独立地是被取代的或未被取代的苯基、被取代的或未被取代的苯甲基、被取代的或未被取代的亚萘基、或被取代的或未被取代的联苯基；或R8、R10、R12和R14各自独立地是被取代的或未被取代的呋喃基、被取代的或未被取代的噻吩基、被取代的或未被取代的吡咯基、被取代的或未被取代的吡唑基、被取代的或未被取代的咪唑基、被取代的或未被取代的三唑基、被取代的或未被取代的异噁唑基、被取代的或未被取代的噁唑基、被取代的或未被取代的噻唑基、被取代的或未被取代的异噻唑基、被取代的或未被取代的吡啶基、被取代的或未被取代的哒嗪基、被取代的或未被取代的嘧啶基、被取代的或未被取代的三嗪基、被取代的或未被取代的苯并呋喃基、被取代的或未被取代的苯并(b)噻吩基、被取代的或未被取代的吲哚基、被取代的或未被取代的苯并咪唑基、被取代的或未被取代的吲唑基、被取代的或未被取代的苯并异噁唑基、被取代的或未被取代的苯并噁唑基、被取代的或未被取代的苯并噻唑基、被取代的或未被取代的喹啉基、被取代的或未被取代的异喹啉基、被取代的或未被取代的喹唑啉基、被取代的...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·O·刘，J·王，M·达斯，S·布哈特，W·李，Z·郭，
申请(专利权)人：约翰·霍普金斯大学，
类型：发明
国别省市：美国;US