靶向降解酪氨酸酶的PROTAC及其应用制造技术

本发明专利技术涉及靶向酪氨酸酶的PROTAC及其应用，属于皮肤美白化妆品新原料及皮肤疾病治疗药物的技术领域。本发明专利技术解决的技术问题是提供一种利用PROTAC靶向降解酪氨酸酶的化合物及其盐、前药、水合物或溶剂合物。该PROTAC分子，其结构式如式Ⅰ所示。本发明专利技术通过不同种类、不同链长的linker将酪氨酸酶配体与E3连接酶的配体偶联，成功制备得到了系列靶向酪氨酸酶的PROTAC分子，能有效靶向于目标蛋白，并降低细胞中酪氨酸酶的含量，同时具有较好的体内体外降低黑色素效果，对正常细胞毒性较低，符合高效低毒的特征。效低毒的特征。效低毒的特征。

【技术实现步骤摘要】
靶向降解酪氨酸酶的PROTAC及其应用


[0001]本专利技术涉及靶向降解酪氨酸酶(tyrosinase,简称TYR)的化合物、技术方法和应用。

技术介绍

[0002]色素沉着是皮肤和毛囊中的黑色素细胞合成黑色素的过程，黑色素保护表皮免受紫外线辐射、环境污染物、有毒药物和化学物质的影响。然而，黑色素水平异常会导致严重的皮肤病，包括雀斑、黄褐斑、老年扁豆和色素性痤疮疤痕。此外，伴随皮肤伤口愈合和紫外线照射，表皮皮肤色素沉着显着增加。因此，调节黑色素的产生是医学色素沉着障碍治疗和安全美容实践的重要途径。实际上，黑色素的合成是由主要的限速酶——酪氨酸酶(EC 1.14.18.1，简称TYR)决定的，它催化酪氨酸羟基化为3,4
‑
二羟基苯丙氨酸(DOPA)和多巴氧化为多巴醌。然后，多巴醌形成黑色素，该黑色素被转移到基底细胞，然后随着表皮细胞的迁移而携带到整个表皮。迄今为止，几乎所有用于化妆品和皮肤科的酪氨酸酶抑制剂都是基于廉价易得的蘑菇酪氨酸酶(mTYR)筛选获得的，如对苯二酚(HQ)、熊果苷、L
‑
抗坏血酸、鞣花酸和氨甲环酸等。同时，目前文献中报道的绝大多数酪氨酸酶抑制剂活性也是直接使用蘑菇酪氨酸酶进行评价，仅少数抑制剂使用表达酪氨酸酶的细胞粗提物和同源重组体进行评价，从而导致对人源酪氨酸酶(hTYR)和蘑菇酪氨酸酶的抑制活性存在巨大差异。例如，氢醌对mTYR(IC
50
＝1.1μM)的活性比对hTYR(IC
50
＝4400μM)的活性高4000倍。另一方面，绝大多数使用的酪氨酸酶抑制剂显示出某些副作用。例如，对苯二酚对人体细胞有毒，可引起皮肤刺激和骨髓毒性。熊果苷的天然形式在化学上不稳定，会释放对苯二酚。L
‑
抗坏血酸因其对热敏感而容易变质。鞣花酸不溶且生物利用度差。氨甲环酸抑制黑色素形成的机制尚不清楚。此外，为了产生抑制作用，酪氨酸酶抑制剂需要持续占据靶蛋白的活性位点，但高剂量会导致不良的脱靶效应，对皮肤造成伤害。总体而言，在安全美容实践和医学色素沉着治疗方面，迫切需要低毒的脱色剂以满足社会需求，且应直接基于人酪氨酸酶进行筛选。
[0003]靶向蛋白水解嵌合体(PROTAC)是新开发的化学工具，可通过诱导泛素
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蛋白酶体系统(UPS)降解目标蛋白。PROTAC分子通常由三部分组成：靶蛋白结合配体、连接链和E3泛素连接酶配体。在体内，该双功能小分子使靶蛋白和E3泛素连接酶靠近，因此靶蛋白可以被泛素标记，然后被细胞内的泛素
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蛋白酶体途径降解。Crews等人于2001年首次提出PROTAC的概念(PNAS,2001；98(15):8554
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8559)，并成功设计并合成了一系列双功能分子以降解甲硫氨酰氨肽酶2(MetAP
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2)。受此工具的鼓励，靶向降解其他蛋白靶点的PROTAC分子也陆续被报道(Acta Pharmaceutica Sinica B 2020；10(2):207
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238)，例如BCR
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ABL、FAK、BRD4、STAT3、BTK等靶点，并广泛使用了CRBN(Cereblon，Cullin 4A E3连接酶的底物识别配体)和VHL(von Hippel
‑
Lindau，在cullin 2E3连接酶中靶向募集亚基)作为E3泛素连接酶。
[0004]与传统抑制剂相比，PROTAC仅提供结合活性并将靶蛋白更靠近E3酶以触发降解，属于是“事件驱动”模型，不需要直接抑制靶蛋白的功能活性。另外，PROTAC具有破坏整个蛋白质的能力，能够通过不依赖酶的方式发挥作用，且仅需要催化量的PROTAC即可去除过表
达和致病的蛋白质，因此能获得更持久的效果。CN103265635A、CN107257800A等专利文献也详细的介绍了这种技术在降解靶点蛋白上的作用。鉴于PROTAC技术的独特优势，我们使用该技术来探索靶向降解酪氨酸酶的分子，并找到了一条完全与以前的酪氨酸酶抑制剂不同的途径。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一系列靶向泛素化降解酪氨酸酶的化合物及其应用。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一系列靶向降解酪氨酸酶的化合物合成结构通式如下：
[0008][0009]本专利技术还提供本专利技术所述化合物在皮肤美白化妆品原料及皮肤疾病治疗药物中的应用。
[0010]本专利技术的化合物，可用于制备皮肤美白化妆品原料及皮肤疾病治疗药物。尤其适用于雀斑、黄褐斑、黑素瘤、黑皮病、咖啡斑、蒙古斑、太田痣、焦油黑变病、瑞尔黑变病、种族性黑皮病、着色干皮病、肢端色素沉着等皮肤色素沉着的人群。
[0011]本专利技术还提供了药物组合，它包含了给药有效量的本专利技术所述的化合物以及至少一种可药用的载体。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0013]本专利技术通过不同种类、不同链长的linker将酪氨酸酶抑制剂与E3泛素连接酶配体偶联，成功制备得到了靶向酪氨酸酶的PROTAC分子，能有效靶向于目标蛋白，并降低细胞中酪氨酸酶的含量，同时能够对斑马鱼的色素起到调控作用。在动物模型验证上，效果好于市场及临床上常用的皮肤美白化妆品新原料及皮肤疾病治疗药物。另外，对正常细胞毒性较低，符合高效低毒的特征。
附图说明
[0014]图1是本专利技术系列小分子化合物降解酪氨酸酶筛选图。
[0015]图2为小分子化合物L
‑
C5的浓度依赖性降解酪氨酸酶图。
[0016]图3为小分子化合物L
‑
C5降解酪氨酸酶机理的验证。
[0017]图4为小分子化合物L
‑
C5初步理化性质评价。
[0018]图5为小分子化合物L
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C5调控斑马鱼的皮肤表面黑色素形成。
[0019]图6为小分子化合物L
‑
C5的抗氧化活性研究。
具体实施方式
[0020]本专利技术靶向降解酪氨酸酶的PROTAC分子，其化合物合成结构通式如式I所示：
[0021][0022]其中，L为连接体基团。
[0023]优选的，L为其中，Z0、Z1、Z2为
‑
O
‑
或
‑
S
‑
中任一基团，m0、m1、m2、m3、m4、m5、m6为0
‑
15中任何一整数。
[0024]优选的，本专利技术的靶向酪氨酸酶的PROTAC分子的代表性结构式如下所示，但不限于如下结构式：
[0025][0026]本专利技术靶向降解酪氨酸酶的PROTAC分子还包括式I所示化合物的盐、前药、水合物或溶剂合物等衍生物。
[0027]本专利技术的化合物，可用于制备皮肤美白化妆品新原料及皮肤疾病治疗药物。
[0028]本专利技术所述化合物可以单独使用，也可以与可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.结构式如式I所示的化合物：其中，L为连接体基团。2.根据权利要求1所述的化合物,其特征在于：L为其中，Z0、Z1、Z2为或中任一基团，m0、m1、m2、m3、m4、m5、m6为0
‑
15中任一整数。3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于：其代表性结构式如下所示，但不限于如下结构式：
4.根据权利要求1～3任一项所述的化合物的盐、前药、水合物或溶剂合物。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐卓，付丁强，袁奕，李光勋，
申请(专利权)人：中国科学院成都生物研究所，
类型：发明
国别省市：