肽基-脯氨酰顺反异构酶抑制剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及肽基－脯氨酰异构酶（ＰＰＩａｓｅ）活性抑制剂和含有这种抑制剂的药物组合物。这些化合物可用于治疗以异常细胞增生为特征的疾病。特别是这里所公开的化合物可抑制肽基－脯氨酰异构酶的Ｐｉｎｌ／小小霉素族成员的活性。这些化合物是根据高分辨率Ｘ线得到的人Ｐｉｎｌ酶晶体结构设计的。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及可用于治疗多种疾病的肽基-脯氨酰顺反异构酶抑制剂，包含这些抑制剂的药物组合物及其应用方法。本专利技术进一步描述了一个典型的肽基-脯氨酰顺反异构酶，Pin1，与一底物类似物复合或与一Pin1活性抑制剂复合的三维结构。本专利技术也考虑了采用这些三维结构以设计新抑制剂的合理药物设计方法。
技术介绍
随着所要抑制的酶的三维结构测定技术的出现，设计有效和特异的抑制剂的过程得到了改进。通常一个酶的三维模型是通过建立一个纯化酶的晶体形式，然后对该形式进行X线衍射和分析而产生的。虽然这一程序提供了某些可用于设计抑制剂的有价值的信息，但仍然缺乏对其氨基酸残基的了解，这些残基对于它们与底物或底物类似物的相互作用是重要的。为解决这些缺陷，最近将酶与底物、底物类似物或已知的酶活性抑制剂进行共结晶化，因此可以确定重要的相互作用(见，如，Mohammadi等，Science 276:955-960,1997；Lee等，Biochemistry36:13180-13186,1997；Brzozowski等，Nature 389:753-758,1997)。肽基-脯氨酰顺反异构酶(PPIase)，或旋转异构体，是一个在蛋白质折叠、装配和运输中有重要作用的酶家族。它们作为催化剂促进肽基-脯氨酰键的异构化，该键能够对蛋白质功能有重要的作用。PPIase分为三类，cyclophilins、FK-506结合蛋白(FKBPs)和Pin1/小小霉素类。虽然cyclophilins和FKBPs因其分别与免疫抑制分子环孢菌素和FK-506结合的能力而得以区分，而Pin1/小小霉素类则与这些免疫抑制剂均不结合，且其结构与其他两类无关。已知的Pin1/小小霉素类成员包括Pins 1-3(Lu等，Nature 380:544-547,1996)、Pin-L(Campbell等，Genomics 44:157-162,1997)、小小霉素(Rahfeld等，FEBS Letts352:180-184,1994)、dodo(Maleszka等，Proc Natl Acad Sci USA93:447-451,1996)和Ess1/Pft1(Hanes等，Yeast 5:55-72,1989；和Hani等，FEBS Letts 365:198-202,1995)。最近的研究证明Pin1/小小霉素类物质是细胞周期，特别是有丝分裂的基本调节者。Lu等，Nature 380:544-547,1996(引入作为参考)报道，在酵母或人细胞中去除Pin1/Ess1导致有丝分裂阻滞，进而凋亡，表明此类酶在细胞分裂和增殖中具有重要的功能。设计新的、高度特异性的抗有丝分裂剂是药物工厂的重要需要。这种药剂可作为有效的化疗药，用于治疗以异常细胞增生为主要特征的各种疾病，包括癌症和感染性疾病。在此公开的专利技术解决了这一问题和相关的需求，正如将在规范综述和附加权利要求中所显现的。专利技术的简要说明根据本专利技术，提供了抑制肽基-脯氨酰顺反异构酶，也称PPIase的方法和化合物。尤其是，专利技术的化合物抑制PPIase的Pin1/小小霉素类成员的活性，该类成员在细胞周期，特别是有丝分裂期中呈现重要的功能。因此，本专利技术的化合物可被用在药物组合物中，以治疗以异常细胞增生为特征的疾病(如癌症)和感染性疾病(如细菌感染、真菌感染)等。在此还提供了Pin1，即一种特异的肽基-脯氨酰顺反异构酶的三维晶体结构，以及应用此结构设计Pin1活性的特异性抑制剂，及PPIase小小霉素亚家族其他成员抑制剂的方法。插图的简要说明附图说明图1是Pin1晶体的带状图示。图2是Pin1晶体与底物类似物H3N+-AlaPro-COO-结合的活性部位的特写图示。专利技术的详细描述根据本专利技术，提供了PPIase，特别是PPIase的Pin1/小小霉素亚家族成员的抑制剂。一般来说，本专利技术的抑制剂具有以下的结构ⅠA-X-R(Ⅰ)其中A是一个类似磷酸丝氨酸和/或磷酸苏氨酸残基空间结构和电荷特性的基团，X是一个间隔基(spacer)，和R是一个至少与被一个亲水部分取代的四氢化吡咯环一样疏水的环状结构。如本领域专业人员很容易认可的，多种间隔基可用在本专利技术的实施中，如间隔基X可选自 R可以是类似一个脯氨酰基空间结构和电荷特性的多种环状系统中的任何一个。因此，R可以是，如，环烷基、取代的环烷基、杂环、取代的杂环、芳基、取代的芳基、杂环芳基、取代的杂环芳基、等。结构Ⅰ的基团A可同样地选自类似一个磷酸丝氨酸和/或磷酸苏氨酸残基空间结构和电荷特性的多种基团。具有这些特性的合适基团的例子包括基团Ⅱ,Ⅲ，或Ⅳ，如下所示 其中Rx是一个具有分子量不超过大约250的有机基团，Ra是H、卤代或低级烷基，和Rb是-(CRc2)1-4-CHmY3-m,其中每个Y均单独地选自-ORd,-COORc,-CF3,-P(O)(ORc)2,-OP(O)(ORc)2,-NH-P(O)(ORc)2,或NH-CH(CF3)2,其中每个Rc分别是氢或低级烷基，每个Rd分别是氢、低级烷基、烷基羰基，和m=1或2，或Rz-NH-(Ⅲ)其中Rz是烷基、取代的烷基环烷基、取代的环烷基、环链烯基、取代的环链烯基、环链二烯基、取代的环链二烯基、杂环、取代的杂环、单或多不饱和杂环或取代的单或多不饱和杂环、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基，等，或Rb-取代Cy(het)-(Ⅳ)其中Cy(het)是一个5,6，或7元杂环，其中的杂环原子与结构Ⅰ的X相连，Rb如上定义。在上述的部分Ⅱ中，有机基团Rx可以是多种取代基中的任何一个，所述取代基如烷基、取代的烷基、环烷基或取代的环烷基、环链烯基或取代的环链烯基、环链二烯基或取代的环链二烯基、杂环或取代的杂环、单或多不饱和杂环或取代的单或多不饱和杂环、芳基或取代的芳基、杂芳基或取代的杂芳基，或Ry-Q-其中Ry是烷基、取代的烷基、环烷基、取代的环烷基、环链烯基、取代的环链烯基、环链二烯基、取代的环链二烯基、杂环、取代的杂环、单或多不饱和杂环或取代的单或多不饱和杂环、芳基、取代的芳基、杂芳基、或取代的杂芳基，和Q是-C(O)-NH-,-C(O)-O-,-C(O)-，或-O-。特别是，当A是上面的结构Ⅱ时，Rx可以是氨基酸残基(如，一个亮氨酸基部分、脯氨酰基部分等)，也可以是 在上面的Ⅲ部分中，Rz的具体实例包括 其中Ra和Rb如上定义，或Ⅲ部分可以是(Rb,)Cy-其中Cy是环烷基、环链烯基、环链二烯基、杂环、单或多不饱和杂环、芳基或杂芳基，和Rb，是-(CRc2)0-4-CHmY3-m,其中每个Y分别为-ORd、-COORc、-CF3、-P(O)(ORc)2、-OP(O)(ORc)2、-NH-P(O)(ORc)2、-NH-CH(CF3)2，每个Rc分别为氢或低级烷基，每个Rd分别为氢、低级烷基或烷基羰基，和m=1或2。目前打算用于本专利技术实施的优选的化合物包括以下部分A:-(CH2)2COOH；-(CH2)3COOH；-CH2CH(COOH)2；-(CH2)2CH(COOH)2；-(CH2)2CF3；-(CH2)3CF3；-CH2CH(CF3)2；-(CH2)2CH(CF3)2；-CH2COH(CF3)2；-(CH2)2COH(CF3)2；-CHCH3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制肽基－脯氨酰顺反异构酶活性的方法，所述的方法包括用有效剂量的具有下面结构的化合物与异构酶接触：Ａ－Ｘ－Ｒ （Ⅰ）其中：Ａ是类似一个磷酸丝氨酸和／或磷酸苏氨酸残基的空间和电荷特性的基团，Ｘ是一个间隔基团，和Ｒ是一个 至少象由一个亲水部分取代的四氢化吡咯环一样疏水的环状结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1998-6-9 09/094,4361．一种抑制肽基-脯氨酰顺反异构酶活性的方法，所述的方法包括用有效剂量的具有下面结构的化合物与异构酶接触A-X-R(Ⅰ)其中A是类似一个磷酸丝氨酸和/或磷酸苏氨酸残基的空间和电荷特性的基团，X是一个间隔基团，和R是一个至少象由一个亲水部分取代的四氢化吡咯环一样疏水的环状结构。2．根据权利要求1的方法，其中肽基-脯氨酰顺反异构酶是小小霉素/Pin1类的。3．根据权利要求1的方法，其中肽基-脯氨酰顺反异构酶调节细胞周期的一部分。4．根据权利要求3的方法，其中被调节的细胞周期部分是有丝分裂。5．根据权利要求1的方法，其中肽基-脯氨酰顺反异构酶是哺乳动物的。6．根据权利要求1的方法，其中的肽基-脯氨酰顺反异构酶是Pin1。7．根据权利要求1的方法，其中结构Ⅰ的化合物类似四面体中间物，该中间物涉及Pin1介导的肽基-脯氨酰异构作用。8．根据权利要求1的方法，其中结构Ⅰ中的A是具有以下结构的基团Ⅱ 其中Rx是一个分子量不超过大约250的有机基团，Ra是H、卤素或低级烷基，和Rb是-(CRc2)1-4-CHmY3-m,，其中每个Y分别是-ORd,-COORc,-CF3,-P(O)(ORc)2,-OP(O)(ORc)2,-NH-P(O)(ORc)2,-NH-CH(CF3)2,每个Rc分别是氢或低级烷基，每个Rd分别是氢、低级烷基或烷基羰基，和m=1或2。9．根据权利要求8的方法，其中Rx是烷基、取代烷基、环烷基或取代的环烷基、环链烯基或取代的环链烯基、环链二烯基或取代的环链二烯基、杂环或取代的杂环、单或多不饱和杂环或取代的单或多不饱和杂环、芳基或取代的芳基、杂芳基或或取代的杂芳基，或Ry-Q-其中Ry是烷基、取代的烷基、环烷基、取代的环烷基、环链烯基、取代的或多不饱和杂环或取代的单或多不饱和杂环、芳基、取代的芳基、杂芳基、或取代的杂芳基，和Q是-C(O)-NH-,-C(O)-O-,-C(O)-，或-O-。10．根据权利要求9的方法，其中Rx是一个氨基酸残基。11．根据权利要求10的方法，其中所述的氨基酸残基是一个亮氨酸基部分，或脯氨酰基部分。12．根据权利要求8的方法，其中Rx是13．根据权利要求1的方法，其中结构Ⅰ中的A是具有以下结构的基团ⅢR2-NH-(Ⅲ)其中Rz是烷基、取代的烷基、环烷基、取代的环烷基、环链烯基、取代的环链烯基、环链二烯基、取代的环链二烯基、杂环、取代的杂环、单一或多不饱和杂环或取代的单或多不饱和杂环、芳基、取代的芳基、杂芳基、或取代的杂芳基。14．根据权利要求13的方法，其中Rz是 其中Ra是H，卤素或低级烷基，和Rb是-(CRc2)1-4-CHmY3-m,，其中每个Y分别是-ORd、-COORc、-CF3、-P(O)(ORc)2、-OP(O)(ORc)2、-NH-P(O)(ORc)2、NH-CH(CF3)2，每个Rc分别是氢或低级烷基，每个Rd分别是氢、低级烷基或烷基羰基，和m=1或2。15．根据权利要求13的方法，其中Rz是(Rb,)Cy-其中Cy是环烷基、环链烯基、环链二烯基、杂环、单或多不饱和杂环、芳基或杂芳基，和Rb，是-(CRc2)0-4-CHmY3-m，其中每个Y分别为-ORd、-COORc、-CF3、、-P(O)(ORc)2、-OP(O)(ORc)2、-NH-P(O)(ORc)2、-NH-CH(CF3)2，每个Rc分别为氢或低级烷基，每个Rd分别为氢、低级烷基或烷基羰基，和m=1或2。16．根据权利要求1的方法，其中结构Ⅰ中的A是具有以下结构的基团ⅣRb-取代Cy(het)-(Ⅳ)其中Rb是-(CRc2)1-4-CHmY3-m,，其中每个Y分别是-ORd、-COORc、-CF3、-P(O)(ORc)2、-OP(O)(ORc)2、-NH-P(O)(ORc)2、NH-CH(CF3)2,每个Rc分别是氢或低级烷基，每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：JP诺埃尔，TR享特，
申请(专利权)人：索尔克生物学研究所，
类型：发明
国别省市：US[美国]