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QUERVERWEIS
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität gemäß 35 U.S.C. 119(e) der provisorischen
U.S. Anmeldung mit der Seriennummer 60/185,536 die am 28. Februar
2000 eingereicht wurde.
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft bestimmte Indolinonverbindungen, Verfahren zu
ihrer Synthese und die Verwendung dieser Verbindungen zur Herstellung
eines Medikaments für
die Behandlung einer Krankheit, die durch eine Proteinkinase vermittelt
wird.
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STAND DER
TECHNIK
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Die
folgende Beschreibung des Hintergrunds der Erfindung dient dem Verständnis der
Erfindung, ist aber nicht als Beschreibung oder Bestandteil des
Stands der Technik vorgesehen.
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Die
zelluläre
Signalübertragung
ist ein grundlegender Mechanismus, bei dem extrazelluläre Stimuli
in das Innere von Zellen weitergegeben werden und im Anschluss verschiedene
zelluläre
Prozesse regulieren. Einer der biochemischen Schlüsselmechanismen
der Signalübertragung
umfasst die reversible Phosphorylierung von Proteinen. Die Phosphorylierung
von Polypeptiden reguliert die Aktivität reifer Proteine durch Veränderung
ihrer Struktur und Funktion. Das Phosphat sitzt meistens an der
Hydroxylgruppe (-OH) von Serin-, Threonin- oder Tyrosinaminosäuren in
Proteinen.
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Enzyme,
welche die Phosphorylierung zellulärer Effektoren vermitteln,
fallen generell in zwei Klassen. Die erste Klasse besteht aus Proteinkinasen,
die eine Phosphatgruppe von Adenosintriphosphat auf Proteinsubstrate
transferieren. Die zweite Klasse besteht aus Proteinphosphatasen,
die Phosphatgruppen von Phosphorylproteinsubstraten hydrolisieren.
Die gegensätzlichen
Funktionen von Proteinkinasen und Proteinphosphatasen balancieren
und regulieren den Signalfluss in Signalübertragungsprozessen.
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Proteinkinasen
und Proteinphosphatasen werden im Allgemeinen in zwei Gruppen eingeteilt – Proteine
des Rezeptor- und
des Nicht-Rezeptortyps. Die meisten Proteinphosphatasen des Rezeptortyps
enthalten zwei konservierte katalytische Domänen, von denen jede ein Segment
aus 240 Aminosäureresten
umfasst. Saito et al., 1991, Cell Growth and Diff. 2: 59-65. Rezeptorproteinphosphatasen
können
auf Grundlage ihrer Aminosäuresequenzdiversität ihrer
extrazellulären
Domänen
weiter unterteilt werden. Saito et al., supra; Krueger et al., 1992,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 7417-7421.
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Proteinkinasen
und Proteinphosphatasen werden auf Basis der Aminosäuren, an
denen sie angreifen, weiterhin typischerweise in drei Klassen eingeteilt.
Einige katalysieren die Addition oder Hydrolyse von Phosphat nur
an Serin oder Threonin, einige katalysieren die Addition oder Hydrolyse
von Phosphat nur an Tyrosin, und einige katalysieren die Addition
oder Hydrolyse von Phosphat an Serin, Threonin und Tyrosin.
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Kinasen
können
die katalytische Aktivität
anderer Proteinkinasen regulieren, welche an der Zellproliferation
beteiligt sind. Proteinkinasen mit nicht entsprechender Aktivität sind weiterhin
an einigen Krebsarten beiteilig. Abnormal erhöhte Niveaus an Zellproliferation
sind mit Rezeptor- und Nicht-Repzeptorproteinkinasen mit unregulierter
Aktivität
assoziiert.
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Zusätzlich zu
ihrer Rolle in der zellulären
Proliferation wird angenommen, dass Proteinkinasen auch an zellulären Differenzierungsprozessen
beteiligt sind. Zelldifferenzierung erfolgt in einigen Zellen nach
Stimulationen mit Nervenwachstumsfaktor (Nerve Growth Factor, NGF)
oder epidermalem Wachstumsfaktor (Epidermal Growth Factor, EGF).
Zelluläre
Differenzierung ist charakterisiert durch schnelle Membranumformung (membrans
ruffling), Zellabflachung und Erhöhung der Zelladhäsion. Chao,
1992, Cell 68: 995-997.
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Im
Bemühen,
neue Behandlungsformen für
Krebs und andere Erkrankungen zu entdecken, haben biomedizinische
Forscher und Chemiker Moleküle
konzipiert, synthetisiert und getestet, welche die Funktion von Proteinkinasen
hemmen. Einige kleine organische Moleküle bilden eine Klasse von Verbindungen,
welche die Funktion von Proteinkinasen modulieren. Beispiele für Moleküle, von
denen eine Hemmung der Funktion von Proteinkinasen berichtet wurde,
sind bis-monozyklische, bizyklische oder heterozyklische Arylverbindungen (PCT
WO 92/20642), Vinylen-Azaindolderivate (PCT WO 94/14808), 1-Cyclopropyl-4-pyridyl-quinolone
(U.S. Patent Nr. 5,330,992), Styrylverbindungen (U.S. Patent Nr.
5,217,999 von Levitzki et al. mit dem Titel "Styryl Compounds which Inhibit EGF Receptor
Protein Tyrosin Kinase"),
styryl-substituierte Pyridylverbindungen (U.S. Patent Nr. 5,302,606),
bestimmte Quinazolinderivate (EP Anmeldung Nr. 0 566 266 A1), Seleoindole
und Selenide (PCT WO 94/03427), trizyklische Polyhydroxylverbindungen
(PCT WO 92/21660) und Benzylphosphonsäureverbindungen (PCT WO 91/15495).
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Die
Verbindungen, die Zellmembranen überwinden
(traverse) können
und resistent gegenüber
Säurehydrolyse
sind, sind potentiell vorteilhafte Therapeutika, da sie nach oraler
Verabreichung an Patienten in hohem Maße bioverfügbar werden können. Viele
dieser Proteinkinaseinhibitoren hemmen jedoch die Funktion von Proteinkinasen
nur schwach. Zusätzlich
hemmen viele eine Reihe von Proteinkinasen und werden daher als Therapeutika
für Krankheiten
multiple Nebenwirkungen verursachen.
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Trotz
des signifikanten Fortschritts, der bei der Entwicklung von Verbindungen
zur Behandlung von Krebs gemacht wurde, bleibt in diesem Bereich
(in the art) ein Bedarf bestehen, spezielle Strukturen und Substitutionsmuster
zu identifizieren, welche Verbindungen bilden, die zur Modulation
der Funktion spezieller Proteinkinasen in der Lage sind. Die vorliegende
Erfindung erfüllt
diesen Bedarf.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft bestimmte Indolinonverbindungen und
die Verwendung dieser Verbindungen zur Herstellung eines Medikaments
zur Behandlung einer Krankheit, die durch eine Proteinkinase vermittelt
wird.
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Demzufolge
stellt die Erfindung in einem ersten Aspekt eine Verbindung gemäß Formel
I bereit:
wobei:
- (a)
jedes R1 unabhängig und optional aus der Gruppe
ausgewählt
wird, die besteht aus:
(i) Wasserstoff;
(ii) gesättigtem
Alkyl, das eine verzweigte oder gerade Kette aus einem bis fünf Kohlenstoffatomen
umfasst;
(iii) einem mono- oder bizyklischen aromatischen C6-C12 Ring oder einem
heteroaromatischen Ring, der fünf
bis zehn Ringatome enthält,
wobei ein, zwei oder drei Ringatome aus der Gruppe ausgewählt werden, die
aus Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel besteht, und wobei die übrigen Ringatome
Kohlenstoff sind, der optional mit einem, zwei oder drei Substituenten
substituiert ist, welche unabhängig
aus der Gruppe ausgewählt
werden, die aus C1-C10 Alkyl, C1-C4 Alkoxy, Halogen,
Trihalomethyl, -NH2, -NO2,
-(R)n-COOH und -(R)n-COOR' besteht, wobei R
und R' unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus gesättigtem oder
ungesättigtem
C1-C10 Alkyl und
einem fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aromatischen oder heteroaromatischen Ring besteht,
und wobei n 0 oder 1 ist;
(iv) einem Alkohol der Formel -(X1)n1-OH oder einem
Alkoxyalkyl der Formel -(X2)n2-O-X3, wobei X1, X2 und X3 unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus einem Alkyl, das eine verzweigte oder gerade Kette
aus einem bis fünf
Kohlenstoffatomen umfasst, und einem sechsgliedrigen aromatischen
Ring besteht, und wobei n1 und n2 unabhängig 0 oder 1 sind;
(v)
einem Halogen;
(vi) einer Carboxylsäure der Formel -(X4)n4-COOH oder einem Ester der Formel -(X5)n5-COO-X6, wobei X4, X5 und X6 unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus Alkyl, das eine verzweigte oder gerade Kette aus
einem bis fünf
Kohlenstoffatomen umfasst, besteht, und wobei n4 und n5 unabhängig 0 oder
1 sind;
(vii) einem Amid der Formel -(X7)n7-NHCOX8 oder der
Formel -(X9)n9-CONX10X11, wobei X7 und X9 jeweils unabhängig ein
Alkyl sind, das eine verzweigte oder gerade Kette aus einem bis
fünf Kohlenstoffatomen umfasst,
und wobei n7 und n9 unabhängig
0 oder 1 sind, und wobei X8, X10 und
X11 jeweils unabhängig Wasserstoff oder ein Alkyl
sind, das eine verzweigte oder gerade Kette aus einem bis fünf Kohlenstoffatomen umfasst,
oder wobei X10 und X11 zusammengenommen
einen fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aliphatischen oder heteroaliphatischen Ring
oder einen fusionierten bizyklischen Ring bilden;
(viii) einem
Sulfonamid der Formel -(X12)n12-SO2NX13X14 wobei
X12 ein Alkyl ist, das eine verzweigte oder
gerade Kette aus einem bis fünf
Kohlenstoffatomen umfasst, und wobei n12 0 oder 1 ist, und wobei
X13 und X14 unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus Wasserstoff, C1-C10 Alkyl
und einem fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aromatischen, heteroaromatischen, aliphatischen
oder heteroaliphatischen Ring besteht, wobei das Alkyl und jeder
Ring optional mit einem, zwei oder drei Substituenten substituiert sind,
welche unabhängig
aus der Gruppe ausgewählt
werden, die aus C1-C10 Alkyl,
Hydroxy, Halogen, Trihalomethyl, -NH2, -NO2, -(R)n-COOH und
-(R)n-COOR' besteht, wobei R
und R' unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus gesättigtem
oder ungesättigtem
C1-C10 Alkyl und
einem fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aromatischen oder heteroaromatischen Ring besteht,
und wobei n 0 oder 1 ist; oder wobei X13 und
X14 zusammengenommen einen fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aliphatischen oder heteroaliphatischen Ring
oder einen fusionierten bizyklischen Ring bilden, der optional mit
einem, zwei oder drei Substituenten substituiert ist, welche unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus C1-C10 Alkyl, Halogen,
Trihalomethyl, -NH2, -NO2,
-(R)n-COOH und -(R)n-COOR' besteht, wobei R
und R' unabhängig aus der
Gruppe ausgewählt
werden, die aus gesättigtem
oder ungesättigtem
C1-C10 Alkyl und
einem fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aromatischen oder heteroaromatischen Ring besteht,
und wobei n 0 oder 1 ist;
(ix) einem Amin der Formel -(X16)n16-NX17X18, wobei X16 ein Alkyl ist, das eine verzweigte oder
gerade Kette aus einem bis fünf
Kohlenstoffatomen umfasst, und wobei n16 0 oder 1 ist, und wobei
X17 und X18 unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus Wasserstoff, gesättigtem
oder ungesättigtem
C1-C10 Alkyl und
einem fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aromatischen, heteroaromatischen oder aliphatischen
Ring besteht, wobei jeder Ring optional mit einem, zwei oder drei
Substituenten substituiert ist, welche unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden,
die aus C1-C10 Alkyl,
Halogen, Trihalomethyl, -NH2, -NO2, -(R)n-COOH und
-(R)n-COOR' besteht, wobei R und R' unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus gesättigtem
oder ungesättigtem
C1-C10 Alkyl und
einem fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aromatischen oder heteroaromatischen Ring besteht,
und wobei n 0 oder 1 ist;
(x) zwei benachbarten R1 Gruppen,
die zusammen mit zwei benachbarten A, B, D oder E einen fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aliphatischen oder heteroaliphatischen Ring
bilden;
- (b) R2, R3 und
R4 Wasserstoff sind;
- (c) R5 aus der Gruppe ausgewählt wird,
die aus Wasserstoff und gesättigtem
oder ungesättigtem
C1-C10 Alkyl besteht;
- (d) A, B, D und E jeweils unabhängig Kohlenstoff oder Stickstoff
sind, vorausgesetzt dass keines, eines oder zwei von A, B, D und
E Stickstoff ist, und vorausgesetzt dass kein R1 an
A, B, D oder E angeheftet ist, wenn ein beliebiges von A, B, D oder
E Stickstoff ist;
- (e) G Stickstoff oder Sauerstoff ist, vorausgesetzt dass R5 fehlt, wenn G Sauerstoff ist;
- (f) m 2, 3 oder 4 ist; und
- (g) q 1 oder 2 ist, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz
davon.
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In
einem zweiten Aspekt betrifft diese Erfindung eine pharmazeutische
Zusammensetzung, die eine oder mehr Verbindungen gemäß Formel
(I) oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon und einen pharmazeutisch
annehmbaren Exzipienten umfasst.
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In
einem dritten Aspekt betrifft diese Erfindung die Verwendung der
Verbindungen zur Herstellung eines Medikaments für die Behandlung einer Krankheit,
die durch eine Proteinkinase vermittelt wird. Solche Krankheiten
umfassen beispielsweise und nicht einschränkend Krebs, Diabetes, hepatische
Cirrhose, kardivaskuläre
Krankheiten, wie zum Beispiel Arteriosklerose, Angiogenese, immunologische
Krankheiten, wie zum Beispiel Autoimmunkrankheiten, und Nierenerkrankungen.
Obwohl nicht auf eine bestimmte Proteinkinase eingeschränkt, nimmt
man an, dass die Verbindungen der Erfindung selektiv für die Proteinkinase
CDK2 gegenüber
anderen Kinasen sind, wie zum Beispiel FLK, FGFR, EGFR, PDGFR und
SRC.
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In
einem vierten Aspekt betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur
Modulation der katalytischen Aktivität von PKs, insbesondere von
Rezeptortyrosinkinasen (RTKs), Nicht-Rezeptorproteintyrosinkinasen (CTKs)
und Serin/Threonin-Proteinkinasen
(STKs), unter Verwendung einer Verbindung dieser Erfindung, welches
in vitro durchgeführt
werden kann. Insbesondere wird die Rezeptorproteinkinase, deren
katalytische Aktivität
durch eine Verbindung dieser Erfindung moduliert werden, aus der
Gruppe ausgewählt,
die aus EGF, HER2, HER3, HER4, IR, IGF-1R, IRR, PDGFRα, PDGFRβ, CSFIR,
C-Kit, C-fms, Flk-1R, Flk4, KDR/Flk-1, Flt-1, FGFR-1R, FGFR-2R,
FGFR-3R und FGFR-4R besteht. Die zelluläre Tyrosinkinase, deren katalytische
Aktivität
durch eine Verbindung dieser Erfindung moduliert wird, wird aus
der Gruppe ausgewählt,
die aus Src, Frk, Btk, Csk, Abl, ZAP70, Fes/Fps, Fak, Jak, Ack,
Yes, Fyn, Lyn, Lck, Blk, Hck, Fgr und Yrk besteht. Die Serin/Threonin-Proteinkinase, deren
katalytische Aktivität
durch eine Verbindung dieser Erfindung moduliert wird, wird aus
der Gruppe ausgewählt,
die aus CDK2 und Raf besteht.
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In
einem fünften
Aspekt betrifft diese Erfindung die Verwendung einer Verbindung
gemäß Formel
(I) zur Herstellung eines Medikaments, das bei der Behandlung einer
Krankheit zeckdienlich ist, welche durch eine abnormale Proteinkinase-Aktivität vermittelt
wird.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER
ERFINDUNG
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Definitionen
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Die
folgenden Begriffe, die in der Patentbeschreibung und in den Ansprüchen verwendet
werden, haben die unten diskutierten Bedeutungen, außer es ist
etwas anderes angegeben:
Wie hier verwendet, bezeichnet der
Begriff "Alkyl" eine aliphatische
Kohlenwasserstoffgruppe. Die Alkylgruppe kann eine "gesättigte Alkylgruppe" sein, was bedeutet,
dass sie keine Alken- oder Alkyngruppen enthält. Die Alkylgruppe kann ebenfalls
eine "ungesättigte Alkylgruppe" sein, was bedeutet,
dass sie mindestens eine Alken- oder Alkyngruppe enthält. Eine "Alkengruppe" bezeichnet eine
Gruppe, die aus mindestens zwei Kohlenstoffatomen und mindestens
einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung
besteht, und eine "Alkyngruppe" bezeichnet eine
Gruppe, die aus mindestens zwei Kohlenstoffatomen und mindestens
einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung besteht. Die Alkylgruppe,
ob gesättigt
oder ungesättigt,
kann verzweigt, nicht-verzweigt oder zyklisch sein.
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Die
Alkylgruppe weist 1 bis 10 Kohlenstoffatome auf (wann immer hier
vorkommend, bezieht sich ein nummerischer Bereich, wie zum Beispiel "eins bis zehn", auf jede ganze
Zahl innerhalb des angegebenen Bereichs; zum Beispiel bedeutet "ein bis zehn Kohlenstoffatome", dass die Alkylgruppe
aus einem Kohlenstoffatom, zwei Kohlenstoffatomen, drei Kohlenstoffatomen
etc. bestehen kann bis zu und einschließlich 10 Kohlenstoffatomen).
Am meisten bevorzugt wird ein "Niederalkyl" (lower alkyl), das
ein bis vier Kohlenstoffatome aufweist, zum Beispiel Methyl, Ethyl,
Propyl, Isopropyl, n-Butyl, tert-Butyl oder iso-Butyl. Die Alkylgruppe
kann substituiert oder unsubstituiert sein. Wenn sie substituiert
ist, ist (sind) die Substituentengruppe (Substituentengruppen) vorzugsweise
eine oder mehr Gruppen, die individuell und unabhängig ausgewählt werden
aus Hydroxy, Alkoxy, Mercapto, Alkylthio, Cyano, Halo, Carbonyl,
Nitro und Amino.
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Der
Begriff "aromatisch" bezeichnet eine
mono- oder bizyklische aromatische Gruppe aus 6 bis 12 Kohlenstoffatomen,
die mindestens einen Ring aufweist, der ein konjugiertes Pi-Elektronensystem
besitzt, zum Beispiel Phenyl-, Naphthyl- oder Anthracengruppen.
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Der
Begriff "heteroaromatisch" bezeichnet eine
mono- oder bizyklische aromatische Gruppe aus fünf bis zehn Ringatomen, wobei
ein, zwei oder drei Ringatome aus der Gruppe ausgewählt werden,
die aus Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel besteht, und wobei
die verbleibenden Ringatome Kohlenstoff sind, zum Beispiel Pyridin,
Pyrrol, Thiophen, Indol, Imidadzol, Quinolin, Isoquinolin, Pyrazin,
Furan, Pyrimidin, Oxazol, Triazol, Pyrazol und dergleichen.
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Der
Begriff "aliphatischer
Ring" bezeichnet
eine gesättigte
zyklische Gruppe aus drei bis zehn Kohlenstoffatomen, zum Beispiel
Cyclopropan, Cyclobutan, Cyclopentan, Cyclohexan und dergleichen.
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Der
Begriff "heteroaliphatischer
Ring" bezeichnet
eine gesättigte
zyklische Gruppe aus fünf
bis zehn Ringatomen, wobei ein, zwei, oder drei Ringatome aus der
Gruppe ausgewählt
werden, die aus Stickstoff, Schwefel, Sulfoxid, Sulfon, der -SO2O-Gruppe oder Sauerstoff besteht, und wobei
die verbliebenen Ringatome Kohlenstoff sind, zum Beispiel Tetrahydropyran,
Piperidin, Pyrrolidin, Piperazin, Morpholin, und dergleichen.
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Der
Begriff "Amin" bezeichnet eine
chemische Gruppe der Formel -NRaRb, wobei Ra und Rb unabhängig
aus der Gruppe ausgewählt
werden, die aus Wasserstoff, einem gesättigten oder ungesättigten
Alkyl und einem fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aromatischen oder heteroaromatischen Ring besteht,
wobei der Ring optional mit einem, zwei oder drei Substituenden
substituiert ist, die unabhängig
aus der Gruppe ausgewählt
werden, die aus Alkyl-, Halogen-, Trihalomethyl-, Carboxylat-, Nitro-
und Estergruppen besteht.
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Der
Begriff "Halogen" bezeichnet ein Atom,
das aus der Gruppe ausgewählt
wird, die aus Fluor, Chlor, Brom und Iod besteht.
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Der
Begriff "Trihalometyl" bezeichnet die -CX3 Gruppe, wobei X ein Halogen ist, zum Beispiel
Trifluormethyl.
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Der
Begriff "Carboxylsäure" oder "Carboxylat" bezeichnet eine
chemische Gruppe mit der Formel -(R)n-COOH,
wobei R aus der Gruppe ausgewählt
wird, die aus einem gesättigten
oder ungesättigten
Alkyl und einem fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aromatischen oder heteroaromatischen Ring besteht,
und wobei n 0 oder 1 ist.
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Der
Begriff "Ester" bezeichnet eine
chemische Gruppe mit der Formel -(R)n-COOR', wobei R und R' unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus einem gesättigten
oder ungesättigten
Alkyl und einem fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aromatischen oder heteroaromatischen Ring besteht,
und wobei n 0 oder 1 ist.
-
Der
Begriff "Aldehyd" bezeichnet eine
chemische Gruppe mit der Formel -(R)n-COH,
wobei R aus der Gruppe ausgewählt
wird, die aus einem gesättigten
oder ungesättigten
Alkyl und einem fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aromatischen oder heteroaromatischen Ring besteht,
und wobei n 0 oder 1 ist.
-
Der
Begriff "Alkoxy" bezeichnet eine
Gruppe -ORc, wobei Rc ein
unsubstituiertes Niederalkyl ist, zum Beispiel Methoxy, Ethoxy,
Propoxy, Butoxy und dergleichen.
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Der
Begriff "fusionierter
bizyklischer Ring" bezeichnet
einen fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen heteroaliphatischen Ring, der mit einem aromatischen
oder heteroaromatischen Ring fusioniert ist. Ein nicht einschränkendes
Beispiel eines fusionierten bizyklischen Rings ist:
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"Optional" bedeutet, dass das
anschließend
beschriebene Ereignis oder der Umstand nicht notwendigerweise erfolgen
muss, und dass die Beschreibung Beispiele umfasst, bei denen das
Ereignis oder der Umstand eintritt, und Bespiele, bei denen er nicht
eintritt. Zum Beispiel bedeutet "Alkylgruppe
optional substituiert mit Halogen", dass das Halogen vorliegen kann, jedoch
nicht vorliegen muss, und dass die Beschreibung Situationen beinhaltet,
unter den die Alkylgruppe mit einer Halogengruppe substituiert ist,
und Situationen, unter denen die Alkylgruppe nicht mit der Halogengruppe
substituiert ist.
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Verbindungen,
welche die gleiche molekulare Formel aufweisen, die sich jedoch
in der Art oder Sequenz der Bindung ihrer Atome oder in der räumlichen
Anordnung ihrer Atome unterscheiden, werden als "Isomere" bezeichnet. Isomere, die sich in der
räumlichen
Anordnung ihrer Atome unterscheiden, werden als "Stereoisomere" bezeichnet. Stereoisomere, die keine
Spiegelbilder voneinander darstellen, werden als "Diastereomere" bezeichnet, und
diejenigen die nichtüberlagerbare
Spiegelbilder voneinander darstellen, werden als "Enantiomere" bezeichnet. Wenn
eine Verbindung ein asymmetrisches Zentrum aufweist, wenn sie zum
Beispiel an vier verschiedene Gruppen gebunden ist, ist ein paar
an Enantiomeren möglich.
Ein Enantiomer kann durch die absolute Konfiguration seines asymmetrischen
Zentrums charakterisiert werden und wird durch die R- und S-Sequenzierregeln
von Cahn und Prelog beschrieben oder durch die Art, in der das Molekül die Ebene des
polarisierten Lichts rotiert, und wird als rechtsdrehend oder linksdrehend
bezeichnet (i.e. als (+)- bzw. als (-)-Isomer). Eine chirale Verbindung kann
als jedes der individuellen Enantiomere oder als eine Mischung davon
vorliegen. Ein Gemisch, das gleiche Anteile der Enantiomere enthält, wird
als "racemisches" Gemisch bezeichnet.
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Die
Verbindungen dieser Erfindung können
ein oder mehr asymmetrische Zentren besitzen. Derartige Verbindungen
können
daher als individuelle (R)- oder (S)-Stereoismere oder als Mischungen
davon erzeugt werden. Falls zum Beispiel der R1 Substituent
in einer Verbindung gemäß Formel
(I) 2-Methoxyethyl ist, dann ist das Kohlenstoffatom, an das die
Methoxygruppe angeheftet ist, ein asymmetrisches Zentrum, und daher kann
die Verbindung gemäß Forme
(I) als (R)- oder (S)- Stereoisomer vorliegen. Sofern nicht anders
angegeben, soll die Beschreibung oder Nomenklatur einer bestimmten
Verbindung in der Patentbeschreibung und den Ansprüchen beide
individuellen Enantiomere und Mischungen davon, racemisch oder andere,
umfassen. Die Verfahren zur Bestimmung der Stereochemie und zur
Trennung von Stereoisomeren sind im Stand der Technik bekannt (siehe
die Diskussion in Kapitel 4 von "Advanced
Origanic Chemestry",
4. Auflage, J. March, John Wiley and Sons, New York, 1992).
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Die
Verbindungen gemäß Formel
(I) können
die Phänomene
des Tautomerismus und des strukturellen Isomerismus zeigen. Zum
Beispiel können
die hier beschriebenen Verbindungen eine E- oder eine Z-Konfiguration bezüglich (about)
der Doppelbindung annehmen, welche die 2-Indolinongruppe mit der
Pyrrolgruppe verbindet, oder sie können eine Mischung aus E und
Z darstellen. Diese Erfindung umfasst jede tautomere oder strukturell
isomere Form und Mischungen davon, welche die Fähigkeit besitzen, die RTK-,
CTK- und/oder STK-Aktivität
zu modulieren, und ist nicht auf eine beliebige tautomere oder strukturell
isomere Form beschränkt.
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Eine "pharmazeutische Zusammensetzung" bezeichnet ein Gemisch
aus einer oder mehr der hier beschriebenen Verbindungen oder physiologisch/pharmazeutisch
annehmbarer Salze oder Vorstufen (prodrugs) davon mit anderen chemischen
Komponenten, wie zum Beispiel physiologisch/pharmazeutisch annehmbaren Trägerstoffen
und Exzipienten.
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Der
Zweck einer pharmazeutischen Zusammensetzung ist die erleichterte
Verabreichung einer Verbindung an einen Organismus.
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Wie
hier verwendet, bezeichnet ein "pharmazeutisch
annehmbarer Trägerstoff" einen Trägerstoff
oder ein Verdünnungsmittel,
das keine signifikante Irritation gegenüber einem Organismus hervorruft,
und das die biologische Aktivität
und die Eigenschaften der verabreichten Verbindung nicht aufhebt.
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Ein "pharmazeutisch annehmbarer
Exipent" bezeichnet
eine inerte Substanz, die zu einer pharmazeutischen Zusammensetzung
gegeben wird, um die Verabreichung einer Verbindung weiter zu erleichtern.
Nicht einschränkende
Beispiele für
Exipienten umfassen Calciumcarbonat, Calciumphosphat, verschiedene
Zucker und Typen von Stärke,
Cellulosederivate, Gelatine, Pflanzenöle und Polyethylenglykole.
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Wie
hier verwendet, bezeichnet der Begriff "pharmazeutisch annehmbares Salz" diejenigen Salze, welche
die biologische Wirksamkeit und die Eigenschaften der Ausgangsverbindung
(parent compound) bewahren. Solche Salze umfassen:
- (1) ein Salz durch Säurezugabe
(acid addition salt), das durch Reaktion der freien Base der Ausgangsverbindung
mit anorganischen Säuren
erhalten wird, wie zum Beispiel Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Perchlorsäure und
dergleichen, oder mit organischen Säuren, wie zum Beispiel Essigsäure, Oxalsäure, (D)-
oder (L)-Äpfelsäure, Maleinsäure, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Salicylsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Bernsteinsäure, oder
Malonsäure
und dergleichen, vorzugsweise mit Salzsäure oder (L)-Äpfelsäure, wie
zum Beispiel dem L-Äpfelsäuresalz
von 5-(5-Fluor-2-oxo-1,2-dihydroindol-3-ylidenmetyl)-2,4-dimetyl-1H-pyrrol-3-carboxylsäure(2-diethylaminoethyl)amid;
oder
- (2) Salze, die gebildet werden, wenn ein saures Proton, das
in der Ausgangsverbindung vorliegt, entweder durch ein Metallion
ersetzt wird, zum Beispiel ein Alkalimetallion, ein Erdalkalimetallion
oder ein Aluminiumion, oder mit einer organischen Base koordiniert,
wie zum Beispiel Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin, Trimethamin,
N-Methylglucamin und dergleichen.
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"PK" bezeichnet Rezeptorproteintyrosinkinasen
(RTKs) Nicht-Rezeptor- oder "zelluläre" Tyrosinkinasen (CTKs)
und Serin/Treonin-Kinasen (STKs).
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"Modulation" oder "modulieren" bezeichnet die Veränderung
der katalytischen Aktivität
von Proteinkinasen, insbesondere der Kinase CDK2. Im speziellen
bezeichnet "modulieren" die Aktivierung
der katalytischen Aktivität,
vorzugsweise die Aktivierung oder Inhibition der katalytischen Aktivität von Proteinkinasen,
insbesondere der Kinase CDK2, in Abhängigkeit von der Konzentration
der Verbindung oder des Salzes, dem die Proteinkinasen, insbesondere
die Kinase CDK2, ausgesetzt sind, oder noch bevorzugter die Inhibition
der katalytischen Aktivität
von Proteinkinasen, insbesondere der Kinase CDK2.
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"Therapeutisch wirksame
Menge" bezeichnet
die Menge der verabreichten Verbindung, die in einem gewissen Ausmaß eines
oder mehr der Symptome der zu behandelnden Erkrankung lindert. In
Bezug auf die Behandlung von Krebs bezeichnet eine therapeutisch
wirksame Menge die Menge, welche die Wirkung aufweist:
- (1) Reduktion der Größe des Tumors;
- (2) Inibition (d.h. Verlangsamung in einem gewissen Ausmaß, vorzugsweise
Stoppen) der Tumormetastasenbildung;
- (3) Inibition in einem gewissen Ausmaß (d. h. Verlangsamung in einem
gewissen Ausmaß,
vorzugsweise Stoppen) des Tumorwachstums; und/oder
- (4) Linderung in einem gewissen Ausmaß (oder vorzugsweise Elimination)
von einem oder mehr Symptomen, die mit Krebs assoziiert sind.
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Der
Begriff "Funktion" bezeichnet die zelluläre Rolle
einer Proteinkinase. Die Proteinkinasefamilie umfasst Mitglieder,
die zahlreiche Schritte in Signalkaskaden regulieren, einschließlich von
Kaskaden, die Zellwachstum, Migration, Differenzierung, Genexpression,
Muskelkontraktion, Glucosemetabolismus, zelluläre Proteinsynthese und die
Regulation des Zellzyklus kontrollieren.
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Im
Zusammenhang mit der Erfindung definiert der Begriff "katalytische Aktivität" die Rate, mit der
eine Proteinkinase ein Substrat phosphoryliert. Die katalytische
Aktivität
kann zum Beispiel gemessen werden durch Bestimmen der Menge eines
Substrats, das in ein Produkt umgesetzt wird, als Funktion der Zeit.
Die Phosphorylierung eines Substrats erfolgt am aktiven Zentrum
einer Proteinkinase. Das aktive Zentrum ist normalerweise eine Spalte
(cavity), in der das Substrat an die Proteinkinase bindet und phosphoryliert
wird.
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Der
Begriff "Substrat", wie hier verwendet,
bezeichnet ein Molekül,
das durch eine Proteinkinase phorphoryliert wird. Das Substrat ist
vorzugsweise ein Peptid und noch bevorzugter ein Protein.
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Der
Begriff "aktiviert" bezeichnet die Erhöhung der
zellulären
Funktion einer Proteinkinase. Die Proteinkinasefunktion ist vorzugsweise
die Interaktion mit einem natürlichen
Bindungspartner, und am meisten bevorzugt die katalytische Aktivität.
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Der
Begriff "inhibiert" bezeichnet die Verminderung
der zellulären
Funktion einer Proteinkinase. Die Proteinkinasefuntion ist vorzugsweise
die Interaktion mit einem natürlichen
Bindungspartner, und am meisten bevorzugt die katalytische Aktivität.
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Der
Begriff "moduliert" bezeichnet die Veränderung
der Funktion einer Proteinkinase durch Erhöhen oder Vermindern der Wahrscheinlichkeit,
dass ein Komplex zwischen einer Proteinkinase und einem Bindungspartner
gebildet wird. Ein Modulator erhöht
vorzugsweise die Wahrscheinlichkeit, dass solch ein Komplex zwischen
der Proteinkinase und dem Bindungspartner gebildet wird, noch bevorzugter
erhöht
oder vermindert er in Abhängigkeit
von der Konzentration der Verbindung, der die Proteinkinase ausgesetzt
ist, die Wahrscheinlichkeit, dass ein Komplex zwischen der Proteinkinase und
dem Bindungspartner gebildet wird, und am meisten bevorzugt vermindert
er die Wahrscheinlichkeit, dass ein Komplex zwischen der Proteinkinase und
dem Bindungspartner gebildet wird. Ein Modulator aktiviert vorzugsweise
die katalytische Aktivität
einer Proteinkinase, noch bevorzugter aktiviert oder inhibiert er
die katalytische Aktivität
einer Proteinkinase in Abhängigkeit
von der Konzentration der Verbindung, der die Proteinkinase ausgesetzt
ist, und am meisten bevorzugt hemmt er die katalytische Aktivität einer
Proteinkinase.
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Der
Begriff "Komplex" bezeichnet eine
Zusammensetzung (assembly) aus mindestens zwei Molekühlen, die
aneinander gebunden sind. Signalübertragungskomplexe
enthalten oft mindestens zwei Proteinmoleküle, die aneinander gebunden
sind.
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Der
Begriff "Bindungspartner" bezeichnet eine
Verbindung, die in Zellen an eine Proteinkinase bildet. Bindungspartner
können
eine Rolle bei der Weiterleitung eines Signals in einem Proteinkinase-Signalübertragungsprozess
spielen. Eine Veränderung
in der Interaktion zwischen einer Proteinkinase und einem Bindungspartner
kann sich selbst als eine erhöhte
oder verminderte Wahrscheinlichkeit manifestieren, dass die Interaktion
gebildet wird, oder als eine erhöhte
oder verminderte Konzentration des Komplexes aus Proteinkinase und Bindungspartner.
Ein Bindungspartner kann ein natürlicher
Bindungspartner sein, wobei der Bindungspartner einer ist, der die
Proteinkinase während
einer normalen zellulären
Funktion bindet. Andere Moleküle,
welche die Proteinkinase binden, können jedoch ebenfalls Bindungspartner
der Proteinkinase sein.
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Ein
Proteinkinase-Bindungspartner kann an die intrazelluläre Region
einer Proteinkinase mit hoher Affinität binden. Eine hohe Affinität bedeutet
eine Gleichgewichtsbindungskonstante in der Größenordnung von 10–6 M
oder weniger. Zusätzlich
kann ein natürlicher
Bindungspartner ebenfalls transient mit der intrazellulären Region
einer Proteinkinase interagieren und diese chemisch modifizieren.
Natürliche
Bindungspartner einer Proteinkinase werden aus einer Gruppe auswählt, die
umfasst, aber nicht beschränkt
ist auf SRC Homologie 2(SH2) oder 3(SH3) Domänen, andere Phosphoryltyrosin-Bindedomänen (PTB),
Guaninnukleotid-Austauschfaktoren, Proteinphosphatasen und anderen
Proteinkinasen besteht. Verfahren zur Bestimmung von Veränderungen
in den Interaktionen zwischen Proteinkinasen und ihren natürlichen
Bindungspartnern sind im Stand der Technik verfügbar.
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Der
Begriff "inkontaktbringen", wie hier verwendet,
bezeichnet das Mischen einer Lösung,
die eine Verbindung gemäß der Erfindung
umfasst, mit einem Flüssigmedium,
das die Zellen des Verfahrens enthält. Die Lösung, welche die Verbindung
umfasst, kann ferner eine weitere Komponente umfassen, wie zum Beispiel die
Dimethylsulfoxid (DMSO), das die Aufnahme der Verbindung oder der
Verbindungen in die Zellen des Verfahrens erleichtert. Die Lösung, welche
die Verbindung gemäß der Erfindung
umfasst, kann zum Medium, das die Zellen enthält, durch Verwenden einer Abgabevorrichtung
gegeben werden, wie zum Beispiel einer auf einer Pipette basierenden
Vorrichtung oder einer auf einer Spritze basierenden Vorrichtung.
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Die
Verbindungen der Erfindung modulieren vorzugsweise die Aktivität der Proteinkinase
in vitro. Diese Verbindungen zeigen vorzugsweise positive Ergebnisse
in einem oder mehr in vitro Assays für einen Aktivität, welche
der Behandlung der in Frage stehenden Krankheit oder Fehlfunktion
entspricht (wie zum Beispiel die in den nachfolgenden Beispielen
beschriebenen Assays).
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Identifikation von Verbindungen,
welche die Funktion der Proteinkinase modulieren, das die folgenden
Schritte umfasst: (a) Inkontaktbringen der Zellen, welche die Proteinkinase
exprimieren, mit der Verbindung; und (b) ÜBerwachen einer Wirkung auf
die Zellen. Die Wirkung auf die Zellen ist vorzugsweise eine Veränderung
oder das Fehlen einer Veränderung
im Zellphänotyp,
bevorzugter ist es eine Veränderung
oder das Fehlen einer Veränderung
in der Zellproliferation, noch bevorzugter ist es eine Veränderung
oder das Fehlen einer Veränderung
in der katalytischen Aktivität
der Proteinkinase und am meisten bevorzugt ist es eine Veränderung
oder das Fehlen einer Veränderung
in der Interaktion zwischen der Proteinkinase und einem natürlichen
Bindungspartner, wie hier beschrieben.
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Der
Begriff "Überwachen" bezeichnet die Beobachtung
der Wirkung der Zugabe einer Verbindung zu den Zellen des Verfahrens.
Die Wirkung kann in einer Veränderung
des Zellphänotyps,
der Zellproliferation, der katalytischen Aktivität der Proteinkinase oder in
der Interaktion zwischen einer Proteinkinase und einem natürlichen
Bindungspartner manifestiert werden.
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Der
Begriff "Wirkung" beschreibt eine
Veränderung
oder das Fehlen einer Veränderung
im Zellphänotyp
oder der Zellproliferation. "Wirkung" kann weiterhin eine
Veränderung
oder das Fehlen einer Veränderung in
der katalytischen Aktivität
der Proteinkinase beschreiben. "Wirkung" kann ferner eine
Veränderung
oder das Fehlen einer Veränderung
in einer Interaktion zwischen der Proteinkinase und einem natürlichen
Bindungspartner beschreiben.
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Der
Begriff "Zellphänotyp" bezeichnet die äußere Erscheinung
einer Zelle oder eines Gewebes oder die Funktion der Zelle oder
eines Gewebes. Beispiele für
Zellphänotypen
sind die Zellgröße (Reduktion
oder Vergrößerung),
Zellproliferation (erhöhte
oder verminderte Zellzahlen), Zelldifferenzierung (eine Veränderung oder
das Fehlen einer Veränderung
in der Zellform), des Zellüberleben,
Apoptose (Zelltod) oder die Verwendung eines metabolischen Nährstoffs
(z.B. Glukoseaufnahme). Veränderungen
oder das Fehlen von Veränderungen
im Zellphänotyp
können
durch im Stand der Technik bekannte Verfahren einfach gemessen werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Identifikation der Verbindungen
der Erfindung, das die folgenden Schritte umfasst: (a) Lysieren
der Zellen, um ein Zelllysat zu erzeugen, das die Proteinkinase
umfasst; (b) Adsorbieren der Proteinkinase an einen Antikörper; (c)
Inkubieren der adsorbierten Proteinkinase mit einem Substrat oder
mit Substraten; und (d) Adsorbieren des Substrats oder der Substrate
an einen festen Träger
oder Antikörper.
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In
anderen bevorzugten Ausführungsformen
umfasst der Schritt des Überwachens
der Wirkung auf die Zellen die Messung der Phosphatkonzentration
des Substrats oder der Substrate.
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Der
Begriff "Antikörper" bezeichnet einen
Antikörper
(z.B. einen monoklonalen oder einen polyklonalen Antikörper) oder
ein Antikörperfragment,
das spezifische Bindungsaffinität
für die
Proteinkinase oder ihr Fragment aufweist.
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Mit "spezifischer Bindungsaffinität" ist gemeint, dass
der Antikörper
Zielpolypeptide (Proteinkinase-Polypeptide) unter spezifizierten
Bedingungen mit höherer
Affinität
bindet als andere Polypeptide. Antikörper mit spezifischer Bindungsaffinität für eine Proteinkinase
können
in Verfahren zur Detektion der Gegenwart und/oder Menge einer Proteinkinase
in einer Probe verwendet werden, indem die Probe mit dem Antikörper unter
Bedingungen derart in Kontakt gebracht wird, dass ein Immunkomplex
gebildet wird und die Gegenwart und/oder Menge des an die Proteinkinase
konjugierten Antikörpers
gemessen wird.
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Diagnostische
Kits zur Durchführung
derartiger Verfahren können
so konzipiert werden, dass sie ein erstes Behältnis umfassen, welches den
Antikörper
enthält,
und ein zweites Behältnis,
welches ein Konjugat eines Bindungspartners des Antikörpers und
eine Markierung enthält,
wie zum Beispiel ein Radioisotop. Der diagnostische Kit kann ferner
die Mitteilung einer von der FDA zugelassenen Verwendung enthalten
sowie Instruktionen dafür.
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Der
Begriff "polyklonal" bezeichnet Antikörper, die
heterogene Populationen an Antikörpermolekülen darstellen,
die aus den Seren von Tieren stammen, welche mit einem Antigen oder
einem funktionellen antigenen Derivat davon immunisiert wurden.
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Für die Herstellung
polyklonaler Antikörper
können
verschiedene Wirtstiere mittels Injektion mit dem Antigen immunisiert
werden. Abhängig
von der Wirtsspezies können
verschiedene Adjuvantien verwendet werden, um die immunologische
Antwort zu erhöhen.
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"Monoklonale Antikörper" sind im wesentlichen
homogene Populationen von Antikörpern
gegenüber einem
bestimmten Antigen. Sie können
durch ein beliebiges Verfahren erhalten werden, das für die Herstellung
von Antikörpermolekülen durch
kontinuierliche Zelllinien in Kultur vorgesehen ist. Monoklonale
Antikörper können mit
Hilfe von Fachleuten bekannten Verfahren erhalten werden. Siehe
z.B. Kohler et al., Nature 256: 495-497 sowie U.S. Patent Nr. 4,376,110.
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Der
Begriff "Antikörperfragment" bezeichnet einen
Teil eines Antikörpers,
oft die hypervariable Region und Teile der umgebenden schweren und
leichten Ketten, das spezifische Bindungsaffinität für ein bestimmtes Molekül zeigt.
Eine hypervariable Region ist ein Teil eines Antikörpers, der
physikalisch an das Zielpolypeptid bindet.
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Der
Begriff "Abweichung" (aberration) in
Verbindung mit einem Signalübertragunsprozess
bezeichnet eine Proteinkinase, die in einem Organismus über- oder
unterexprimiert ist, die mutiert ist, sodass ihre katalytische Aktivität niedriger
oder höher
ist als die Kinaseaktivität
des Wildtyp-Proteins, die mutiert ist, sodass sie nicht länger mit
einem natürlichen
Bindungspartner interagieren kann, die nicht länger durch eine andere Proteinkinase
oder Proteinphosphatase modifiziert wird oder nicht länger mit
einem natürlichen
Bindungspartner interagiert.
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Der
Begriff "Förderung
oder Zerstörung
der abnormalen Interaktion" bezeichnet
ein Verfahren, das durch Verabreichung einer Verbindung gemäß der Erfindung
an Zellen oder Gewebe in einem Organismus bewerkstelligt werden
kann. Eine Verbindung kann eine Interaktion zwischen einer Proteinkinase
und natürlichen Bindungspartnern
durch Bildung günstiger Interaktionen
mit multiplen Atomen an der Kontaktfläche des Komplexes fördern. Alternativ
kann eine Verbindung eine Interaktion zwischen einer Proteinkinase
und natürlichen Bindungspartnern
durch Beeinträchtigung
günstiger
Interaktionen zwischen den Atomen an der Kontaktfläche des
Komplexes hemmen.
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Der
Begriff "Indolinon" wird so verwendet,
wie der Begriff üblicherweise
im Stand der Technik verstanden wird, und umfasst eine große Unterklasse
substituierter oder unsubstituierter Verbindungen, die aus einer Aldehyd-Einheit
und einer Oxindol-Einheit
synthetisiert werden können.
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Der
Begriff "Onxindol" bezeichnet eine
Oxindol-Verbindung, die mit chemischen Substituenten substituiert
ist. Oxindol-Verbindungen
weisen die allgemeine Struktur auf:
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BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
bevorzugten Ausführungsformen
betrifft die Erfindung eine Verbindung gemäß Formel (I), wobei
- (a) jedes R1 unabhängig und
optional aus der Gruppe ausgewählt
wird, die besteht aus:
(i) Wasserstoff;
(ii) Methyl, Ethyl,
Propyl, Ethylen, Propylen oder Butylen;
(iii) einem Alkohol
der Formel -(X1)n1-OH
oder einem Alkoxyalkyl der Formel -(X2)n2-O-X3, wobei X1, X2 und X3 unabhängig
aus der Gruppe ausgewählt
werden, die aus Methylen, Ethylen oder Propylen besteht, und wobei
n1 und n2 unabhängig
0 oder 1 sind;
(iv) Fluor, Chlor oder Brom;
(v) einer
Carboxylsäure
der Formel -(X4)n4-COOH,
wobei X4 aus der Gruppe ausgewählt wird,
die aus Methylen, Ethylen oder Propylen besteht, besteht, und wobei
n4 0 oder 1 ist;
(vi) einem Amid der Formel -(X7)n7-NHCOX8 oder der
Formel -(X9)n9-CONX10X11, wobei X7 und X9 jeweils
unabhängig
aus der Gruppe ausgewählt
werden, die aus Methylen, Ethylen und Propylen besteht, und wobei n7
und n9 unabhängig
0 oder 1 sind, und wobei X8, X10 und
X11 jeweils unabhängig aus der Gruppe ausgewählt werden,
die aus Wasserstoff, Methyl, Ethyl und Propyl besteht, oder wobei
X10 und X11 zusammengenommen
einen fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen heteroaliphatischen Ring bilden;
(vii)
einem Sulfonamid der Formel -(X12)n12-SO2NX13X14, wobei X12 aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Methylen,
Ethylen oder Propylen besteht, und wobei n12 0 oder 1 ist, und wobei
X13 und X14 unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl und Phenyl besteht,
wobei das Methyl, Ethyl, Propyl und Phenyl optional mit einem, zwei
oder drei Substituenten substituiert sind, welche unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus Hydroxy, Halogen, -NH2,
-NO2, -(R)n-COOH und
-(R)n-COOR' besteht, wobei R und R' unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt
werden, die aus gesättigtem
oder ungesättigtem
C1-C10 Alkyl und
einem fünfgliedrigen
oder sechsgliedrigen aromatischen oder heteroaromatischen Ring besteht,
und wobei n 0 oder 1 ist;
oder wobei X13 und
X14 zusammengenommen einen fusionierten
bizyklischen Ring bilden; oder
(viii) zwei benachbarten R1 Gruppen, die zusammen mit zwei benachbarten
A, B, D oder E einen sechsgliedrigen heteroaliphatischen Ring bilden;
- (b) A, B, D und E Kohlenstoff sind;
- (c) G Stickstoff oder Sauerstoff ist;
- (d) m 1 oder 2 ist; und
- (e) q 2 ist.
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Noch
bevorzugter wird R1 in Formel (I) unabhängig aus
der Gruppe ausgewählt,
die aus Methyl, Methoxy, 2-Hydroxyethyl, Phenyl, 2-Methoxyphenyl,
3-Methoxyphenyl, 4-Methoxyphenyl, 4- Fluorphenyl, 4-Chlorphenyl, 4-Bromphenyl,
4-Iodphenyl, 3-Carboxyphenyl,
Pyridyl, -NHC(O)CH3, -C(O)N(CH3)2, -COOH, -SO2NH(CH3), -SO2NH2, -SO2N(CH3)2, -SO2NH(CH(CH3)2), -SO2NH(C6H5),
-SO2NH(3-Chlorphenyl) und -SO2N(CH3)(3-Chlorphenyl)
besteht, und wobei m 1 oder 2 ist.
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Die
bevorzugten Indolinon-Verbindungen der Erfindung sind in Tabelle
1 dargestellt.
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Einige
der obigen Verbindungen weisen die Struktur gemäß Formel (II) auf, wobei die
Substituenten in Tabelle 2 definiert
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Zwei
der Verbindungen aus Tabelle 1 weisen die Struktur gemäß Formel
(III) auf, wobei die Substituenten in Tabelle 3 definiert sind.
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ALLGEMEINE
SYNTHESE
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Im
Allgemeinen können
die Verbindungen gemäß Formel
(I) hergestellt werden durch Umsetzen eines Oxindols, das die folgende
Struktur aufweist,
mit einem Aldehyd oder Keton,
das die folgende Struktur
wobei R
1,
R
3, R
4, R
5, A, B, D, E, G, m und q das Gleiche darstellen
wie in der Zusammenfassung der Erfindung beschrieben.
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Das
Oxindol wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus 4-Methyl-2-oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuremethylamid,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuremethylamid,
4-Methyl-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 5-Methoxy-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
6-Methoxy-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
5-Brom-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 5-Chlor-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
4-(2-Hydroxy-ethyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
2-Oxo-5-phenyl-1,2-dihydro-indol, 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäureamid,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuredimethylamid, 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäureisopropylamid,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäurephenylamid,
N-(2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-6-yl)-acetamid, 2-Oxo-6-phenyl-1,2-dihydro-indol,
5-Fluor-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäure, 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-6-carboxylsäure, 6-Chlor-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 5-Brom-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
6-(2-Methoxyphenyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 6-(3-Methoxy-phenyl)-2-oxo- 1,2-dihydro-indol,
6-(4-Methoxy-phenyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 6-(4-Fluor-phenyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
2-Oxo-6-pyridin-3-yl-1,2-dihydro-indol,
5-(2,3-Dihydro-indol-1-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
5-(3,4-Dihydro-2H-quinolin-1-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
5-(3,4-Dihydro-1H-isoquinolin-2-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
5-(5-Brom-2,3-dihydro-indol-1-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäure(3-chlorphenyl)-methylamid,
6-Fluor-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
5-Chlor-4-methyl-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
7-Chlor-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 3-(2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-yl)-benzoesäure, , 3-(2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-6-yl)-benzoesäure, 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäure(3-chlorphenyl)-amid,
5-Brom-4-methyl-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäuredimethylamid, 2-Oxo-5-(pyrrolidin-1-carbonyl)-1,2-dihydro-indol, 5-(Morpholin-4-carbonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol
und
besteht.
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Das
Aldehyd wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-2-formypyrano[3,4-c]pyrrol
und 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-(1H-2-formyl-pyrrolo)[3,4-c]pyridin
besteht.
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Die
Reaktion wird in der Gegenwart einer Base durchgeführt. Die
Base ist vorzugsweise eine Stickstoffbase (nitrogen base) oder eine
anorganische Base. "Stickstoffbasen" werden üblicherweise
im Stand der Technik verwendet und aus azyklischen und zyklischen
Aminen ausgewählt.
Beispiele für
Stickstoffbasen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Ammonium, Methylamin,
Trimethylamin, Triethylamin, Triethylamin, Anilin, 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene,
Diisopropylethylamin, Pyrrolidin, Piperidin und Pyridin oder substituiertes
Pyridin (z.B. 2,6-Di-tert-butylpyridin).
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"Anorganische Basen" sind Basen, die
keine Kohlenstoffatome enthalten. Beispiele für anorganische Basen umfasssen,
sind aber nicht beschränkt
auf Hydroxid-, Phosphat-, Bisulfat-, Hydrosulfid (SH–)-
und Amidanionen. Fachleute wissen, welche Stickstoffbase oder anorganische
Base den Erfordernissen der Reaktionsbedingung entsprechen würde. In
bestimmten Ausführungsformen
der Erfindung kann die verwendete Base Pyrrolidin oder Piperidin
sein. In anderen Ausführungsformen
kann die Base das Hydroxidanion sein, vorzugsweise als Natrium- oder Kaliumsalz
verwendet.
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Die
Synthese der Verbindungen gemäß der Erfindung
erfolgt im Allgemeinen in einem Lösungsmittel. Das Lösungsmittel
der Reaktion ist vorzugsweise ein protisches Lösungsmittel oder ein aprotisches
Lösungsmittel. "Protische Lösungsmittel" sind diejenigen,
die zur Abgabe eines Protons an einen gelösten Stoff (Solut) imstande
sind. Beispiele für
erotische Lösungsmittel
umfassen, sind aber nicht beschränkt
auf Alkohole und Wasser. "Aprotische
Lösungsmittel" sind diejenigen
Lösungsmittel,
die unter normalen Reaktionsbedingungen kein Proton an einen gelösten Stoff
abgeben. Typische organische Lösungsmittel,
wie z.B. Hexan, Toluol, Benzen, Methylenchlorid, Dimethylformamid,
Chloroform und Tetrahydroforan sind einige Beispiele für aprotische Lösungsmittel.
Andere aprotische Lösungsmittel
liegen ebenfalls im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. In
einigen bevorzugten Ausführungsformen
ist das Lösungsmittel
der Reaktion ein Alkohol, der vorzugsweise Isopropanol oder am meisten
bevorzugt Ethanol sein kann. Wasser ist ein weiteres bevorzugtes
protisches Lösungsmittel.
Dimethylformamid, das in der Chemie als DMF bekannt ist, ist ein
bevorzugtes aprotisches Lösungsmittel.
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Das
Syntheseverfahren der Erfindung erfordert, dass die Reaktion bei
erhöhten
Temperaturen stattfindet, worunter Temperaturen zu verstehen sind,
die größer sind
als die Raumtemperatur. Die erhöhte
Temperatur liegt vorzugsweise bei etwa 30-150°C, noch bevorzugter liegt sie
bei 80-100°C,
und am meisten bevorzugt liegt sie bei etwa 80-90°C, was in
etwa der Temperatur entspricht, bei der Ethanol siedet (i.e. der
Siedepunkt von Ethanol). Mit "etwa
eine bestimmte Temperatur" ist
gemeint, dass der Temperaturbereich vorzugsweise innerhalb von 10°C der angegebenen
Temperatur liegt, noch bevorzugter innerhalb von 5°C der angegebenen
Temperatur, und am meisten bevorzugt innerhalb von 2°C der angegebenen
Temperatur. Daher ist beispielsweise mit "etwa 80°C" gemeint, dass der Temperaturbereich
vorzugsweise 80 ± 10°C, bevorzugter
80 ± 5°C, und am
meisten bevorzugt 80 ± 2°C beträgt.
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Das
Oxindol in der kombinatorischen Bibliothek wird vorzugsweise aus
der Gruppe ausgewählt,
die aus 4-Methyl-2-oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuremethylamid,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuremethylamid,
4-Methyl-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
5-Methoxy-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 6-Methoxy-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 5-Brom-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
5-Chlor-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
4-(2-Hydroxy-ethyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 2-Oxo-5-phenyl-1,2-dihydro-indol,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäureamid,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuredimethylamid,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäureisopropylamid,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäurephenylamid,
N-(2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-6-yl)-acetamid, 2-Oxo-6-phenyl-1,2-dihydro-indol,
5-Fluoro-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäure, 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indole-6-carboxylsäure, 6-Chlor-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 6-Brom-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
6-(2-Methoxy-phenyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
6-(3-Methoxy-phenyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
6-(4-Methoxy-phenyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 6-(4-Fluor-phenyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
2-Oxo-6-pyridin-3-yl-1,2-dihydro-indol,
5-(2,3-Dihydro-indol-1-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 5-(3,4-Dihydro-2H-quinolin-1-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
5-(3,4-Dihydro-1H-isoquinolin-2-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
5-(5-Brom-2,3-dihydro-indol-1-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
2-Oxo-2,3- dihydro-1H-indol-5-sulfonsäure(3-chlor-phenyl)-methyl-amid,
6-Fluor-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
5-Chlor-4-methyl-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
7-Chlor-2-oxo-1,2-dihydro-indol, 3-(2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-yl)-benzoesäure, 3-(2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-6-yl)-benzoesäure, 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäure(3-chlor-phenyl)-amid,
5-Brom-4-methyl-2-oxo-1,2-dihydro-indol,
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäuredimethylamid, 2-Oxo-5-(pyrrolidin-1-carbonyl)-1,2-dihydro-indol, 5-(Morpholin-4-carbonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol
und
besteht.
-
Das
Aldehyd wird vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-2-formylpyrano[3,4-c]pyrrol,
4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-(1H-2-formyl-pyrrolo)[3,4-c]pyridin und
besteht.
-
Das
Syntheseverfahren der Erfindung kann durch den Schritt des Screenings
einer Bibliothek auf eine Verbindung mit der gewünschten Aktivität und Struktur
begleitet werden – somit
Bereitstellen eines Verfahrens zur Synthese einer Verbindung zunächst durch
Screening auf eine Verbindung mit den gewünschten Eigenschaften und anschließendes chemisches
Synthetisieren dieser Verbindung.
-
Verwendbarkeit
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen, die zur Regulation
und/oder Modulation der zellulären Signaltransduktion
und, in besonderen Ausführungsformen,
der Rezeptor- und der Nicht-Rezeptor-Tyrosinkinase-Signaltransduktion
imstande sind.
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Die
Rezeptorkinase-vermittelte Signaltransduktion wird durch die extrazelluläre Interaktion
mit einem spezifischen Wachstumsfaktor (Ligand) initiiert, gefolgt
von Rezeptordimerisierung, transienter Stimulation der intrinsischen
Proteinkinaseaktivität
und Phosphorylierung. Dabei werden Bindungsstellen für intrazelluäre Signalübertragungsmoleküle erzeugt,
und dies führt
zur Bildung von Komplexen mit einem Spektrum von cytoplasmatischen
Signalmolekülen,
welche die geeignete zelluläre
Antwort erleichtern (z.B. Zellteilung, metabolische Effekte gegenüber der
extrazellulären
Mikroumgebung). Siehe, Schlessinger and Ullrich, 1992, Neuron 9:
303-391.
-
Es
wurde gezeigt, dass Tyrosinphosphorylierungsstellen in Wachstumsfaktorrezeptoren
als hochaffine Bindungsstellen für
SH2 (src Homology) Domänen
von Signalmolekülen
fungieren. Fantl et al., 1992, Cell 69: 413-423; Songyang et al.,
1994, Mol. Cell. Biol. 14: 2777-2785); Songyang et al., 1993, Cell
72: 767-778; und Koch et al., 1991, Science 252: 668-678. Mehrere
intrazelluläre
Substratproteine, die mit Rezeptorkinasen assoziieren, wurden identifiziert.
Diese können
in zwei prinzipielle Gruppen eingeteilt werden: (1) Substrate, die eine
katalytische Domäne
aufweisen; und (2) Substrate, denen eine solche Domäne fehlt,
die aber als Adaptoren dienen und mit katalytisch aktiven Molekülen assoziieren.
Songyang et al., 1993, Cell 72: 767-778. Die Spezifität der Interaktionen
zwischen Rezeptoren und den SH2 Domänen ihrer Substrate wird durch
die Aminosäurereste
bestimmt, die den phosphorylierten Tyrosinrest unmittelbar umgeben.
Unterschiede in den Bindungsaffinitäten zwischen SH2 Domänen und
den Aminosäuresequenzen,
die den Phosphotyrosinrest umgeben, für bestimmte Rezeptoren sind
konsistent mit den beobachteten Unterschieden in ihren Substratphosphorylierungsprofilen.
Songyang et al., 1993, Cell 72: 767-778. Diese Beobachtungen suggerieren,
dass die Funktion jeder Rezeptorkinase nicht nur durch die Expressionsmuster
und die Ligandenverfügbarkeit
bestimmt wird, sondern auch durch die Anordnung von Downstream-Signaltransdurktionswegen,
die von einem bestimmten Rezeptor aktiviert werden. Demzufolge stellt
die Phosphorylierung einen wichtigen regulatorischen Schritt bereit,
der die Selektivität
von Signalwegen bestimmt, die von spezifischen Wachstumsfaktorrezeptoren sowie
Differenzierungsfaktorrezeptoren verwendet werden.
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Die
Kinasesignalübertragung
hat unter anderen Antworten Zellproliferation, Differenzierung und
Metabolismus zur Folge. Eine abnormale Zellproliferation kann einen
weiten Bereich von Fehlfunktionen und Krankheiten zur Folge haben,
einschließlich
der Entwicklung einer Neoplasie, wie z.B. Karzinom, Sarkom, Leukämie, Glioblastom,
Hämangiom,
Psoriasis, Arteriosklerose, Arthritis und diabetische Retinopathie
(oder andere Fehlfunktionen, die eine unkontrollierte Angiogenese
und/oder Vaskulogenese betreffen).
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Erkrankungen, die durch
die Verbindungen der Erfindung behandelt werden
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Diese
Erfindung ist daher auf Verbindungen gerichtet, welche die Kinasesignalübertragung
durch Beeinflussen der enzymatischen Aktivität der RKs und/oder der Nicht-Rezeptorkinasen und
Interferieren mit dem Signal, das durch solche Proteine übertragen
wird, regulieren, modulieren und/oder inhibieren. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung Verbindungen, welche Rezeptortyrosinkinase
(RTK)- und/oder
Nicht-Rezeptorkinase-vermittelte Signaltransduktionswege regulieren,
modulieren und/oder inhibieren, als ein therapeutischer Ansatz zur
Heilung zahlreicher Tumorarten einschließlich, aber nicht beschränkt auf
Karzinom, Sarkom, Erythroblastom, Glioblastom, Meningiom, Astrocytom,
Melanom und Myoblastom. Indikationen können umfassen, sind aber nicht
beschränkt
auf Hirntumore, Blasenkrebs, Einerstockkrebs, Darmkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs,
Magenkrebs, Blutkrebs, Lungenkrebs und Knochenkrebs.
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Die
hier beschriebenen Verbindungen können zur Behandlung von Fehlfunktionen
verwendet werden, welche eine unregulierte Kinasesingalübertragung
betreffen, einschließlich
Fehlfunktionen der Zellproliferation, fibrotische Fehlfunktionen
und metabolische Fehlfunktionen.
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Fehlfunktionen
der Zellproliferation, die mit Hilfe der vorliegenden Erfindung
behandelt und weiter untersucht werden können, umfassen Krebsarten,
proliferative Fehlfunktionen der Blutgefäße und proliferative Fehlfunktionen
mesangialer Zellen.
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Proliferative
Fehlfunktionen der Blutgefäße betreffen
angiogenetische und vaskulogenetische Fehlfunktionen, die im Allgemeinen
eine abnormale Proliferation von Blutgefäßen zur Folge haben. Die Bildung bzw.
das Ausbreiten von Blutgefäßen, oder
Vaskulogenese bzw. Angiogenese, spielen wichtige Rollen in einer Vielzahl
physiologischer Prozesse, wie zum Beispiel Embryonalentwicklung,
die Bildung des Corpus luteum, Wundheilung und Organregeneration.
Sie spielen ferner eine vorherrschende Rolle in der Entwicklung
von Krebs. Weitere Beispiele für
proliferative Fehlfunktionen von Blutgefäßen umfassen Arthritis, wobei
neue kapillare Blutgefäße in das
Gelenk eindringen und den Knorpel zerstören, sowie okulare Erkrankungen,
wie beispielsweise diabetische Retinopathie, wobei neue Kapillaren
in der Retina in den Glaskörper
(vitreous) eindringen, ausbluten und Erblindung verursachen. Umgekehrt
werden ebenfalls Fehlfunktionen miteinbezogen, die das Schrumpfen
(shrinkage), die Kontraktion oder den Verschluss von Blutgefäßen betreffen,
wie z.B. Restenose.
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Fibrotische
Fehlfunktionen bezeichnen die abnormale Bildung extrazellulärer Matrix.
Beispiele für
fibrotische Fehlfunktionen umfassen hepatische Cirrhose und proliferative
Fehlfunktionen mesangialer Zellen. Hepatische Cirrhose wird charakterisiert
durch den Anstieg an Bestandteilen der extrazellulären Matrix,
der die Bildung einer hepatischen Vernarbung zur Folge hat. Hepatische
Cirrhose kann Krankheiten hervorrufen, wie etwa die Cirrhose der
Leber. Eine erhöhte
extrazelluläre
Matrix, welche eine hepatische Vernarbung zur Folge hat, kann ferner
durch virale Infektion verursacht werden, wie zum Beispiel bei Hepatitis.
Lipocyten scheinen eine primäre
Rolle bei der hepatischen Cirrhose zu spielen. Andere fibrotische
Fehlfunktionen, die hier miteinbezogen sind, umfassen Arteriiosklerose
(siehe unten).
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Proliferative
Fehlfunktionen mesangialer Zellen bezeichnen Fehlfunktionen, die
durch eine abnormale Proliferation mesangialer Zellen hervorgerufen
werden. Proliferative mesangiale Fehlfunktionen umfassen verschiedene
humane Nierenerkrankungen, wie z.B. Glomerulonephritis, diabetische
Nephropathie, bösartige Nephrosklerose,
thrombotische mikroangiopathische Syndrome, Transplantatabstoßung und
Glomerulopathien. Der PDGF-R wurde mit der Aufrechterhaltung der
mesangialen Zellproliferation in Verbindung gebracht. Floege et
al., 1993, Kidney International 43: 47S-54S.
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PTKs
wurden mit derartigen Fehlfunktionen der Zellprolifieration assoziiert.
Zum Beispiel wurden einige Mitglieder der RTK Familie mit der Entwicklung
von Krebs assoziiert. Einige dieser Rezeptoren, wie z.B. der EGFR
(Tuzi et al., 1991, Br. J. Cancer 63: 227-233; Torp et al., 1992,
APMIS 100: 713-719) HER2/neu (Slamon et al., 1989, Science 244:
707-712) und der PDGF-R (Kumabe et al., 1992, Oncogene 7: 627-633) werden in vielen
Tumoren überexprimiert
und/oder dauerhaft durch autokrine Schleifen (loops) aktiviert.
Tatsächlich
wurden in den meisten üblichen
und schweren Krebsformen die Überexpressionen
dieser Rezeptoren (Akbasak and Suner-Akbasak et al., 1992, J. Neurol.
Sci. 111: 119-133; Dickson et al., 1992, Canver Treatment Res. 61: 249-273;
Korc et al., 1992, J. Clin. Ivest. 90: 1352-1360) und autokrine
Schleilfen (Lee and Donoghue, 1992, J. Cell. Biol. 118: 1057-1070;
Kore et al., supra; Akbasak and Suner-Abkasak et al., supra) nachgewiesen.
Der EGFR wurde zum Beispiel mit Schuppenzellkarzinom, Astrocytom,
Glioblastom, Krebsarten im Kopf- und Halsbereich, Lungenkrebs und
Blasenkrebs assoziiert. HER2 wurde mit Brustkrebs, Eierstockkrebs,
Darmkrebs, Lungekrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs und Blasenkrebs assoziiert.
Der PDGF-R wurde mit Glioblaston, Lungenkrebs, Eierstockkrebs, Melanom
und Prostatakrebs assoziiert. Die RTK c-met wurde im Allgemeinen
mit Hepatokarzinogenese und demzufolge mit hepatozellulärem Karzinom
assoziiert. Zusätzlich
wurde c-met mit der Bildung maligner Tumore in Verbindung gebracht.
Im Speziellen wurde die RTK c-met unter anderen Krebsarten mit Kolorektal-,
Thyroid-, Pankreas- und Darmkarzinom, Leukämie und Lymphom assoziiert. Weiterhin
wurde die Überexpression
des c-met Gens in Patienten mit Hodgkin's Erkrankung, Burkitt's Erkrankung und
in einer lymphomen Zelllinie detektiert.
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Der
IGF-1R, der mit der Nährstoffversorgung
und mit Typ-II Diabetes in Zusammenhang gebracht wird, wurde zusätzlich auch
mit verschiedenen Krebsarten assoziiert. Zum Beispiel wurde IGF-1
als autokriner Wachstumsstimulator für mehrere Tumortypen impliziert,
z. B. für
humane Brustkrebskarzinomzellen (Arteaga et al., 1989, J. Clin.
Invest. 84: 1418-1423) und kleine Lungentumorzellen (Macauley et
al., 1990, Cancer Res. 50: 2511-2517).
Zusätzlich
scheint IGF-1, der integral in das normale Wachstum und die Differenzierung
des Nervensystems involviert ist, ein autokriner Stimulator humaner
Gliomas zu sein. Sandberg-Nordgvist et al., 1993, Cancer Res. 53:
2475-2478. Die Bedeutung des IGF-1R und seiner Liganden in der Zellproliferation
wird weiter durch die Tatsache unterstrichen, dass viele Zelltypen
(Fibroblasten, epitheliale Zellen, Glattmuskelzellen, T-Lymphozyten,
Myeloidzellen, Chondrozyten, Osteoblasten, die Stammzellen des Knochenmarks)
durch IGF-1 zum Wachstum stimuliert werden. Goldring and Goldring,
1991, Eukaryotic Gene Expression 1: 301-326. In einer Reihe von
Publikationen schlägt
Baserga sogar vor, dass IGF-1R eine zentrale Rolle in den Mechanismen
der Transformation spielt, und als solches einen bevorzugten Angriffspunkt
für therapeutische Interventionen
für ein
breites Spektrum an humanen bösartigen
Tumoren darstellen könnte.
Baserga, 1995, Cancer Res. 55: 249-252, Baserga, 1994, Cell 79:
927-930; Coppola et. al., 1994, Mol. Cell. Biol. 14: 4588-4595.
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Die
Assoziation zwischen Abnomalitäten
in RTKs und einer Erkrankung sind jedoch nicht auf Krebs beschränkt. Zum
Beispiel wurden RTKs mit metabolischen Erkrankungen assoziiert,
wie z.B. Psoriasis, Diabetes mellitus, Wundheilung, Entzündung und
neurodegenerative Erkrankungen. Diese Erkrankungen umfassen, sind
aber nicht beschränkt
auf Bluthochdruck, Depression, generelle Angstkrankheit, Phobien,
postraumatisches Stresssyndrom, Persönlichkeitsstörung (avoidant
personality disorder), sexuelle Dysfunktion, Essstörungen,
Fettleibigkeit, chemische Abhängigkeiten,
gehäufte
Kopfschmerzen, Migräne,
Schmerz, Alzheimer Erkrankung, obsessive-kompulsive Fehlfunktion,
Panikerkankung (panic disorder), Erinnerungsstörungen, Parkinson Erkrankung,
endokrine Fehlfunktionen, Vasospasmus, cerebellare Ataxie und Fehlfunktionen
des Gastointestinaltrakts. Zum Beispiel wird der EGF-R in der cornealen
und dermalen Wundheilung indiziert. Deffekte im Insulin-R und im
IGF-1R werden in Typ-II Diabetes mellitus indiziert. Eine vollständigere
Korrelation zwischen spezifischen RTKs und ihren therapeutischen
Indikationen ist dargestellt in Plowan et al., 1994, DN&P 7: 334-339.
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Nicht
nur Kinasen des Rezeptortyps, sondern auch viele zelluläre Kinasen
(CKs) einschließlich
src, abl, fps, yes, fyn, lyn, lck, blk, hck, fgr, yrk (Übersichtsartikel
in Bolen et al., 1992, FASEB J. 6: 3403-3409) sind in proliferative
und metabolische Signalübertragungswege
involviert, und somit in Indikationen der vorliegenden Erfindung.
Zum Beispiel wurde mutiertes src (v-src) als ein Onkoprotein (pp60V-src) in Hühnern nachgewiesen. Außerdem überträgt sein
zelluläres
Homolog, das Protoonkogen pp60c-src, onkogene
Signale zahlreicher Rezeptoren. Zum Beispiel führt die Überexpression von IGF-R oder
HER2/neu in Tumoren zur konstitutiven Aktivierung von pp60c-src die charakteristisch für die maligne
Zelle ist, die aber der normalen Zelle fehlt. Auf der anderen Seite
zeigen Mäuse,
die defizient für
die Expression von c-src sind, eine osteopetrotischen Phänotyp, der
eine Schlüsselbeteiligung
von c-src in der Osteoklastenfunktion und eine mögliche Beteiligung in verwandten
Fehlfunktionen anzeigt. In ähnlicher
Weise wird Zap 70 in die T-Zellsignalübertragung impliziert.
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Weiterhin
ist die Identifikation von CTK-modulierenden Verbindungen zur Verbesserung
oder sogar Synergierung mit auf RTKs gerichteten (aimed) Blockern
ein Aspekt der vorliegenden Erfindung.
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Schließlich wurden
sowohl RTKs als auch Kinasen des Nicht-Rzeptortyps mit Hyperimmunerkrankungen
in Verbindung gebracht. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung
sind ebenfalls effektiv bei der Behandlung von Erkrankungen, die
das PYK-2 Protein betreffen. Dieses Protein, seine zelluläre Funktion
und Erkrankungen, welche diese betreffen, sind detailliert im U.S.
Patent Nr. 5,837,524, erteilt am 17. November 1998 mit dem Titel "PYK2 RELATED PRODUCTS
AND METHODS", und
im U.S. Patent Nr. 5,837,815, erteilt am 17. November 1998 mit dem
Titel "PYK2 RELATED
PRODUCTS AND METHODS" dargestellt,
die beide durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit einschließlich aller
Zeichnungen hier eingeschlossen sind.
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Zusätzlich sind
die Verbindungen der vorliegenden Erfindung wirksam gegen rheumatoide
Arthritis. Rheumatoide Arthritis (RA) ist eine chronische inflammatorische
Erkrankung, die durch multiple Zelltypen und zelluläre Prozesse
vermittelt wird. Eingeschlossen in diese sind die Infiltration von Makrophagen
und T-Zellen und die Beteiligung von Angiogenese. Um die Verwendung
von kleinen Molekülen
als Inhibitoren zur Behandlung von RA zu untersuchen, wurden einige
der Verbindungen der Erfindung, die Tyrosinkinaseinhibitoren sind, in
einem Rattenkollagen-induzierten Arthritismodell charakterisiert.
Diese Verbindungen hemmen die Tyrosinkinasen FLK-1/KDR, PYK2 und
ZAP-70 in unterschiedlichen Ausmaßen in biochemischen Kinaseassays
(siehe die nachfolgenden Beispiele). Zusätzlich sind die Verbindungen
aktiv in zellulären
Assays, die gegen Zellen gerichtet sind, welche an der Pathogenese
von RA beteiligt sind: Hemmung der T-Zell-Proliferation vermittelt durch
ZAP-70 Aktivität,
Inhibition der BEGF-stimulierten HUVEC-Proliferation, vermittelt durch FLK-1/KDR
Aktivierung, und Hemmung der TNF-alpha Produktion aus Makrophagen,
die aus murinem Knochenmark stammen, vermittelt durch PYK2 Aktivierung.
In einem Nagetierkollagen-induzierten Arthritismodell, das die histologischen
und pathalogischen Veränderungen
nachahmt, die mit humaner RA assoziiert sind, sind diese Verbindungen
schließlich
wirksam in der Hemmung der Gelenkschwellung, wenn sie nach dem Zeitpunkt
der Immunisierung mit Kollagen täglich
verabreicht werden.
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Der KDR/FLK-1 Rezeptor
und VEGF
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Normale
Vaskulogenese und Angiogenese spielen wichtige Rollen in einer Vielzahl
physiologischer Prozesse, wie z.B. Embryonalentwicklung, Wundheilung,
Organregeneration und weibliche Reproduktionsprozesse, wie z.B.
Follikelentwicklung im Corpus luteum während der Ovulation und plazentales
Wachstum nach der Schwangerschaft. Folkman and Shing, 1992, J. Biological
Chem. 267: 10931-34. Viele Erkrankungen werden jedoch durch dauerhaft
unregulierte oder nicht entsprechende Angiogenese verursacht. Neue
kapillare Blutgefäße dringen
z.B. bei Arthritis in das Gelenk ein und zerstören den Knorpel. Bei Diabetes
dringen neue Kapillaren in der Retina in den Glaskörper ein,
bluten aus und verursachen erblindung. Folkman, 1987, in: Congress
of Thrombosis and Haemostasis (Verstraete, et. al, Hrsg.), Leuven
University Press, Leuven, S. 583-596. Okulare Neovaskularisation
ist die am weitesten verbreitete Ursache von Blindheit und dominiert
etwa zwanzig (20) Augenkrankheiten.
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Außerdem wurden
Vaskulogenese und/oder Angiogenese mit dem Wachstum bösartiger
fester Tumore und Metastasenbildung assoziiert. Ein Tumor muss das
Wachstum neuer kapillarer Blutgefäße kontinuierlich stimulieren,
damit der Tumor selbst wächst.
Weiterhin stellen neue Blutgefäße, die
in einen Tumor eingebettet sind, einen Zugang für Tumorzellen bereit, um in
den Blutkreislauf einzudringen und Metastasen an entfernten Stellen
des Körpers
zu bilden. Folkman, 1990, J. Nat. Cancer Inst. 82: 4-6; Klagsbrunn
and Soker, 1993, Current Biology 3: 699-702; Folkman, 1991, J. Natl.
Cancer Inst. 82: 4-6; Weidner et al., 1991, New Engl. J. Med. 324:
1-5.
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Mehrere
Polypeptide mit in vitro Aktivität
zur Förderung
des endothelialen Zellwachstums wurden identifiziert. Beispiele
umfassen den sauren und den basischen Fibroblastenwachstumsfaktor
(aFGF, bFGF; fibroblastic growth factor), den vaskulären endothelialen
Wachstumsfaktor (VEGF, vascular endothelial growth factor) und den
plazentalen Wachstumsfaktor (placental growth factor). Vor kurzem
wurde berichtet, dass im Gegensatz zu aFGF und bFGF VEGF ein Mitogen
darstellt, das spezifisch für
endothiale Zellen ist. Ferrara and Henzel, 1989, Biochem. Biophys.
Res. Comm. 161: 851-858; Vaisman et al., 1990, J. Biol. Chem. 265: 19461-19566.
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Demzufolge
stellt die Identifikation spezifischer Rezeptoren, an die VEGF bindet,
eine wichtige Verbesserung im Verständnis der Regulation der endothelialen
Zellproliferation dar. Es wurden zwei strukturell eng verwandte
RTKs identifiziert, die VEGF mit hoher Affinität binden: der flt-1 Rezeptor
(Shibuya et al., 1990, Oncogene 5: 519-524; De Vries et al., 1992,
Science 255: 989-991) und der KDR/FLK-1 Rezeptor der in der U.S.
Patentanmeldung Nr. 08/193,829 diskutiert wird. Konsequenterweise
wurde vermutet, dass diese RTKs eine Rolle bei der Modulation und
Regulation der endothelialen Zellproliferation spielen können.
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Belege,
wie z.B. die in der ebenfalls anhängigen U.S. Anmeldung mit der
Seriennummer 08/193,829 dargestellte Offenbarung, suggerieren deutlich,
dass VEGF nicht nur für
die endotheliale Zellproliferation verantwortlich ist, sondern auch
ein primärer
Regulator der normalen und pathologischen Angiogenese ist. Siehe allgemein,
Klagsburn and Soker, 1993, Current Biology 3: 699-702; Houck et
al., 1992, J. Biol. Chem. 267: 26037. Außerdem wurde gezeigt, dass
KDR/FLK-1 und flt-1 in proliferierenden endothelialen Zellen eines wachsenden
Tumors im Übermaß exprimiert
werden, nicht aber in den umgebenden ruhenden endothelialen Zellen.
Plate et al., 1992, Nature 359: 845-848; Shweiki et al., 1992, Nature
359: 843-845.
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Identifikation von Agonisten
und Antagonisten des KDR/FLK-1 Rezeptors
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Angesichts
der abgeleiteten Bedeutung von RTKs bei der Kontrolle, Regulation
und Modulation der endothelialen Zellproliferation und potentiell
der Vaskulogenese und/oder Angiogenese wurden zahlreiche Versuche
mit Hilfe einer Vielzahl von Ansätzen
unternommen, RTK "Inhibitoren" zu identifizieren.
Diese umfassen die Verwendung mutierter Liganden (U.S. Patent Nr.
4,996,849) sowie lösliche
Rezeptoren und Antikörper
(Anmeldung Nr. WO 94/10202; Kendall and Thomas, 1994, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 90: 10705-10709; Kim et al., 1993, Nature 362: 841-44)
und RNA Liganden (Jellinek et al., 1994, Biochemistry 33: 10450-10456).
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Weiterhin
wurden Kinaseinhibitoren (WO 94/03427, WO 92/21660; WO 91/15495;
WO 94/14808; U.S. Patent Nr. 5,330,992; Mariani et al., 1994, Proc.
Am. Assoc. Cancer Res. 35: 2268), sowie Inhibitoren identifiziert,
welche an Rezeptorkinase- Signaltransduktionswegen
angreifen, wie z.B. Proteinkinase C Inhibitoren (Schluchter et al.,
1991, Cancer Res. 51: 682-687; Takano et al., 1993, Mol. Bio. Cell
4: 358A; Kinsella et al., 1992, Exp. Cell Res. 199: 56-62; Wright
et al., 1992, J. Cellular Phys. 152: 448-57).
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Kürzlich wurden
Versuche unternommen, kleine Moleküle, die als Kinaseinhibitoren
wirken, zur Verwendung bei der Behandlung von Krebs zu identifizieren.
In Konsequenz besteht ein unbefriedigter Bedarf hinsichtlich der
Identifikation und Generierung wirksamer kleiner Verbindungen, die
selektiv die Signaltransduktion des KDR/FLK-1 Rezeptors inhibieren,
um effektiv und spezifisch Vaskulogenese zu supprimieren.
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Einige
der Verbindungen der vorliegenden Erfindung zeigen eine exzellente
Aktivität
in biologischen Assays, und folglich kann erwartet werden, dass
diese Verbindungen sowie verwandte Verbindungen wirksam bei der
Behandlung durch Flk vermittelter Erkrankungen sind, wie z.B. diejenigen,
die durch eine dauerhafte unregulierte oder nicht entsprechend regulierte
Angiogenese verursacht werden.
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Pharmazeutische
Formulierungen und Verabreichung
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Die
hier beschriebenen Verbindungen können einem humanen Patienten
per se verabreicht werden oder in pharamzeutischen Zusammensetzungen,
in denen sie mit anderen Wirkstoffen, wie z.B. in der Kombinationstherapie,
oder geeigneten Trägerstoffen
oder Exzipienten gemischt werden. Verfahren zur Formulierung und
Verabreichung der Verbindungen der vorliegenden Anmeldung können in "Remington's Pharmaceutical
Sciences", Mack
Publishing Co., Easton, PA, neueste Auflage, gefunden werden.
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a) Verabreichungswege
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Geeignete
Verabreichungswege können
z.B. eine orale, rektale, transmucosale oder intestinale Verabreichung,
eine parenterale Abgabe einschließlich intramuskulärer, subkutaner, intravenöser und
intramedullärer
Injektionen, sowie intrathekale, direkte intraventrikuläre, intraperitonale,
intranasale oder intraokulare Injektionen umfassen.
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Alternativ
kann die Verbindung eher in einer lokalen als in einer systemischen
Art und Weise verabreicht werden, z.B. via Injektion der Verbindung
direkt in einen festen Tumor, oft in einem Depot oder als Sustained
release-Formulierung.
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Weiterhin
kann das Arzneimittel in einem gerichteten Arzneimittelabgabesystem
verabreicht werden, z.B. in einem Liposom, das mit einem tumorspezifischen
Antikörper
beschichtet ist. Die Liposomen sind gegen den Tumor gerichtet und
werden selektiv von diesen aufgenommen.
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b) Zusammensetzung/Formulierung
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Die
pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können in
einer Weise hergestellt werde, die selbst bekannt ist, z.B. mit
Hilfe konventioneller Verfahren zum Mischen, Lösen, Granulieren, Herstellen
von Dragees, Verreiben, Emulgieren, Verkapseln, Einfangen oder Lyophilisieren.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen zur Verwendung gemäß der vorliegenden Erfindung
können daher
auf konventionelle Weise formuliert werden, unter Verwendung von
einem oder mehr physiologisch akzeptablen Trägerstoffen, die Exzipienten
und Hilfsstoffe umfassen, die das Prozessieren der Wirkstoffe in
Präparationen
erleichtern, die pharmazeutisch verwendet werden können. Eine
geeignete Formulierung hängt
von der gewählten
Art der Verabreichung ab.
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Für eine Injektion
können
die Agentien der Erfindung in wässrigen
Lösungen
formuliert werden, vorzugsweise in physiologisch kompatiblen Puffern,
wie z.B. Hank's
Lösung,
Ringer's Lösung oder
physiologischer Salinepuffer. Für
eine transmucosale Verabreichung werden in der Formulierung durch
Durchdringungsmittel (Penetrantien) verwendet, die für die zu überwindende
Barriere geeignet sind. Derartige Durchdringungsmittel sind allgemein
im Stand der Technik bekannt.
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Für eine orale
Verabreichung können
die Verbindungen einfach durch Kombination der Wirkstoffe mit im
Stand der Technik bekannten pharmazeutisch annehmbaren Trägerstoffenn
formuliert werden. Solche Trägerstoffe
ermöglichen
es, dass die Verbindungen der Erfindung als Tabletten, Pillen, Dragees,
Kapseln, Flüssigkeiten,
Gele, Sirupe, Schlämme,
Suspensionen und dergleichen zur oralen Aufnahme durch einen zu
behandelnden Patienten formuliert werden. Pharmazeutische Präparationen
für eine
orale Verwendung können durch
Mischen von einem oder mehr festen Exzipienten mit einer oder mehr
Verbindungen der Erfindung erhalten werden, optional durch Zerreiben
der erhaltenen Mischung und Prozessierung der Mischung von Granula
nach Zugabe geeigneter Hilfsstoffe, falls gewünscht, um Tabletten oder Drageekerne
zu erhalten. Geeignete Exzipienten sind insbesondere Füllstoffe,
wie zum Beispiel Zucker einschließlich Laktose, Sucrose, Mannitol
oder Sorbitol, Cellulosepräparationen,
wie z.B. Maisstärke,
Weizenstärke,
Reisstärke,
Kartoffelstärke,
Gelatine, Traganthgummi (gum tragacanth), Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose,
Natriumcarboxymethylcellulose und/oder Poylvinylpyrrolidon (PVP).
Falls gewünscht,
können
disintegrierende Agentien zugegeben werden, wie z.B. das quervernetzte
Polyvinylpyrrolidon, Agar oder Alginsäure oder ein Salz davon, wie z.B.
Natriumalginat.
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Drageekerne
werden mit geeigneten Beschichtungen bereitgestellt. Zu diesem Zweck
können
konzentrierte Zuckerlösungen
verwendet werden, die optional Gummi arabicum, Talk, Polyvinylpyrrolidon,
Carbopol-Gel, Polyethylenglykol und/oder Titandioxid, Lacklösungen und
geeignete organische Lösungsmittel
und Lösungsmittelmischungen
enthalten können.
Farbstoffe oder Pigmente können
zu den Tabletten oder Drageebeschichtungen zur Identifikation oder
zur Charakterisierung verschiedener Kombinationen von Wirkstoffdosierungen
gegeben werden.
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Pharmazeutische
Präparationen,
die oral verwendet werden können,
umfassen Push-fit Kapseln aus Gelatine sowie weiche versiegelte
Kapseln (soft sealed capsules) aus Gelatine und einem Weichmacher,
wie z.B. Glycerin oder Sorbitol. Die Pushfit Kapseln können die
Wirkstoffe gemischt mit Füllstoffen
enthalten, wie z.B. Laktose, mit Bindemitteln, wie z.B. Stärken, und/oder
mit Gleitmitteln, wie z. B. Talk oder Magnesiumstearat, und optional
mit Stabilisatoren. In weichen Kapseln können die Wirkstoffe in geeigneten
Flüssigkeiten
gelöst
oder suspendiert werden, wie z.B. Ölen, flüssigem Paraffin oder flüssigem Polyethylenglykol.
Zusätzlich können Stabilisatoren
zugegeben werden. Alle Formulierungen für eine orale Verabreichung
sollten in Dosierungen vorliegen, die für eine solche Verabreichung
geeignet sind.
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Für eine buccale
Verabreichung können
die Zusammensetzungen in Form von Tabletten oder Pastillen aufgenommen
werden, die auf konventionelle Art formuliert sind.
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Für eine Verabreichung
durch Inhalation werden die Verbindungen für eine Verwendung gemäß der vorliegenden
Erfindung konventionell in Form eines Aerosolsprays auf unter Druck
stehenden Packungen oder einer Spraydose (nebuliser) unter Verwendung
eines geeigneten Treibmittels abgegeben, wie z.B. Dichlordifluormethan,
Trichlorfluormethan, Dichlortetrafluorethan, Kohlendioxid oder andere
geeignete Gase. Im Fall eines unter Druck stehenden Aerosols kann
die Dosiseinheit durch Bereitstellen eines Ventils zur Abgabe einer abgemessenen
Menge bestimmt werden. Es können
Kapseln und Umhüllungen
(cartridges), z.B. aus Gelatine, für eine Verwendung in einem
Inhalator oder Insufflator formuliert werden, die ein Pulvergemisch
der Verbindung und eine geeignete Pulverbasis enthalten, wie z.B.
Laktose oder Stärke.
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Die
Verbindungen können
zur parenteralen Verabreichung durch Injektion formuliert werden,
z.B. durch Bolusinjektion oder kontinuierliche Infusion. Formulierungen
für eine
Injektion können
in Einheitsdosisformen hergestellt werden, z.B. in Ampullen oder
in Behältnissen
mit multiplen Dosen, mit einem zugegebenen Konservierungsmittel.
Die Zusammensetzungen können
z.B. in Form von Suspensionen, Lösungen
oder Emulsionen in öligen
oder wässrigen
Vehikeln vorliegen und können
formulierungsgemäße Agentien
enthalten, wie z.B. Suspensions-, Stabilisierungs- und/oder Dispersionsagentien.
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Pharmazeutische
Formulierungen für
eine parenterale Verabreichung umfassen wässrige Lösungen der Wirkstoffe in wasserlösliche Form.
Zusätzlich
können
Suspensionen der Wirkstoffe als geeignete ölige Injektionssuspensionen
hergestellt werden. Geeignete lipophile Lösungsmittel oder Vehikel umfassen
fettreiche Öle,
wie z.B. Sesamöl,
oder synthetische Fettsäureesther,
wie z.B. Ethyloleat oder Triglyceride, oder Liposomen. Wässrige Injektionssuspensionen
können
Substanzen enthalten, welche die Viskosität der Suspension erhöhen, wie
z.B. Natriumcarboxymethylcellulose, Sorbitol oder Dextran. Optional
kann die Suspension auch geeignete Stabilisatoren oder Agentien
enthalten, welche die Solubilität
der Verbidungen erhöhen,
um die Präparation
hoch konzentrierter Lösungen
zu ermöglichen.
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Alternativ
kann der Wirkstoff in Puderform zur Konstitution mit einem geeigneten
Vehikel, z.B. sterilem pyrogenfreiem, Wasser vor der Verwendung
vorlegen.
-
Die
Verbindungen können
ferner in rektalen Zusammensetzungen formuliert werden, wie z.B.
Suppositorien oder Retentionsklistiere (retention enemas), die etwa
eine konventionelle Basis eines Suppositoriums enthalten, wie z.
B. Kakaobutter oder andere Glyceride.
-
Zusätzlich zu
den oben beschriebenen Formulierungen können die Verbindungen ferner
als Depotpräparation
formuliert werden. Derartige langwirkende Formulierungen können durch
Implantation (z.B. subkutan oder intramuskulär) oder durch intramuskuläre Injektion
verabreicht werden. Demzufolge können
die Verbindungen beispielsweise mit geeigneten Polymeren oder hydrophoben
Materialien (z.B. als Emulsion in einem akzeptablen Öl) oder
mit Ionenaustauscherharzen formuliert werden, oder als schlecht
lösliche
Derivate, z. B. als ein schlecht lösliches Salz.
-
Ein
pharmazeutischer Träger
für die
hydrophoben Verbindungen der Erfindung ist ein Co-solvent System,
das Benzylalkohol, einen nicht-polaren Surfactant, ein mit Wasser
mischbares organisches Polymer und eine wässrige Phase umfasst. Das Co-solvent
System kann das VPD Co-solvent System sein. VPD ist eine Lösung aus
3% w/v Benzylalkohol, 8% w/v des nicht-polaren Surfactants Polysorbat 80 und
65% w/v Polyethylenglykol 300, mit absolutem Alkohol auf das Volumen
gebracht. Das VPD Co-solvent System (VPD:D5W) besteht aus VPD, das
1:1 in einer 5%igen Dextroselösung
in Wasser verdünnt
ist. Dieses Co-solvent System löst
hydrophobe Verbindungen gut und ruft selbst nach systemischer Verabreichung
nur eine geringe Toxizität hervor.
Natürlicherweise
können
die Eigenschaften eines Co-solvent Systems beträchtlich variiert werden, ohne
seine Solubilitäts- und Toxizitätseigenschaften
zu zerstören.
Weiterhin kann die Identität
der Co-solvent Komponenenten variiert werden: z. B. können anstelle
von Polysorbat 80 andere gering toxische nicht-polare Surfactants verwendet werden;
die Fraktionsgröße des Polyethylenglykols
kann variiert werden; andere biokompatible Polymere können Polyethylenglykol
ersetzen, z.B. Polyvinylpyrrolidon; und andere Zucker oder Polysacchararide
können
Dextrose ersetzen.
-
Alternativ
können
andere Abgabesystem für
hydrophobe pharmazeutische Verbindungen verwendet werden. Liposomen
und Emulsionen sind bekannte Beispiele für Abgabevehikel oder Trägerstoffe
für hydrophobe
Arzneimittel. Bestimmte organische Lösungsmittel, wie z.B. Dimethylsulfoxid,
können
ebenfalls verwendet werden, obwohl üblicherweise auf Kosten einer
größeren Toxizität. Weiterhin
können
die Verbindungen mit Hilfe eines Sustained release-Systems abgegeben
werden, wie z.B. semipermeable Matrizen aus festen hydrophoben Polymeren,
die das therapeutische Agenz erhalten. Verschiedene Sustained release-Materialien wurden
etabliert und sind Fachleuten bekannt. Abhängig von ihrer chemischen Natur
können
Sustained release-Kapseln die Verbindungen für wenige Wochen bis zu mehr
als 100 Tagen freisetzen. Abhängig
von der chemischen Natur und der biologischen Stabilität des therapeutischen
Reagenzes können
zusätzliche
Strategien für
die Proteinstabilisierung verwendet werden.
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Viele
der PTK-modulierenden Verbindungen der Erfindung können als
Salze mit pharmazeutisch kompatiblen Gegenionen bereitgestellt werden.
Pharmazeutisch kompatible Salze können mit vielen Säuren gebildet
werden einschließlich,
aber nicht beschränkt
auf Salzsäure,
Schwefelsäure,
Essigsäure,
Milchsäure,
Weinsäure, Äpfelsäure, Bernsteinsäure, etc.
Salze tendieren dazu, in wässerigen
oder anderen protischen Lösungsmitteln
löslicher
zu sein als die entsprechenden freien Basen.
-
c) Effektive Dosierung
-
Pharmazeutische
Zusammensetzungen, die für
eine Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen
Zusammensetzungen, bei denen die Wirkstoffe in einer Menge enthalten
sind, die zur Erreichung des beabsichtigten Zwecks wirksam ist.
Insbesondere bedeutet eine therapeutisch wirksame Menge eine Menge
der Verbindung, die zur Aufhebung, Linderung oder Verbesserung der
Symptome einer Erkrankung oder zur Verlängerung des Überlebens
des zu behandelnden Patienten wirksam ist. Die Bestimmung einer
therapeutisch wirksamen Menge liegt innerhalb der Fähigkeiten
eines Fachmannes, insbesondere im Lichte der hier bereitgestellten
detaillierten Offenbarung.
-
Für jede der
in den Verfahren der Erfindung verwendeten Verbindung kann die therapeutisch
wirksame Dosis initial aus Zellkulturessays abgeschätzt werden.
Zum Beispiel kann eine Dosis in Tiermodellen bestimmt werden, um
einen Konzentrationsbereich im Blutkreislauf (ciculating concentration
range) zu bestimmen, der die IC50 beinhaltet,
wie in der Zellkultur bestimmt (i.e. die Konzentration der Testverbindung,
bei der eine halbmaximale Hemmung der PTK Aktivität erreicht
wird). Eine derartige Information kann verwendet werden, um die
in Menschen verwendbaren Dosen exakter zu bestimmen. Die Toxizität und die
therapeutische Effizienz der hier beschriebenen Verbindungen können durch
pharmazeutische Standardverfahren in Zellkulturen oder experimentellen
Tiersystemen bestimmt werden, zum Beispiel zur Bestimmung der LD50 (die Dosis, die für 50% der Population letal
ist) und der ED50 (die Dosis, die für 50% der
Population therapeutisch wirksam ist). Das Dosisverhältnis zwischen
toxischen und therapeutischen Effekten ist der therapeutische Index
und kann als Rate zwischen LD50 und ED50 ausgedrückt werden. Bevorzugt werden
Verbindungen, die hohe therapeutische Indizes zeigen. Die aus diesen
Zellkulturassays und Tierstudien erhaltenen Daten können zur
Bestimmung eines Dosisbereiches für eine Verwendung in Menschen
eingesetzt werden. Die Dosierung solcher Verbindungen liegt vorzugsweise
innerhalb eines Bereichs der im Blut zirkulierenden Konzentrationen,
der die ED50 umfasst, mit einer geringen
oder keiner Toxizität.
Die Dosierung kann innerhalb dieses Bereiches in Abhängigkeit
von der verwendeten Dosierungsform und der verwendeten Art der Verabreichung
variieren. Die exakte Formulierung, die Art der Verabreichung und
die Dosierung können
vom Arzt angesichts des Zustandes des Patienten gewählt werden.
(Siehe zum Beispiel Fing et al., 1975, in "The Pharmacological Basis of Therapeutics," Kap. 1 S. 1).
-
Die
Dosierungsmenge und das Dosierungsintervall können individuell eingestellt
werden, um Plasmakonzentrationen der aktiven Komponente bereitzustellen,
die ausreichend sind, um die kinase-modulierenden Wirkungen aufrechtzuerhalten
oder die minimale effektive Konzentration (MEC). Die MEC variiert
für jede
Verbindung, kann aber aus in vitro Daten abgeschätzt werden; zum Beispiel die
Konzentration, die bei Verwendung der hier beschriebenen Essays
notwendig ist, um 50-90% Inhibition der Kinase zu erreichen. Die
Dosierungen, die notwendig sind, um die MEC zu erreichen, hängen von
individuellen Charakteristika und der Art der Verabreichung ab.
Es können
jedoch HPLC Essays oder Bioessays verwendet werden, um die Plasmakonzentrationen
zu bestimmen.
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Dosierungsintervalle
können
ebenfalls unter Verwendung des Wertes für die MEC bestimmt werden. Die
Verbindungen sollten mit Hilfe eines Behandlungssystems (regimen)
verabreicht werden, das Plasmaniveaus oberhalb der MEC für 10-90%
der Zeit, vorzugsweise zwischen 30-90% und am meisten bevorzugt
zwischen 50-90% aufrechterhält.
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In
Fällen
einer lokalen Verabreichung oder selektiven Aufnahme braucht die
effektive lokale Konzentration des Arzneimittels nicht in Bezug
zur Plasmakonzentration zu stehen.
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Die
Menge der verabreichten Zusammensetzung hängt natürlich vom zu behandelnden Patienten, vom
Gewicht des Patienten, von der Schwere der Erkrankung, von der Art
der Verabreichung und von der Beurteilung durch den verschreibenden
Arzt ab.
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Verfahren
zur Herstellung pharmazeutischer Formulierungen der Verbindungen,
Verfahren zur Bestimmung der an einen Patienten zu verabreichenden
Mengen der Verbindungen und Arten der Verabreichung der Verbindungen
an einen Organismus werden ferner offenbart in den U.S. Patenten
Nr. 5,792,783; 5,880,141; 5,786,488; 5,834,504; 5,880,141; 5,883,113;
5,883,116; 5,886,020 und in den Internationalen Patentpublikationen
WO 96/22976 und WO 98/50356, die alle durch Bezugnahme in ihrer
Gesamtheit einschließlich
aller Zeichnungen hier eingeschlossen sind. Fachleute werden erkennen,
dass solche Beschreibungen auf die vorliegende Erfindung anwendbar
sind und einfach adaptiert werden können.
-
d) Verpackung
-
Die
Zusammensetzungen können,
falls gewünscht,
in einer Packung oder Dispensiervorrichtung präsentiert werden, welche eine
oder mehr Dosierungseinheiten mit dem Wirkstoff enthalten können. Die
Packung kann zum Beispiel eine Metall- oder Plastikfolie umfassen,
wie zum Beispiel eine Blister-Packung. Der Packung oder Dispensiervorrichtung
können
Instruktionen zur Verabreichung beigegeben werden. Der Packung oder
dem Dispenser kann ferner eine Mitteilung in einer durch eine Regierungsbehörde vorgeschriebenen Form
beigegeben werden, die mit dem Behältnis assoziiert ist, und welche
die Herstellung, Verwendung oder den Verkauf von Arzneimitteln reguliert,
wobei die Mitteilung die Zulassung in Form eines Polypeptids für eine human-
oder veterinärmedizinische
Verabreichung durch die Behörde
wiederspiegelt. Eine solche Mitteilung kann zum Beispiel die durch
die U.S. Food and Drug Administration zugelassene Kennzeichnung
für verschreibungspflichtige
Arzneimittel oder ein zugelassenes Produktinsert sein. Zusammensetzungen,
die eine Verbindung gemäß der Erfindung
umfassen und in einem kompatiblen pharmazeutischen Trägerstoff
formuliert sind, können
ebenfalls hergestellt, in ein geeignetes Behältnis gegeben und für die Behandlung
eines indizierten Zustandes gekennzeichnet werden. Geeignete Zustände, die
auf dem Kennzeichen angegeben sind, können die Behandlung eines Tumors,
die Inhibition von Angiogenese, die Behandlung von Fibrose, Diabetes
und dergleichen umfassen.
-
Untersuchungen
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung wurden hinsichtlich ihrer
Fähigkeit
zur Hemmung des größten Teils
der Proteinkinaseaktivität
untersucht. Die biologischen Assays und die Ergebnisse dieser Inhibitionsstudien
werden hier dargestellt. Einige der zur Messung der Modulation der
Proteinkinasefunktion verwendeten Verfahren sind im Hinblick auf
den Hochdurchsatzaspekt des Verfahrens ähnlich denen, die beschrieben
sind in der internationalen Publikation WO 98/07695, veröffentlicht
am 26. März
1998 von Tang et al. mit dem Titel "Indolinone Combinatorial Libraries and
Related Products and Methods for the Treatment of Disease" (Lyon & yon Aktenzeichen
Nr. 221/187-PCT), und der U.S. Anmeldung mit der Seriennummer 08/702,232
von Tang et al. mit dem Titel "Indolinone
Combinatorial Libraries and Related Products and Methods for the
Treatment of Disease",
eingereicht am 23. August 1996. Sowohl die 08/702,232 Anmeldung
als auch die internationale Publikation WO 98/07695 sind durch Bezugnahme
in ihrer Gesamtheit einschließlich aller
Zeichnungen hier eingeschlossen.
-
BEISPIELE
-
Die
nachfolgenden Beispiele sind nicht einschränkend und lediglich repräsentativ
für verschiedene
Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die Beispiele beschreiben
Syntheseverfahren für
die Verbindungen gemäß der Erfindung
sowie Verfahren zur Messung einer Wirkung einer Verbindung auf die
Funktion von Proteinkinasen.
-
Die
in den Verfahren verwendeten Zellen sind kommerziell verfügbar. Die
Nukleinsäurevektoren,
die in den Zellen enthalten sind, sind ebenfalls kommerziell verfügbar und
die Sequenzen der Gene für
die verschiedenen Proteinkinasen sind in Sequenzdatenbanken leicht
zugänglich.
Demzufolge kann ein Durchschnittsfachmann die Zelllinien einfach
und schnell durch Kombinieren der kommerziell verfügbaren Zellen, der
kommerziell verfügbaren
Nukleinsäurevektoren
und der Proteinkinasegene erzeugen, indem er Verfahren verwendet,
die Durchschnittsfachleuten einfach zur Verfügung stehen.
-
SYNTHESEVERFAHREN
-
BEISPIEL 1: VERFAHREN
ZUR SYNTHESE DER VERBINDUNGEN DER ERFINDUNG
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können mit Hilfe des nachfolgenden
allgemeinen Verfahrens synthetisiert werden.
-
Allgemeines Verfahren
zur Kondensation von Oxindol und Aldehyd
-
Zu
einer Mischung aus Oxindol (1 equiv.) und Aldehyd (1-1.2 equiv.) in Ethanol
(0.1 M) wurde Piperidin (1 eq.) drei Stunden erhitzt. Das Präzipitat
wurde durch Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen und
getrocknet, um das gewünschte
Produkt zu ergeben (28-97% Ausbeute).
-
Herstellung von 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
-
1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en
(DBU, 8.39 ml, 56.1 mMol) wurde zu einer gerührten Mischung aus Tosylmethylisocyanid
(10.95 g, 56.1 mmol) in Tetrahydrofuran (THF, 56 ml) bei 0°C gegeben.
Nach 15 Minuten wurde 5,6-Dihdydro-2H-pyran-2-on
(5 g, 51 mMol) zur Mischung gegeben. Die Mischung wurde anschließend bei
Raumtemperatur für
zwei Stunden gerührt.
Die Reaktion wurde mit Solelösung
(brine) gequencht und anschließend
mit THF mehrere Male extrahiert. Die kombinierten Extrakte wurden
getrocknet (Natriumsulfat), filtriert und konzentriert, um 6,7-Dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 11.49
(br s, 1H, NH), 7.41 (m, 1H), 6.67 (m, 1H), 4.32 (t, J = 5.9 Hz,
2H, CH2), 2.73 (t, J = 5.9 Hz, 2H, CH2). MS 138 [M++1]
-
6,7-Dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on
(5 g, 36 mmol) wurde unter Standardbedingungen der Vilsmeier-Reaktion
unter Verwendung von N,N-Dimethylformamid (DM F, 1.2 eq.) und Phosphoroxychlorid
(POCl3, 1.1 eq.) in Dichlormethan formuliert.
Das obige Gemisch wurde bei Raumtemperatur für eine Stunde gerührt. Das
präzipitierte
Salz wurde filtriert, mit Dichlormethan gewaschen, in Wasser suspendiert
und mit 6 N Natronlauge auf pH = 12 eingestellt. Die Festphase wurde
mit einem Ethanol/Wasser-Gemisch (1:1) gewaschen, um 3.5 g (58%)
4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 12.73
(br s, 1H, NH), 9.36 (s, 1H, CHO), 7.78 (s, 1H), 4.44 (t, J = 6.08
Hz, 2H, CH2CH 2O), 3.10 (t, J = 6.08 Hz, 2H, CH2CH 2O). MS 166 [M++1]
-
Herstellung von 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
-
2-Oxo-piperidin-1-carboxylsäure-tert-butylester
(3.8 g, 19 mMol) in THF (12 ml) wurde bei –78°C tropfenweise zu gekühltem Lithiumdiisopropylamid
(LDA, 19 ml, 2.0 M Lösung
in Heptan/THF/Ehtylbenzen) gegeben. Nach 35 Minuten Rühren bei –78°C wurde zur
Mischung tropfenweise eine Lösung
aus Phenyldisulfid (4.15 g, 19 mMol) und Hexamethylphosphoramid
(HMPA, 3.3 ml, 19 mMol) in THF (10 mL) gegeben. Die Mischung wurde
bei –78°C gerührt und
anschließen
allmählich
auf Raumtemperatur erwärmt.
Die Reaktion wurde in Wasser (200 ml) gegossen und mit Ether (3 ×) extrahiert.
Die kombinierten Etherextrakte wurden nacheinander mit 10% NaOH
und Wasser gewaschen und wurden anschließend getrocknet und konzentriert,
um 2-Oxo-3-phenylsulfanyl-piperidin-1-carboxylsäure-tert-butylester als Öl zu ergeben. Das Öl wurde
im folgenden Schritt ohne weitere Reinigung verwendet.
-
3-Chlorperoxybenzoesäure (mCPBA,
4.7 g, 70%, 1 Äquivalent)
wurde portionsweise zu einer gekühlten
Lösung
(0°C) des
obigen 2-Oxo-3-phenylsulfanyl-piperidin-1-carboxylsäure-tert-butylesters in Dichlormethan
(100 ml) und gesättigtem
Natriumdicarbonat (NaHCO3, 20 ml) gegeben.
Die Mischung wurde langsam auf Raumtemperatur erwärmt und
gerührt,
bis die Reaktion durch TLC vollständig war. Das Reaktionsgemisch wurde
im Anschluss mit Dichlormethan extrahiert, mit NaHCO3 (gesättigt) gewaschen
und getrocknet, um 3-Benzensulfonyl-2- oxo-piperidin-1-carboxylsäure-tert-butylester
als Öl
zu ergeben. Dieses wurde direkt im nachfolgenden Schritt verwendet.
-
3-Benzensulfonyl-2-oxo-piperidin-1-carboxylsäure-tert-butylester aus dem
obigen Schritt in Toluol (50 ml) wurde für eine Stunde bei 80°C erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wurde konzentriert, und das erhaltene Öl wurde
mittels Säulenchromatographie
(20-30% EtOAc in Hexan) gereinigt, um 2 g 6-Oxo-3,6-dihydro-2H-pyridin-1-carboxylsäure-tert-butylester
als Öl
zu ergeben.
1H NMR (360 MHz, DMSO-d6) δ 6.91
(dt, 1H, COCH=CHCH2), 5.81 (dt, J = 1.8 & 9.3 Hz, 1H, COCH=CHCH2), 3.72 (t, J = 6.4 Hz, 2H, CONCH2), 2.38 (m, 2H, CONCH2),
1.44 (s, 9H, 3 × CH3).
-
DBU
(1.65 ml, 11 mMol) wurde zu einer gerührten Lösung aus Tosylmethylisocyanid
(2.18 g, 11 mMol) in THF (11 ml) bei 0°C gegeben. Nach 15 Minuten Rühren wurde
6-Oxo-3,6-dyhydro-2H-pyridin-1-carboboxylsäure-tert-butylester
(2 g, 10 mMol) aus dem obigen Schritt zugegeben, und das Gemisch
wurde bei Raumtemperatur für
vier Stunden gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde mit gesättigtem NaCl gequencht und
mit THF extrahiert. Die kombinierten Extrakte wurden getrocknet
und konzentriert, um 2 g (85%) 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-5-carboxylsäure-tert-butylester
als gelben Feststoff zu ergeben.
1H
NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 11.38 (br s, 1H, NH), 7.34
(m, 1H), 6.61 (s, 1H), 3.81 (t, J = 6.0 Hz, 2H, CH2), 2.67
(t, J = 6.0 Hz, 2H, CH2), 1.44 (s, 9H, 3 × CH3).
MS APCI neg. 235[M+–1]
-
POCl3 (0.646 ml, 6.93 mMol) wurde tropfenweise
zu eiskaltem DMF (1.5 ml, 18.9 mMol) gegeben. Nach 30 Minuten Rühren bei
Raumtemperatur wurde das Gemisch wieder auf –5°C abgekühlt, und es wurde eine Lösung des
obigen 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-5-carboxylsäure-tert-butylesters (1.5
g, 3.6 mMol) in DMF (3 ml) zugegeben. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur
für sechs
Stunden gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde mit Eiswürfeln gequencht, gefolgt von der
Zugabe von 10 N Kaliumhydroxid, wodurch der pH auf 11-12 eingestellt
wurde. Nach 30 Minuten Rühren
wurde die Mischung mit Ethylacetat extrahiert. Die kombinierten
Extrakte wurden mit Solelösung
gewaschen, getrocknet und konzentriert, um 1.2 g 1-Formyl-4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrolo[3,4-c]
pyridin-5-carboxylsäure-tert-butylester
zu ergeben.
-
Ein
Gemisch aus 1-Formyl-4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-5-carboxylsäure-tert-butylester
(1.2 g, 4.54 mMol) in 50% Trifluoressigsäure in Dichlormethan wurde
30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktion wurde konzentriert,
und der Rückstand
(residue) wurde aus Dichlormethan rekristallisiert, um 400 mg (75%)
4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]
pyridin-5-carbaldehyd zu erhalten.
1H
NMR (360 MHz, DMSO-d6) δ 12.30 (br s, 1H, NH), 9.60
(s, 1H, CHO), 7.46 (s, 1H), 7.34 (br s, 1H, NH), 3.36 (t, J = 6.5
Hz, 2H, CH2), 2.95 (t, J = 6.5 Hz, 2H, CH2).
MS 165 [M++1]
-
Herstellung von 5-Methyl-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo
[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
-
1-Methyl-2-piperidon
(4.54 ml, 40 mMol) in THF (25 mL) wurde tropfenweise bei –78°C zu gekühltem Lithiumdiisopropylamid
(LDA, 40 mL, 2.0 M Lösung
in Heptan/THF/Ethylbenzen) gegeben. Nach 35 minütigem Rühren bei –78°C wurde zur Mischung tropfenweise
eine Lösung
aus Phenyldisulfid (8.8 g, 40 mMol) und Hexamethylphosphoramid (HMPA,
7 ml, 40 mMol) in THF (20 mL) gegeben. Das Gemisch wurde bei –78°C gerührt und
anschließend
allmählich
auf Raumtemperatur aufgewärmt.
Die Reaktion wurde in Wasser (400 ml) gegossen und mit Ether extrahiert
(3 × 150
ml). Die kombinierten Etherextrakte wurden nacheinander mit 10% NaOH,
Wasser, 10% HCl und anschließend
Wasser gewaschen, getrocknet und konzentriert, um 10 g ( > 100 Ausbeute der Rohsubstanz
(crude yield)) 3-Benzensulfonyl-1-mehtyl-piperidin-2-on als Öl zu ergeben.
Das Öl wurde
im anschließenden
Schritt ohne weitere Reinigung verwendet.
MS APCI +ve 222 [M++1].
-
3-Chlorperoxybenzoesäure (mCPBA,
4.9 g, 70%, 1 Äquivalent)
wurde portionsweise zu einer gekühlten
Lösung
(0°C) aus
1-Methyl-3-phenylsulfonyl-piperidin-2-one
(5 g, 22.6 mMol) in Dichlormethan (100 ml) und gesättigtem
NaHCO3 (wässrig (aq.)) (20 ml) gegeben.
Das Gemisch wurde langsam auf Raumtemperatur aufgewärmt und
gerührt,
bis die Reaktion durch TLC vollständig war. Das Reaktionsgemisch
wurde im Anschluss mit Dichlormethan extrahiert, mit gesättigtem
Natriumbicarbonat gewaschen und getrocknet, um 4.7 g (82% Rohausbeute)
3-Benzensufonyl-1-methyl-piperidin-2-on
als Öl
zu ergeben.
-
Ein
Gemisch aus 3-Benzensulfonyl-1-methyl-piperidin-2-On aus dem vorangegangenen
Schritt in Toluol (50 m) wurde für
eine Stunde auf 80°C
erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde konzentriert, und der Rückstand
wurde mittels Säulenchromatographie
(80% EtOAc in Hexan) gereinigt, um 1.1 g (53% Rohausbeute) 1-Methyl-5,6-dihydro-1H-pyridin-2-on
als Flüssigkeit
zu ergeben.
1HNMR (360 MHz, DMSO-d6) δ 6.60
(dt, 1H, COCH=CHCH2), 5.72 (dt, J = 1.8 & 9.7 Hz, 1H, COCH=CHCH2), 3.35 (t, J = 7.2 Hz, 2H, CONCH2), 2.82 (s, 3H, CH3),
2.33 (m, 2H, CONCH2CH2),
1.44 (s, 9H, 3 × CH3).
MS APCI +ve 112 [M++1].
-
Zu
einer gerührten
Lösung
aus Lithium-bis(trimethylsilyl)amid
(11 ml einer 1 M Lösung
in THF), gekühlt auf –78°C unter Stickstoff,
wurde tropfenweise eine Lösung
aus Tosylmethylisocyanid (1.9 g, 10 mMol) in THF (45 ml) gegeben.
Nach 40 minütigem
Rühren
bei –78°C wurde eine
Lösung
aus 1-Methyl-5,6-dihydro-1H-pyridin-2-on (1.1 g, 10 mMol) in THF
(10 ml) zugegeben, und das Gemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt.
Die Reaktion wurde konzentriert, und der Rückstand wurde zwischen Wasser
(150 ml) und Dichlormethan (150 ml) aufgeteilt. Die wässrige Lösung wurde
mit Dichlormethan (3 ×)
extrahiert. Die kombinierten organischen Phasen wurden konzentriert
und unter Hochvakuum getrocknet. Der erhaltene Schaum wurde aus
Dichlormethan rekristallisiert, um 633 mg (42%) 5-Methyl-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-one als schwach
gelben Feststoff zu ergeben.
1HNMR
(360 MHz, DMSO-d6) δ 11.0 (br s, 1H, NH), 7.08 (s,
1H), 6.53 (s, 1H), 3.42 (t, J = 6.6 Hz, 2H, CH2), 2.89
(s, 3H, CH3), 2.70 (t, J = 6.6 Hz, 2H CH2).
-
5-Methyl-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-on
wurde unter Standard Vilsmeier Bedingungen unter Verwendung von
DMF (3 Äquiv.)
und POCl3 (1.1 Äquiv.) formyliert, um 250 mg
(33%) 5-Methyl-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
zu ergeben.
1HNMR (360 MHz, DMSO-d6) δ 12.37
(br s, 1H, NH), 9.60 (s, 1H, CHO), 7.45 (s, 1H), 3.52 (t, J = 6.6
Hz, 2H, CH2), 3.04 (t, J = 6.6 Hz, 2H, CH2), 2.92 (s, 3H, CH3).
MS
m/z 179 [M++1].
-
Verbindung IN-001:
-
4-Methyl-2-oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-ylmethylen)-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuremethylamid.
-
4-Methyl-2-oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuremethylamid
(0.2 g, 0.83 mMol) wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
(1.2 Äq.,
0.17 g) kondensiert, um 0.31 g (97%) der im Titel genannten Verbindung
als gelben Feststoff zu ergeben.
1H
NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.77 (s, 1H, NH), 11.42 (s,
1H, NH-CO), 7.92 (d, J = 3.3 Hz, 1H), 7.72 (d, J = 8.1 Hz, ArH),
7.69 (s, 1H), 7.42 (q, J = 4.5Hz, 1H, SO2NH),
6.89 (d, J = 8. 5 Hz, 1H), 4.49 (t, J = 5.8 Hz, 2H, CO2CH 2CH2), 3.08 (t, J = 5.8 Hz, 2H, CO2CH2CH 2), 2.84 (s, 3H, CH3),
2.42 (d, J = 4.7 Hz, 3H; SO2NHCH 3). MS 388 [M++1].
-
Verbindung IN-002:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-l-ylmethylen)-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuremethylamid.
-
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuremethylamid
(0.2 g, 0.88 mMol) wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
(1.2 Äq.,
0.18 g) kondensiert, um 0.26 g (79%) der im Titel genannten Verbindung
als gelben Feststoff zu ergeben.
1H
NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.74 (s, 1H, NH), 11.45 (s,
1H, NH-CO), 8.28 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 8.0 (s, 1H, C=CH), 7.95 (d,
J = 3.2 Hz, 1H), 7.60 (dd, J =1.9 und 8.3 Hz, 1H), 7.21 (m, 1H,
SO2NH), 7.05 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 4.50 (t,
J = 5.8 Hz, 2H, CO2CH 2CH2),
3.18 (t, J = 5. 8 Hz, 2H, CO2CH2CH 2)
2. 41 (d, J = 5. 2 Hz, 3H, SO2NHCH 3). MS 374 [M++1].
-
Verbindung IN-003:
-
1-(4-Methyl-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
4-Methyl-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 295.2 [M++1].
-
Verbindung IN-004:
-
1-(5-Methoxy-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
5-Methoxy-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 311.2 [M++1].
-
Verbindung IN-005:
-
1-(6-Methoxy-2-oxo-1-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
6-Methoxy-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehye
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 311.2 [MM].
-
Verbindung IN-006:
-
1-(5-Brom-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
5-Brom-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 359.2 & 361.1 [M++1].
-
Verbindung IN-007:
-
1-(5-Chlor-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
5-Chlor-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 315.2
[M++1].
-
Verbindung IN-008:
-
1-[4-(2-Hydroxy-ethyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
4-(2-Hydroxy-ethyl)-1,3-dihydro-indol-2-on
(0.1 g, 0.6 mMol) wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd (1.2 Äq., 0.06
g) kondensiert, um 0.5 g (28%) der im Titel genannten Verbindung als
gelben Feststoff zu ergeben.
1H NMR
(300 MHz, DMSO-d6) δ 13.87 (s, 1H, NH), 11.07 (s, 1H, NH-CO), 7.90 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 7.55 (s,
1H, C=CH), 7.09 (m, 1H), 6.84
(d, J = 7.6 Hz, 1H), 6.76 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 4.89 (t, J = 4.8
Hz, 1H, CH2CH2OH), 4.49 (t, J = 6.0 Hz, 2H,
CO2CH 2CH2 pyrrol), 3.70
(m, 2H, HOCH2CH 2Ar and CO2CH2CH 2 pyrrol).
MS m/z 325.2 [M++1].
-
Verbindung IN-009:
-
1-(2-Oxo-5-phenyl-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
5-Phenyl-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 357.2 [M++1].
-
Verbindung IN-010:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-ylmethylene)-2,3-dibydro-1H-indol-5-sulfonsäureamid.
-
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäureamid
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 360.2 [M++1].
-
Verbindung IN-011:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-l-ylmethylene)-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfosäuredimethylamid.
-
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuredimethylamid
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-l-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 388.2
[M++1].
-
Verbindung IN-012:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-ylmethylene)-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäureisopropylamid.
-
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäureisopropylamid
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 402.2
[M++1].
-
Verbindung IN-013:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-ylmethylene)-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäurephenylamid.
-
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäurephenylamide
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 436.2 [M++1].
-
Verbindung IN-014:
-
N-[2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-ylmethylene)-2,3-dihydro-1H-indol-6-yl]-acetamid.
-
N-(2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-6-yl)-acetamid
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 338.2 [M++1].
-
Verbindung IN-015:
-
1-(2-Oxo-6-phenyl-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
6-Phenyl-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 357.2 [M++1].
-
Verbindung IN-016:
-
1-(5-Fluor-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
5-Fluor-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 299.2
[M++1].
-
Verbindung IN-017:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-ylmethylen)-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäure.
-
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäure wurde
mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 325.2 [M++1].
-
Verbindung IN-018:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-ylmethylen)-2,3-dihydro-1H-indole-6-carboxylic
acid
-
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indole-6-carboxylsäure wurde
mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 325.2 [M++1].
-
Verbindung IN-019:
-
1-(6-Chlor-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
6-Chlor-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 315.2
[M++1].
-
Verbindung IN-020:
-
1-(6-Brom-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
6-Brom-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 359.2 & 361 [M++1].
-
Verbindung IN-021:
-
1-[6-(2-Methoxy-phenyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
6-(2-Methoxy-phenyl)-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 387.2 [M++1].
-
Verbindung IN-022:
-
1-[6-(3-Methoxy-phenyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
6-(3-Methoxy-phenyl)-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 387.2 [M++1].
-
Verbindung IN-023:
-
1-[6-(4-Methoxy-phenyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
6-(4-Methoxy-phenyl)-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 387.2 [M++1].
-
Verbindung IN-024:
-
1-[6-(4-Fluor-phenyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
6-(4-Fluor-phenyl)-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 375.2 [M++1].
-
Verbindung IN-025:
-
1-(2-Oxo-6-pyridin-3-yl-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
6-Pyridin-3-yl-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 358.4 [M++1].
-
Verbindung IN-026:
-
1-[5-(2,3-Dihydro-indol-1-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
Zu
einem Gemisch aus 5-Chlorsulfonyl-2-oxindol (5 g, 21.6 mMol) and
Indolin (2.9 ml, 26 mMol) in THF (20 ml) wurde Pyridin (3.4 g, 43
mMol) gegeben. Nach einem Tag Rühren
bei Raumtemperatur wurde das Präzipitat
mittels Filtration gesammelt, mit Wasser in Ethanol (20%) gewaschen,
getrocknet, mit 60 ml heißem Ethanol
gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um 7.5 g (über 100)
5-(2,3-Dihydro-indol-1-sulfonyl)-1,3-dihydro-indol-2-on
als pinkfarbenen Feststoff zu ergeben.
1H
NMR (360 MHz, DMSO-d6) δ 10.76 (br s, 1H, NH), 7.62
(m, 2H), 7.43 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.13-7.18 (m, 2H), 6.95 (dt,
J = 0.9 & 7.5
Hz, 1H), 6.90 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 3.87 (t, J = 8.5 Hz, 2H, CH2CH2), 3.51 (s, 2H,
CH2), 2.91 (t, J = 8.5 Hz, 2H, CH2CH2). MS-EI314 [M+].
-
5-(2,3-Dihydro-indol-1-sulfonyl)-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 462.3
[M++1].
-
Verbindung IN-027:
-
1-[5-(3,4-Dihydro-2H-quinolin-1-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
5-(3,4-Dihydro-2H-quinolin-1-sulfonyl)-1,3-dihydro-indol-2-on wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 476.2
[M++1].
-
Verbindung IN-028:
-
1-[5-(3,4-Dihydro-1H-isoquinolin-2-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
5-(3,4-Dihydro-1H-isoquinolin-2-sulfonyl)-1,3-dihydro-indol-2-on wurde
mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 476.3
{M++1].
-
Verbindung IN-029:
-
1-[5-(5-Brom-2,3-dihydro-indol-1-sulfonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
5-(5-Brom-2,3-dihydro-indol-1-sulfonyl)-1,3-dihydro-indol-2-on wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 540.3 & 542 [M++1].
-
Verbindung IN-030:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-ylmethylen)-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäure(3-chlor-phenyl)-methyl-amid.
-
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäure(3-chlor-phenyl)-methyl-amid wurde
mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 484.2
[M++1].
-
Verbindung IN-031:
-
1-(6-Fluor-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydfo-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
6-Fluor-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 299.2
[M++1].
-
Verbindung IN-032:
-
1-(5-Chlor-4-methyl-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
5-Chlor-4-methyl-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 329.2 [M++1].
-
Verbindung IN-033:
-
1-(7-Chlor-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
7-Chlor-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 315.2
[M++1].
-
Verbindung IN-034:
-
3-[2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-ylmethylen)-2,3-dihydro-1H-indol-5-yl]-benzoesäure.
-
3-(2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-yl)-benzoesäure wurde
mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 401.2
[M++1].
-
Verbindung IN-035:
-
3-[2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-ylmethylen)-2,3-dihydro-1H-indol-6-yl]-benzoesäure.
-
3-(2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-6-yl)-benzoesäure wurde
mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 401.2
[M++1].
-
Verbindung IN-036:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-ylmethylen)-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäure(3-chlor-phenyl)-amid.
-
2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäure(3-chlor-phenyl)-amid wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 470.2
[M++1].
-
Verbindung IN-037:
-
1-(5-Brom-4-methyl-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-6,7-dihydro-2H-pyrano[3,4-c]pyrrol-4-on.
-
5-Brom-4-methyl-1,3-dihydro-indol-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 373.2 & 375
[M++1].
-
Verbindung IN-038:
-
1-(2-Oxo-5-phenyl-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-on.
-
Ein
Gemisch aus 5-Phenyl-1,3-dihydro-indol-2-on (41.8 mg, 0.2 mMol),
4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd (1 Äquivalent)
und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in einem verschweißten (sealed)
Röhrchen
bei 80°C
für 3 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung als gelben Feststoff zu
ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.58
(s, 1H, NH), 11.06 (br s, 1H, NH), 8.16 (d, J = 1.3 Hz, 1H), 7.86
(s, 1H, H-Vinyl), 7. 68-7.71 (m, 3H), 7.40-7.48 (m, 4H), 7.31 (m,
1H), 6.95 (d, J = 8. 1 Hz, 1H), 3.41 (m, 2H, CH2),
3.02 (t, J = 6. 4 Hz, 2H, CH2). MS m/z 356
[M++1].
-
Verbindung IN-039:
-
1-(2-Oxo-6-phenyl-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-on.
-
Ein
Gemisch aus 6-Phenyl-1,3-dihydro-indol-2-on (41.8 mg, 0.2 mMol),
4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd (1 Äquivalent)
und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in einem verschweißten Röhrchen bei
80°C für 3 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung als gelben Feststoff
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.55
(s, 1H, NH), 11.09 (br s, 1H, NH), 7.86 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.72
(s, 1H, H-Vinyl), 7.68 (d, J = 3.4 Hz, 1H), 7.64 (m, 2H), 7.45 (t,
J = 7.5 Hz, 2H), 7.30-7.40 (m, 3H), 7.10 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 3.41
(m, 2H, CH2), 2.99 (t, J = 6. 7 Hz, 2H,
CH2). MS m/z 356 [M++1].
-
Verbindung IN-040:
-
1-(6-Brom-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-yIidenemethyl)-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-on.
-
Ein
Gemisch aus 6-Brom-1,3-dihydro-indol-2-on (42.4 mg, 0.2 mMol), 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd (1 Äquivalent)
und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in einem verschweißten Röhrchen bei
80°C für 3 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung als gelben Feststoff
zu ergeben.
1H NMR (300MHz, DMSO-d6) δ 13.45
(s, 1H, NH), 11.09 (br s, 1H, NH), 7.74 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.74
(s, 1H, H-Vinyl), 7.70 (d, J = 3.3 Hz, 1H), 7.41 (br s, 1H, NH),
7.19 (dd, J = 1.4 & 8.4
Hz, 1H), 7.01 (d, J = 1.4Hz, 1H), 3.39 (m, 2H, CH2),
2.96 (t, J = 6.4 Hz, 2H, CH2). MS m/z 358 & 360 [M++1].
-
Verbindung IN-041:
-
1-(6-Chlor-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-on.
-
Ein
Gemisch aus 6-Chlor-1,3-dihydro-indol-2-on (33.5 mg, 0.2 mMol),
4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd (1 Äquivalent)
und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in einem verschweißten Röhrchen bei
80°C für 3 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung als gelben Feststoff
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.45
(s, 1H, NH), 11.10 (br s, 1H, NH), 7.80 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.73
(s, 1H, H-Vinyl), 7.68 (d, J = 3.2 Hz, 1H), 7.40 (br s, 1H, NH),
7.05 (dd, J = 1.8 & 8.1
Hz, 1H), 6.88 (d, J = 1.8 Hz, 1H), 3.40 (m, 2H, CH2),
2.97 (t, J = 6.5 Hz, 2H, CH2). MS m/z 314
[M++1].
-
Compound IN-042:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-ylmethylene)-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuredimethylamid.
-
Ein
Gemisch aus 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuredimethylamid (48 mg, 0.2
mMol), 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(1 Äquivalent)
und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in einem verschweißten Röhrchen bei
80°C für 3 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung als gelben Feststoff
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.51
(s, 1H, NH), 11.25 (br s, 1H, NH), 8.29 (d, J = 1.6Hz, 1H), 8.03
(s, 1H, H-Vinyl), 7.73 (d, J = 3.2 Hz, 1H), 7.53 (dd, J = 1.6 & 8.2 Hz, 1H),
7.43 (br s, 1H, NH), 7.07 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 3.43 (m, 2H, CH2), 3.06 (t, J = 6.6 Hz, 2H, CH2),
2.60 (s, 6H, 2 × CH3). MS m/z 387 [M++1].
-
Verbindung IN-043:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-ylmethylen)-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäuredimethylamid.
-
Benzotriazol-1-yloxytripyrrolidinophosphoniumhexafluorphosphat
(PyBOP, 3.5 g, 6.72 mMol) wurde zu einem Gemisch aus 5-Carboxy-2-oxindol
(1 g, 5.6 mMol), Dimethylamin (5.6 ml of 2.0 M in THF, 11.2 mMol) und
Triethylamin (2.0 ml, 14 mMol) in Dichlormethan gegeben. Nach drei
Stunden Rühren
bei Raumtemperatur wurde die Reaktion mit mehr Dichloromethan verdünnt, mit
Wasser, gesättigtem
Natriumbicarbonat und Sole (brine) gewaschen, getrocknet und konzentriert.
Der Rückstand
wurde mittels Säulenchromatographie
gereinigt, um 480 mg (42%) 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäuredimethylamid
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 10.50
(br s, 1H, NH), 7.23 (m, 2H), 6.81 (d, J = 6.9 Hz, 1H), 3.49 (s,
2H, CH2), 2.93 (s, 6H, 2 × CH3). MS-EI m/z 204 [M+].
-
Ein
Gemisch aus 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäure-dimethylamid (40.8 mg,
0.2 mMol), 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(1 Äq.)
und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in einem verschweißten Röhrchen bei
80°C für 3 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung als gelben Feststoff
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.53
(s, 1H, NH), 11.14 (br s, 1H, NH), 7.92 (d, J = 1.3 Hz, 1H), 7.82
(s, 1H, H-Vinyl), 7.68 (d, J = 2.7 Hz, 1H), 7.40 (br s, 1H, NH),
7.20 (dd, J = 1.3 & 8.0
Hz, 1H), 6.89 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 3.40 (m, 2H, CH2),
2.99 (m, 2H, CH2), 2.97 (s, 6H, 2 × CH3). MS 351 m/z [M++1].
-
Verbindung IN-044:
-
1-[2-Oxo-5-(pyrrolidine-1-carbonyl)-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-on.
-
PyBOP
(3.5 g, 6.72 mMol) wurde zu einem Gemisch aus 5-Carboxy-2-oxindol (1 g, 5.6 mMol), Pyrrolidin
(0.5 ml, 6.2 mMol) und Triethylamin (2.0 ml, 14 mMol) in Dichloromethan
gegeben. Nach vier Stunden Rühren
bei Raumtemperatur wurde die Reaktion mit mehr Dichloromethan verdünnt, mit
gesättigtem
Natriumbicarbonat und Sole gewaschen, getrocknet und konzentriert.
Der Rückstand
wurde mittels Säulenchromatographie
gereinigt, um 5-(Pyrrolidin-1-carbonyl)-1,3-dihydro-indol-2-on
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 10.52
(br s, 1H, NH), 7.37 (m, 2H), 6.80 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 3.49 (s,
2H, CH2), 3.42 (m, 4H, 2 × CH2), 1.81 (m, 4H, 2 × CH2).
MS-EI m/z 230 [M+].
-
Ein
Gemisch aus 5-(Pyrrolidin-1-carbonyl)-1,3-dihydro-indol-2-on (46 mg,
0.2 mMol), 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(1 Äquivalent)
und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in einem verschweißten Röhrchen bei
80°C für 3 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung als gelben Feststoff
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.52
(s, 1H, NH), 11.14 (br s, 1H, NH), 8.02 (d, J = 1.3 Hz, 1H), 7.83
(s, 1H, H-Vinyl), 7.69 (d, J = 2.9 Hz, 1H), 7.40 (br s, 1H, NH),
7.32 (dd, J = 1.3 & 7.7
Hz, 1H), 6.89 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 3.39-3.48 (m, 6H), 3.0 (t, J
= 6.4 Hz, 2H, CH2), 1.84 (m, 4H, 2 × CH2). MS m/z 377 [M++1].
-
Verbindung IN-045:
-
1-[5-(Morpholin-4-carbonyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-on.
-
PyBOP
(3.5 g, 6.72 mMol) wurde zu einem Gemisch aus 5-Carboxy-2-oxindol (1 g, 5.6 mMol), Morpholin
(0.5 ml, 6.2 mMol) und Triethylamin (2.0 ml, 14 mMol) in Dichloromethan
gegeben. Nach vier Stunden Rühren
bei Raumtemperatur wurde die Reaktion mit mehr Dichloromethan verdünnt, mit
gesättigtem Natriumbicarbonat
und Sole gewaschen, getrocknet und konzentriert. Der Rückstand
wurde mittels Säulenchromatographie
gereinigt, um 5-(Morpholin-4-carbonyl)-1,3-dihydro-indol-2-on zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 10.54 (br
s, 1H, NH), 7.24 (m, 2H), 6.83 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 3.56 (m, 4H,
2 × CH2), 3.49 (s, 2H, CH2),
3.47 (m, 4H, 2 × CH2) MS APCI neg. m/z 245 [M+–1]].
-
Ein
Gemisch aus 5-(Morpholin-4-carbonyl)-1,3-dihydro-indol-2-on (49.2 mg, 0.2 mMol), 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(1 Äq.)
und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in einem verschweißten Röhrchen bei
80°C für 3 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung als gelben Feststoff
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.52
(s, 1H, NH), 11.16 (br s, 1H, NH), 7.92 (d, J = 1.4 Hz, 1H), 7.83
(s, 1H, H-Vinyl), 7.69 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 7.41 (br s, 1H, NH),
7.21 (dd, J = 1.4 & 7.9
Hz, 1H), 6.91 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 3.59 (m, 4H, 2 × CH2), 3.52 (m, 4H, 2 × CH2),
3.41 (m, 2H, CH2) 3.0 (t, J = 6. 6 Hz, 2H,
CH2. MS m/z 393 [M++1].
-
Verbindung IN-046:
-
1-[4-(2-Hydroxy-ethyl)-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl]-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-on.
-
Ein
Gemisch aus 4-(2-Hydroxy-ethyl)-1,3-dihydro-indol-2-on (35.4 mg, 0.2
mMol), 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(32.8 mg, 0.2 mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in
einem verschweißten
Röhrchen
bei 80°C
für 4 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13. 62 (br
s, 1H, NH), 11.0 (s, 1H, NH), 7.66 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 7.55 (s,
1H, H-Vinyl), 7.38 (br s, 1H, NH), 7.07 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 6.83
(d, J = 7.6 Hz, 1H), 6.76 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 4.89 (t, J = 4.7
Hz, 1H, OH), 3.70 (m, 2H, CH2), 3.41 (m,
2H, CH2), 3.06 (t, J = 7.2 Hz, 2H, CH2), 2.89 (t, J = 6. 4 Hz, 2H, CH2).
MS m/z 324 [M++1].
-
Verbindung IN-047:
-
1-(5-Methoxy-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-on.
-
Ein
Gemisch aus 5-Methoxy-1,3-dihydro-indol-2-on (32.6 mg, 0.2 mMol),
4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd (32.8 mg, 0.2
mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in einem verschweißten Röhrchen bei
80°C für 4 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.65 (br
s, 1H, NH), 10.79 (s, 1H, NH), 7.70 (s, 1H, H-Vinyl), 7.66 (d, J
= 2.8 Hz, 1H), 7.47 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 7.38 (br s, 1H, NH), 6.75
(m, 2H), 3.41 (m, 2H, CH2), 3.32 (s, 3H,
OCH3), 2.99 (t, J = 6.5 Hz, 2H, CH2). MS m/z 310 [M++1].
-
Verbindung IN-048:
-
1-(5-Fluor-2-oxo-1,2-dihydro-indoI-3-ylidenemethyl)-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-on.
-
Ein
Gemisch aus 5-Fluor-1,3-dihydro-indol-2-on (30.2 mg, 0.2 mMol),
4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-l-carbaldehyd (32.8
mg, 0.2 mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in einem
verschweißten
Röhrchen
bei 80°C
für 4 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.57 (br
s, 1H, NH), 10.98 (s, 1H, NH), 7.77 (s, 1H, H-Vinyl), 7.73 (dd,
J = 2.6 & 9.3
Hz, 1H), 7.70 (d, J = 2.7 Hz, 1H), 7.40 (br s, 1H, NH), 6.96 (m,
1H), 6.84 (dd, 1H), 3.41 (m, 2H, CH2), 2.98
(t, J = 6.5 Hz, 2H, CH2). MS m/z 298 [M++1].
-
Verbindung IN-049:
-
1-(5-Brom-2-oxo-1,2-dihydro-indol-3-ylidenemethyl)-2,5,6,7-tetrahydro-pyrrolo[3,4-c]pyridin-4-on.
-
Ein
Gemisch aus 5-Brom-1,3-dihydro-indol-2-on (23 mg, 0.11 mMol), 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-l-carbaldehyd (29.7
mg, 0.18 mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in einem
verschweißten
Röhrchen
bei 80°C
für 4 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit kaltem Ethanol gewaschen
und getrocknet, um 26 mg (67%) der im Titel genannten Verbindung
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.52
(br s, 1H, NH), 11.09 (br s, 1H, NH), 8.08 (d, J = 2.3 Hz, 1H),
7.83 (s, 1H, H-Hinyl),
7.70 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 7.41 (br s, 1H, NH), 7.29 (dd, J = 2.3 & 8.3 Hz, 1H),
6.82 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 3.40 (m, 2H, CH2),
2.99 (t, J = 6.5 Hz, 2H, CH2). MS m/z 358/360
-
Verbindung IN-050:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-ylmethylene)-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäure.
-
Ein
Gemisch aus 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäure (44.5 mg, 0.25 mMol), 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(41 mg, 0.25 mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde
in einem verschweißten
Röhrchen
bei 80°C
für 6 Stunden
erhitzt und mit kaltem Ethanol gewaschen. Der Feststoff wurde im
Anschluss im Methanol gelöst,
das unlösliche
Material wurde entfernt, und das Filtrat wurde konzentriert, um
20 mg (25%) der im Titel genannten Verbindung als gelben Feststoff
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.59
(s, 1H, NH), 11.10 (br s, 1H, NH), 8.24 (s, 1H), 7.76 (d, J = 7.8
Hz, 1H), 7.65 (m, 2H), 7.37 (br s, 1H, NH), 6.78 (d, J = 8.1 Hz,
1H), 3.38 (m, CH2), 3.0 (t, 2H, CH2, ). MS m/z 324 [M++1].
-
Verbindung IN-051:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-ylmethylen)-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäureamid.
-
Ein
Gemisch aus 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäureamid (63 mg, 0.3 mMol),
4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(50 mg, 0.3 mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in
einem verschweißten
Röhrchen
bei 80°C
für 4 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit kaltem Ethanol gewaschen
und getrocknet, um 89 mg (82%) der im Titel genannten Verbindung
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.50
(s, 1H, NH), 11.22 (br s, 1H, NH), 8.27 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 7.88
(s, 1H, H-Vinyl), 7.72 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 7.64 (dd, J = 1.5 & 8.0 Hz, 1H),
7.42 (br s, 1H, NH), 7.17 (br s, 2H, NH2),
7.01 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 3.40 (m, 2H, CH2),
3.02 (t, J = 6.6 Hz, 2H, CH2).
MS m/z
359 [M++1].
-
Verbindung IN-052:
-
2-Oxo-3-(4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1 -ylmethylen)-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuremethylamid.
-
Ein
Gemisch aus 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuremethylamid (66 mg, 0.3 mMol), 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(50 mg, 0.3 mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde in
einem verschweißten
Röhrchen
bei 80°C
für 4 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit kaltem Ethanol gewaschen
und getrocknet, um 50 mg (45%) der im Titel genannten Verbindung
zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.51 (br
s, 1H, NH), 11.2 (br s, 1H, NH), 8.26 (d, J = 1.3 Hz, 1H), 7.94
(s, 1H, H-Vinyl), 7.73 (d, J = 3.1 Hz, 1H), 7.58 (dd, J = 1.3 & 8.0 Hz, 1H),
7.42 (br s, 1H, NH), 7.20 (m, 1H, CH3NH), 7.05
(d, J = 8.0 Hz, 1H), 3.40 (m, 2H, CH2, 3.04
(t, J = 6. 5 Hz, 2H, CH2), 2.40 (br s, 3H,
CH3). MS m/z 373 [M++1].
-
Verbindung IN-053:
-
4-Hydroxyethyl-2-oxindol
(5 g, 28.2 mMol) wurde unter Rühren
bei Raumtemperatur in 20 ml Chlorsulfonsäure gelöst. Nach 30 Minuten wurde das
Reaktionsgemisch unter Rühren
langsam zu eiskaltem Wasser (300 ml) gegeben. Die Festsubstanz wurde
gefiltert und getrocknet, um 1.9 g (28%) 6,6-Dioxo-3,6,8,9-tetrahydro-1H-7-oxa-6λ6-thia-3-azacyclopenta[α]naphthalen-2-on
als weißes
Pulver zu erhalten.
1H NMR (300 MHz,
DMSO-d6) δ 10.79
(s, 1H, NH), 7.65 (d, J = 8.2
Hz, 1H, Ar-H), 6.90 (d, J = 8.2 Hz, 1H, Ar-H), 4.87 (t, J = 5. 7 Hz, 2H, CH 2SO2)
3.51 (s, 2H, CH 2CO),
3.04 (t, J = 5.9 Hz, 2H, CH 2Ar). MS m/z 239 [M+].
-
6,6-Dioxo-3,6,8,9-tetrahydro-1H-7-oxa-6λ6-thia-3-azacyclopenta[α]naphthalen-2-on
(0.1 g, 0.4 mMol) wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
(1.2 Äq.,
0.08 g) kondensiert, um 0.08 g (50%) des gewünschten Produkts zu ergeben.
1H NMR (300 MHz, DMSO-d6) δ 13.75 (s,
1H, NH), 11.55 (s, 1H, NH-CO), 7.95 (d, J = 2.9 Hz, 1H), 7.69 (d,
J = 8.0 Hz, 1H), 7.55 (s, 1H, C=CH), 7.04 (d, J = 8.2 Hz), 4.95
(t, J = 5. 3Hz, 2H, SO, CH 2CH2Ar), 4.5 (t,
J = 5.8 Hz, 2H, CO2CH 2CH2 Pyrrol),
3.55 (t, J = 5.0 Hz, 2H, SO3CH2 CH 2Ar),
3.09 (t, J = 5.7 Hz, 2H, CO2CH2CH 2 Pyrrol).
-
Verbindung IN-054:
-
Ein
Gemisch aus 4-(2-Hydroxy-ethyl)-1,3-dihydro-indol-2-on (35.4 mg, 0.2
mMol), 5-Methyl-4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(35.6 mg, 0.2 mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde
bei 80°C
für 4 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
1HNMR (360 MHz, DMSO-d6) δ 13.59 (br s, 1H, NH), 10.96
(br s, 1H, NH), 7.64 (d, J = 2.9 Hz, 1H), 7.54 (s, 1H, H-Vinyl), 7.07 (t,
J = 7.7 Hz, 1H), 6.83 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 6.76 (d, J = 7.7 Hz,
1H), 4.86 (m, 1H, OH), 3.71 (m, 2H, CH2OH),
3.57 (t, J = 6.9 Hz, 2H, CH2), 3.07 (t,
J = 6.9 Hz, 2H, CH2), 2.98 (t, J = 6.6 Hz,
2H, CH2), 2.95 (s, 3H, CH3).
MS
m/z 338 [M++1]
-
Verbindung IN-055:
-
Ein
Gemisch aus 5-Brom-1,3-dihydro-indol-2-on (42.4 mg, 0.2 mMol), 5-Methyl-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(35.6 mg, 0.2 mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde bei
80°C für 4 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
1HNMR (360 MHz, DMSO-d6) δ 13.47 (br
s, 1H, NH), 11.04 (br s, 1H, NH), 8.06 (d, J = 1.9 Hz, 1H), 7.81
(s, 1H, H-Vinyl),
7.68 (t, J = 3.3 Hz, 1H), 7.29 (dd, J = 1.9 & 8.5 Hz, 1H), 6.82 (d, J = 8.5 Hz,
1H), 3.58 (t, J = 6.7 Hz, 2H, CH2), 3.08
(t, J = 6.7 Hz, 2H, CH2) 2.95 (s, 3H, CH3).
MS m/z 372/374 [M++1].
-
Verbindung IN-056:
-
Ein
Gemisch aus 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-carboxylsäure (35.4 mg, 0.2 mMol), 5-Methyl-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(35.6 mg, 0.2 mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde
bei 80°C
für 4 Stunden
erhitzt. Die Reaktion wurde mit 1 N HCl behandelt, und das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
1HNMR (360 MHz, DMSO-d6) δ 13.46 (br
s, 1H, NH), 12.6 (v br s, 1H, COOH), 11.26 (s, 1H, NH), 8.40 (s,
1H), 7.87 (s, 1H, H-Vinyl), 7.80 (t, J = 8 Hz, 1H), 7.68 (dd, J
= 3.1 Hz, 1H), 6.95 (d, J = 8 Hz, 1H), 3.57 (t, J = 6.6 Hz, 2H,
CH2), 3.13 (t, J = 6.6 Hz, 2H, CH2), 2.95 (s, 3H, CH3).
MS
m/z 338 [M++1].
-
Verbindung IN-057:
-
Ein
Gemisch aus 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuremethylamid (45.2 mg, 0.2
mMol), 5-Methyl-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(35.6 mg, 0.2 mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde
bei 80°C
für 4 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
1HNMR (360 MHz, DMSO-d6) δ 13.47 (br
s, 1H, NH), 11.28 (v br s, 1H, NH), 8.24 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 7.91
(s, 1H, H-Vinyl),
7.71 (t, J = 3.2 Hz, 1H), 7.58 (dd, J = 1.5 & 8.2 Hz, 1H), 7.15 (m, 1H, CH3NH), .7.05 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 3.58 (t,
J = 6.6 Hz, 2H, CH2), 3.3 (t, J = 6.6 Hz,
2H, CH2), 2.95 (s, 3H, CH3),
2.42 (s, 3H, CH3).
MS m/z 387 [M++1].
-
Verbindung IN-058:
-
Ein
Gemisch aus 2-Oxo-2,3-dihydro-1H-indol-5-sulfonsäuredimethylamid (48 mg, 0.2
mMol), 5-Methyl-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-2H-pyrrolo[3,4-c]pyridin-1-carbaldehyd
(35.6 mg, 0.2 mMol) und 0.1 ml Piperidin in Ethanol (1 ml) wurde
bei 80°C
für 4 Stunden
erhitzt. Das Präzipitat
wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit Ethanol gewaschen
und getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
1HNMR (360 MHz, DMSO-d6) δ 13.48 (br
s, 1H, NH), 11.35 (v br s, 1H, NH), 8.26 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 8.0
(s, 1H, H-Vinyl), 7.72 (t, J = 2.8 Hz, 1H), 7.54 (dd, J = 1.5 & 8.2 Hz, 1H),
7.08 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 3.58 (t, J = 6.6 Hz, 2H, CH2),
3.15 (t, J = 6.6 Hz, 2H, CH2), 2.96 (s,
3H, CH3), 2.61 (s, 6H, 2 × CH3).
MS m/z 401 [M++1].
-
Verbindung IN-059:
-
1,3-Dihydro-pyrrolo[2,3-b]pyridin-2-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd
kondensiert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS
m/z 282 [M++1].
-
Verbindung IN-060:
-
4-(3-Chlor-4-fluor-phenylamino)-5,7-dihydro-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-6-on
wurde mit 4-Oxo-2,4,6,7-tetrahydro-pyrano[3,4-c]pyrrol-1-carbaldehyd kondensiert,
um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben.
MS m/z 426
[M++1].
-
ASSAYVERFAHREN
-
Die
folgenden in vitro Assays können
verwendet werden, um das Aktivitätsniveau
und die Wirkung der verschiedenen Verbindungen der vorliegenden
Erfindung auf eine oder mehr der PKs zu bestimmen. Ähnliche Essays
können
auf Grundlage der gleichen Prinzipien für eine beliebige PK unter Verwendung
von im Stand der Technik bekannten Verfahren konzipiert werden.
-
Für die Evaluierung
der Verbindungen werden drei allgemeine Assaytypen verwendet: zellulär/katalytisch,
zellulär/biologisch
und in vivo. Das Ziel der zellulären/katalytischen
Assays ist die Bestimmung der Wirkung einer Verbindung auf die Fähigkeit
einer TK, Tyrosine in einem bekannten Substrat in einer Zelle zu
phosphorylieren. Das Ziel der zellulären/biologischen Assays ist
die Bestimmung der Wirkung einer Verbindung auf die biologische
Antwort, die durch eine TK in einer Zelle stimuliert wird. Das Ziel
der in vivo Assays ist die Bestimmung der Wirkung einer Verbindung
in einem Tiermodell einer bestimmten Krankheit, wie zum Beispiel Krebs.
-
Die
hier beschriebenen zellulären/katalytischen
Assays werden in einem ELISA-Format durchgeführt. Das allgemeine Prozedere
ist wie folgt: Eine Verbindung wird in Zellen eingebracht, welche
die Testkinase entweder natürlich
oder rekombinant exprimieren, und zwar, falls die Testkinase ein
Rezeptor ist, einige Zeit nachdem ein Ligand zugegeben wurde, von
dem bekannt ist, dass er den Rezeptor aktiviert. Die Zellen werden
lysiert, und das Lysat wird in die Wells einer ELISA Platte transferiert,
die zuvor mit einem spezifischen Antikörper beschichtet wurden, der
das Substrat der enzymatischen Phophorylierungsreaktion erkennt.
Nicht-Substrat Komponenten des Zelllysats werden weggewaschen, und
das Ausmaß der
Phosphorylierung des Substrats wird im Vergleich zu Kontrollzellen,
die nicht mit einer Testverbindung in Kontakt gebracht wurden, mit
einem Antikörper
detektiert, der spezifisch Phosphotyrosin erkennt.
-
Die
hier beschriebenen zellulären/biologischen
Assays messen die als Antwort auf die Aktivierung einer Testkinase
gebildete DNA-Menge, die ein allgemeines Maß für eine polyferative Antwort
darstellt. Das allgemeine Prozedere dieses Assays ist wie folgt:
Eine Verbindung wird in Zellen eingebracht, welche die Testkinase
entweder natürlich
oder rekombinant exprimieren, und zwar, falls die Testkinase ein
Rezeptor ist, einige Zeit nachdem ein Ligand zugegeben wurde, von
dem bekannt ist, dass er den Rezeptor aktiviert. Nach Inkubation
mindestens über
Nacht wird ein DNA-Markierungsreagenz,
wie zum Beispiel Bromdeoxiuridin (BrdU) oder 3H-Thymidin zugegeben.
Die Menge markierter DNA wird entweder mit einem Anti-BrdU Antikörper oder durch
Messen der Radioaktivität
bestimmt und mit Kontrollzellen verglichen, die nicht mit einer
Testsubstanz in Kontakt gebracht wurden.
-
Zelluläre/katalytische Essays
-
Enzym-gekoppelte
Immunadsorbentassays (ELISA) können
verwendet werden, um das Vorhandensein einer PK Aktivität zu detektieren
und zu messen. Der ELISA kann gemäß bekannter Verfahren durchgeführt werden,
die zum Beispiel beschrieben sind in Voller et al., 1980, "Enzyme-Linked Immunosorbent
Assay," In: Manual
of Clinical Immunology. 2. Aufl., herausgegeben von Rose und Friedman,
S. 359-371, Am. Soc. of Microbiology, Washington, D.C.
-
Das
offenbarte Protokoll kann zur Bestimmung der Aktivität bezüglich einer
spezifischen PK angepasst werden. Zum Beispiel sind die bevorzugten
Protokolle zur Durchführung
von ELISA Experimenten für
spezifische PKs nachfolgend dargestellt. Die Anpassung dieser Protokolle
zur Bestimmung der Aktivität
einer Verbindung für
andere Mitglieder der RTK Familie sowie für CTKs und STKs liegt innerhalb
des Wissens des Fachmanns.
-
BEISPIEL 2: FLK-1
-
Es
wurde ein ELISA Assay durchgeführt,
um die Kinaseaktivität
des FLK-1 Rezeptors zu messen, und insbesondere die Inhibition oder
Aktivierung der TK Aktivität
des FLK-1 Rezeptors. Im Speziellen wurde der nachfolgende Assay
durchgeführt,
um die Kinaseaktivität
des FLK-1 Rezeptors in Zellen zu messen, die genetisch modifiziert
(engineered) wurden, um FLK-1 zu expremieren.
-
Materialien und Methoden:
-
Materialien
-
Die
nachfolgenden Reagenzien und Verbrauchsmaterialien wurden verwendet:
- a. Coming 96-Well ELISA Platten (Corning Katalog
Nr. 25805-96).
- b. Cappel Ziege anti-Kaninchen IgG (Katalog Nr. 55641).
- c. PBS (Gibco Katalog Nr. 450-1300EB).
- d. TBSW Puffer (50 mM Tris (pH 7.2), 150 nM NaCl und 0.1% Tween-20).
- e. Ethanolamin Stammlösung
(10% Ethanolamin (pH 7.0), gelagert bei 4 °C).
- f. HNTG Puffer (20 mM HEPES Puffer (pH 7.5), 150 mM NaCl, 0.2%
Triton X-100 und 10% Glyzerin).
- g. EDTA (0.5 M (pH 7.0) als 100 × Stammlösung).
- h. Natriumorthovanadat (0.5 M als 100 × Stammlösung).
- i. Natriumpyrophosphat (0.2 M als 100 × Stammlösung).
- j. NUNC 96-Well Polypropylenplatten mit V-Boden (Applied Scientific
Katalog Nr. AS-72092).
- k. NIH3T3 C7#3 Zellen (FLK-1 exprimierende Zellen).
- l. DMEM mit 1 × Hochglukose
L-Glutamin (Katalog Nr. 11965-050).
- m. FBS, Gibco (Katalog Nr. 16000-028).
- n. L-Glutamin, Gibco (Katalog Nr. 25030-016).
- o. VEGF, PeproTech, Inc. (Katalog Nr. 100-20)(aufbewahrt als
1 μg/10Oμl Stammlösung in
Milli-Q dH2O und gelagert bei –20°C).
- p. Affinitätsgereinigtes
anti-FLK-1 Antiserum. q. Monoklonaler UB40 Antikörper, spezifisch für Phosphotyrosin
(siehe Fendley et al., 1990, Cancer Research 50: 1550-1558).
- r. EIA Grad Ziege anti-Maus IgG-POD (BioRad Katalog Nr. 172-1011).
- s 2,2-Azino-bis(3-ethylbenz-thiazolin-6-sulfonsäure) (ABTS)
Lösung
(100 mM Zitronensäure
(wasserfrei), 250 mM Na2HPO4 (pH
4.0), 0.5 mg/ml ABTS (Sigma Katalog Nr. A-1888)), Lösung sollte
bis zur Verwendung im Dunkeln bei 4°C gelagert werden.
- t. H2O2 (30%
Lösung)
(Fisher Katalog Nr. H325).
- u. ABTS/H2O2 (15
ml ABTS Lösung,
2 μL H2O2), 5 Minuten vor
der Verwendung herstellen und bei Raumtemperatur belassen.
- v. 0.2 M HCI Stammlösung
in H2O.
- w. Dimethylsulfoxid (100) (Sigma Katalog Nr. D-8418).
- y. Trypsin-EDTA (Gibco BRL Katalog Nr. 25200-049).
-
Protokoll:
-
Das
nachfolgende Protokoll wurde zur Durchführung des Essays verwendet:
- 1. Beschichten von Corning 96-Well ELISA Platten
pro Well mit 1.0 μg
Cappel Anti-Kaninchen-IgG-Antikörper
in 0.1 M Na2CO3,
pH 9.6. Einstellen des Endvolumens auf 150 μl pro Well. Beschichten der
Platten über Nacht
bei 4°C.
Die Platten können
bis zu zwei Wochen aufbewahrt werden, wenn sie bei 4°C gelagert
werden.
- 2. Anzucht der Zellen bei 37°C,
5% CO2 in Wachstumsmedium (DMEM, supplementiert
mit 2.0 mM L-Glutamin, 10% FBS) in geeigneten Kulturschalen bis
zur Konfluenz.
- 3. Ernten der Zellen durch Trypsinieren und Aussäen in Corning
25850 Polystyrol 96-Well Platten mit abgerundetem Boden in einer
Dichte von 25.000 Zellen/Well in 200 μl Wachstumsmedium.
- 4. Anzucht der Zellen für
mindestens einen Tag bei 37°C,
5% CO2.
- 5. Einmaliges Waschen der Zellen mit D-PBS.
- 6. Zugabe von 200 μl/Well
Hungermedium (DMEM, 2.0 mM 1-Glutamin, 0.1% FBS). Inkubation über Nacht bei
37°C, 5%
CO2.
- 7. 1:20 Verdünnung
der Verbindungen in Polypropylen 96-Well Platten unter Verwendung von Hungermedium,
1:20 Verdünnung
von Dimethylsulfoxid zur Verwendung in Kontrollwells.
- 8. Entfernen des Hungermediums aus den 96-Well Zellkulturplatten
und Zugabe von 162 μl
frischem Hungermedium zu jedem Well.
- 9. Zugabe von 18 μl
der 1:20 verdünnten
Verdünnung
der Verbindung (aus Schritt 7) zu jedem Well plus der 1:20 verdünnten Dimethylsulfoxid-Verdünnung zu
den Kontrollwells (+/- VEGF), um eine finale Verdünnung von
1:200 nach der Zellstimulation zu erhalten. Die finale Dimethylsulfoxid-Konzentration beträgt 0.5%.
Inkubation der Platte bei 37°C,
5% CO2 für
zwei Stunden.
- 10. Entfernen des ungebundenen Antikörpers von den ELISA Platten
durch Umdrehen der Platten, um die Flüssigkeit zu entfernen. Dreimaliges
Waschen mit TBSW + 0.5% Ethanolamin, pH 7.0. Ausklopfen der Platte
auf einem Papiertuch, um überschüssige Flüssigkeit
und Luftblasen zu entfernen.
- 11. Blockieren der Platten mit TBSW + 0.5% Ethanolamin, pH 7.0,
150 μl/Well.
Inkubation der Platte 30 Minuten unter Schütteln auf einem Mikortiterplattenschüttler.
- 12. Dreimaliges Waschen, wie in Schritt 10 beschrieben.
- 13. Zugabe von 0.5 μg/Well
affinitätsgereinigtem
polyklonalem anti-FLU-1 Kaninchen-Antiserum. Einstellen des Endvolumens
auf 150 μl/Well
mit TBSW + 0.5% Ethanolamin, pH 7.0. Inkubation der Platte für 30 Minuten
unter Schütteln.
- 14. Zugabe von 180 μl
Hungermedium zu den Zellen und Stimulation der Zellen mit 20 μl/Well 10.0
mM Natriumorthovanadat und 500 ng/mL VEGF (resultierend in einer
Endkonzentration von 1.0 mM Natriumorthovanadat und 50 ng/ml VEGF
pro Well) für
8 Minuten bei 37°C,
5% CO2. In negative Kontrollwells wird nur
Hungermedium gegeben.
- 15. Nach 8 Minuten sollte das Medium von den Zellen entfernt
werden, und diese sollten einmal mit 200 μl PBS pro Well gewaschen werden.
- 16. Lyse der Zellen unter Schütteln bei Raumtemperatur für 5 Minuten
in 150 μl
HNTG/Well. Die HNTG Formulierung umfasst Natriumorthovanadat, Natriumpyrophosphat
und EDTA.
- 17. Dreimaliges Waschen der ELISA Platte, wie in Schritt 10
beschrieben.
- 18. Transfer der Zelllysate aus den Zellkulturplatten in die
ELISA Platte und Inkubation unter Schütteln für 2 Stunden. Zum Transfer wird
das Zelllysat auf- und abpipettiert, während die Wells ausgekratzt
werden.
- 19. Dreimaliges Waschen der Platte, wie in Schritt 10 beschrieben.
- 20. Inkubation der ELISA Platte mit 0.02 μg/Well UB40 in TBSW + 0.5% Ethanolamin.
Einstellen des Endvolumens auf 150 μl/Well. Inkubation unter Schütteln für 30 Minuten.
- 21. Dreimaliges Waschen der Platte, wie in Schritt 10 beschrieben.
- 22. Inkubation der ELISA Platte mit einem 1:10.000 verdünnten EIA-Grad
Ziege anti-Maus-IgG, der mit Meerrettichperoxidase konjugiert ist,
in TBSW + 0.5% Ethanolamin, pH 7.0. Einstellen des Endvolumens auf
150 μl/Well.
Inkubation unter Schütteln
für 30
Minuten.
- 23. Waschen der Platte, wie in Schritt 10 beschrieben.
- 24. Zugabe von 100 μl
ABTS/H2O2 Lösung pro
Well. Inkubation unter Schütteln
für 10
Minuten.
- 25. Zugabe von 100 μl
0.2 M HCl, um eine Endkonzentration von 0.1 M HCl einzustellen,
um die Farbentwicklung der Reaktion zu stoppen. Schütteln für eine Minute
bei Raumtemperatur. Entfernen der Luftblasen durch langsamen Luftstrom
(slow stream of air) und Lesen der ELISA Platte in einem ELISA Plattenlesegerät bei 410nm.
-
BEISPIEL 3: GST-FLK-1
BIOESSAY
-
Dieser
Essay analysiert die Tyrosinkinaseaktivität von GST-FLK-1 bezüglich Poly(Glu-Tyr)-Peptiden.
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Corning 96-Well ELISA Platten (Corning Katalog
Nr. 25805-96)
- 2. Poly(Glu-Try) 4:1, Lyophilisat (Sigma Katalog # P0275). Herstellung
einer 1 mg/ml Lösung
von Poly(Glu-Try) in steriler PBS und Lagerung in 1 ml Aliquots
bei –20°C.
- 3. Herstellung Poly(Glu-Try) (pEY)-beschichteter Assayplatten:
Beschichten mit 2 μg/Well
Poly(Glu-Try) (pEY) in 100 μl
PBS bei Raumtemperatur für
2 Stunden oder bei + 4°C über Nacht.
Die Platten müssen
gut abgedeckt werden, um Verdunstung zu verhindern.
- 4. PBS Puffer: Um einen Liter einer 1 × Arbeitslösung herzustellen, werden 0.02
g KH2PO4, 1.15 g
Na2HPO4, 0.2 g KCl
und 8 g NaCl in ungefähr
900 mL dH2O gelöst. Wenn alle Reagenzien gelöst sind,
wird der pH mit HCl auf 7.2 eingestellt. Das Gesamtvolumen wird
mit dH2O auf 1 l gebracht.
- 5. PBS-Tw Puffer: Zu 1 l PBS Puffer werden 1.0 mL Tween-20 gegeben und gerührt, bis
sich dieses gelöst hat.
- 6. TBB Blockierungspuffer: Um 1 l einer 1 × Arbeitslösung herzustellen, werden 1.21
g TRIS, 8.77 g NaCl, 1 ml Tween-20 in ungefähr 900 ml dH2O
gelöst.
Der pH wird mit HCl auf 7.2 eingestellt. Es werden 10 g BSA zugegeben
und gerührt,
bis sich dieses gelöst
hat. Das Gesamtvolumen wird mit dH2O auf
1 l gebracht. Die Lösung
wird filtriert, um etwaige Partikel zu entfernen.
- 7. 1% BSA in PBS: Um eine 1 × Arbeitslösung herzustellen werden 10
g BSA zu etwa 990 ml PBS Puffer gegeben und gerührt, um dieses zu lösen. Das
Gesamtvolumen wird mit PBS auf 1 l eingestellt und filtriert, um
etwaige Partikel zu entfernen.
- 8. 50 mM Hepes, pH 7.5.
- 9. GST-FLK1cd, gereinigt aus mit rekombinanten Baculoviren transfizierten
Sf9 Zellen.
- 10. 4% DMSO in dH2O.
- 11. 10 mM ATP in dH2O.
- 12. 40 mM MnCl2.
- 13. Kinaseverdünnungspuffer
(KDB): Gemischt werden 10 ml Hepes (pH 7.5), 1 ml 5 M Natriumchlorid,
40 μL 100
mM NaVO4 und 0.4 ml 5% BSA (in dH2O) mit 88.56 mL dH2O.
- 14. NUNC 96-Well Polypropylenplatten mit V-Boden, Appplied Scientific
Katalog # AS-72092.
- 15. EDTA: Mischen von 14.12 g Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA)
mit ungefähr
70 ml dH2O. Zugabe von 10 N NaOH, bis sich
das EDTA löst.
Einstellen des pH auf 8.0. Einstellen des Gesamtvolumens auf 100 ml
mit dH2O.
- 16. 1 × Antikörperverdünnungspuffer:
Mischen von 10 ml 5% BSA (in PDS Puffer) mit 89.5 ml TBSTw.
- 17. Monoklonaler anti-Phosphotyrosinantikörper, konjugiert mit Meerrettichperoxidase
(PY99 HRP, Santa Cruz Biotech).
- 18. 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzthiazolin-6-Sulfonsäure)(ABTS,
Moss, Kat. Nr. ABST).
- 19. 10% SDS.
-
Verfahren
-
- 1. Beschichten von Corning 96-Well ELISA Platten
mit 2 μg
polyEY Peptid in steriler PBS, wie in Schritt 3 von Materialen und
Methoden beschrieben.
- 2. Entfernen von ungebundener Flüssigkeit aus dem Wells durch
Umdrehen der Platte, einmaliges Waschen mit TBSTw. Ausklopfen der
Platte auf einem Papiertuch, um überschüssige Flüssigkeit
zu entfernen.
- 3. Zugabe von 100 μl
1% BSA in PBS zu jedem Well. Inkubation unter Schütteln für eine Stunde
bei Raumtemperatur.
- 4. Wiederholung von Schritt 2.
- 5. Beschicken (Soak) der Wells mit 50 mM Hepes pH 7.5 (150 μl/Well).
- 6. Verdünnung
der Testverbindung mit dH2O/4% DMSO auf
das Vierfache der gewünschten
Endkonzentration im Assay in 96-Well
Polypropylenplatten.
- 7. Zugabe von 25 μl
verdünnter
Testverbindung zur ELISA Platte. Zu Kontrollwells (Wells, die keine
Testverbindung enthalten) werden 25 μl dH2O/4%
DMSO gegeben.
- 8. Zugabe von 25 μl
40 mM MnCl2 mit 4 × ATP (2 μM) zu allen Wells.
- 9. Zugabe von 25 μl
0.5 M EDTA zu den Wells der Negativkontrolle.
- 10. Verdünnung
von GST-Flk1 auf 0.005 μg
(5 ng)/Well in KDB. Zu 50 ml KDB werden 100 μl 0.050 mg/ml GST-Flk1 Enzym
gegeben.
- 11. Zugabe von 50 μl
verdünntem
Enzym zu jedem Well.
- 12. Inkubation unter Schütteln
für 15
Minuten bei Raumtemperatur.
- 13. Stoppen der Reaktion durch Zugabe von 50 μl 250 mM
EDTA (pH 8.0).
- 14. Dreimaliges Waschen mit TBSTw und Ausklopfen der Platte
auf einem Papiertuch, um überschüssige Flüssigkeit
zu entfernen.
- 15. Zugabe von 100 μl
anti-Phosphotyrosinantikörper/HRP-Konjugat pro Well,
1:5000 Verdünnung
in Antikörper-Verdünnungspuffer.
Inkubation unter Schütteln
für 90
Minuten bei Raumtemperatur.
- 16. Waschen, wie oben in Schritt 14 beschrieben.
- 17. Zugabe von 100 μl
ABTS-Lösung
(Raumtemperatur) zu jedem Well.
- 18. Inkubation unter Schütteln
für 10
bis 15 Minuten. Entfernen aller Luftblasen.
- 19. Stoppen der Reaktion durch Zugabe von 20 μl 10% SDS.
- 20. Lesen des Assays mit einem Dynatech MR7000 ELISA Lesegerät: Testfilter
bei 410 nM; Referenzfilter bei 630 nM
-
BEISPIEL 4: PYK2 BIOESSAY
-
Diesee
Assay wird verwendet, um die in vitro Kinaseaktivität von HA
Epitop-markiertem, vollständigem pyk2(FL.pyk2-HA)
in einem ELISA Assay zu messen.
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Corning 96-Well ELISA Platten (Corning Katalog
# 25805-96).
- 2. 12CA5 monoklonal anti-HA Antikörper.
- 3. PBS (Dulbecco's
phosphat-gepufferte Saline, Gibco Katalog # 450-1300EB)
- 4. TBST Puffer: Mischen von 8.766 g NaCl, 6.057 g TRIS und 1
ml 0.1 % Triton X-100 in etwa 900 mL dH2O, Einstellen
des pH auf 7.2, Einstellen des Volume auf 1 l.
- 5. Blockierungspuffer: Mischen von 100 g 10% BSA, 12.1 g 100
mM TRIS, 58.44 g 1 M NaCl und 10 mL of 1 % TWEEN-20.
- 6. FL.pyk2-HA aus Sf9 Zelllysaten.
- 7. 4% DMSO in Milli-Q H2O.
- 8. 10 mM ATP in dH2O.
- 9. 1 M MnCl2.
- 10. 1 M MgCl2.
- 11. 1 M Dithiothreitol (DTT).
- 12. 10 × Kinasepuffer
Phosphorylierungsgemisch: Mischen von 5.0 ml 1 M Hepes (pH 7.5),
0.2 ml 1 M MnCl2, 1.0 ml MgCl2,
1.0 ml 10% Triton X-100 in 2.8 ml dH2O.
Unmittelbar vor Gebrauch Zugabe von 0.1 mL 1 M DTT.
- 13. NUNC 96-Well Polypropylenplatten mit V-Boden (Applied Scientific
Katalog # AS-72092).
- 14. EDTA
- 15. Biotin-konjugierter anti-Phosphotyrosin mAB (Upstate Biotechnology
Inc., Klon 4G10, Kat.# 16-103, Ser. # 14495).
- 16. Vectastain Elite ABC Reagenz (Avidin-Peroxidasekonjugat, Vector Laborotories
(PK-6100)).
- 17. ABTS Lösung:
Mischen von 19.21 g Zitronensäure
und 35.49 g Na2HPO4 in
etwa 900 ml dH2O. Einstellen des pH auf
4.0 mit Phosphorsäure.
Zugabe von 5 oder 10 g ABST. Wenn alles gelöst ist, Filtrieren.
- 18. Wasserstoffperoxid: 30% Lösung.
- 19. ABTS/H2O2:
Mischen von 15 ml ABTS Lösung
mit 3 μl
30% H2O2 5 Minuten
vor Verwendung.
- 20. 0.2 M HCl.
-
Verfahren :
-
- 1. Beschichten von Corning 96-Well ELISA Platten
mit 0.5 μg
pro Well 12CA5 anti-HA Antikörper
in 100 μl PBS.
Lagerung über
Nacht bei 4°C.
- 2. Entfernen des ungebundenen HA-Antikörpers aus den Wells durch Umdrehen
der Platte. Ausklopfen der Platte auf einem Papiertuch, um überschüssige Flüssigkeit
zu entfernen.
- 3. Zugabe von 150 μl
Blockierungspuffer zu jedem Well. Inkubation unter Schütteln für eine Stunde
bei Raumtemperatur.
- 4. Waschen der Platten mit TBS-T.
- 5. Verdünnen
des Lysats in PBS (1.5 μg
Lysat/100 μl
PBS).
- 6. Zugabe von 100 μl
des verdünnten
Lysats zu jedem Well. Schütteln
bei Raumtemperatur für
eine Stunde.
- 7. Waschen, wie in Schritt 4.
- 8. Zugabe von 50 μl
2 × Kinasepuffer
zur ELISA Platte, die gebundenes (captured) pyk2-HA enthält.
- 9. Zugabe von 25 μl
40 μM Testverbindung
in 4% DMSO oder 4% DMSO alleine (Kontrolle) zur Platte.
- 10. Zugabe von 25 μl
0.5 M EDTA zu dem Wells der Negativkontrolle.
- 11. Zugabe von 25 μl
20 μM ATP
zu allen Wells. Inkubation unter Schütteln für 10 Minuten.
- 12. Stoppen der Reaktion durch Zugabe von 25 μl 500 mM
EDTA (pH 8.0) zu allen Wells.
- 13. Waschen wie in Schritt 4.
- 14. Zugabe von 100 μl
biotin-Konjugiertem anti-Phospotyrosin
mAB (1:5000 Verdünnung
in Blockierungspuffer) zu alles Wells. Inkubation unter Schütteln für 30 Minuten
bei Raumtemperatur.
- 15. Herstellung von Vectastain ABC-Reagenz. Inkubation für 30 Minuten
für die
komplette Kopplung von Avidin mit dem biotinylierten HRP. Zugabe
von einem Tropfen (oder 50 μl)
Reagenz A zu 15 ml Blockierungspuffer. Mischen durch mehrmaliges
Umdrehen des Röhrchens.
Zugabe von einem Tropfen (oder 5.0 μl) Reagenz B und erneutes Mischen.
Inkubation des ABC-Reagenzes bei Raumtemperatur, um das Mischen
zu ermöglichen,
während
der Biotin-4G10 anti-Phosphotyrosinantikörper in
der Assayplatte inkubiert.
- 16. Waschen wie in Schritt 4.
- 17. Zugabe von 100 μl
vorbereitetem Vectastain/Peroxidase-Konjugat/Well. Inkubation unter
Schütteln
für 30
Minuten bei Raumtemperatur.
- 18. Waschen wie in Schritt 4, anschließend einmal mit PBS.
- 19. Zugabe von 100 μl
ABTS/H2O2-Lösung zu
jedem Well.
- 20. Inkubation unter Schütteln
für 10-15
Minuten. Entfernen jeglicher Luftblasen.
- 21. Falls notwendig, Stoppen der Reaktion durch Zugabe von 100 μl 0.2 M HCl
pro Well.
- 22. Lesen des Assays mit einem Dynatech MR 700 ELISA Lesegerät mit einem
Testfilter bei 410 nm und einem Referenzfilter bei 630 nm.
-
BEISPIEL 5: FGFR1 BIOESSAY
-
Dieser
Assay wird verwendet, um die in vitro Kinaseaktivität von FGF1-R
in einem ELISA Assay zu messen.
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Costar 96-Well ELISA Platten (Corning Katalog
# 3369).
- 2. Poly(Glu, Tyr)(Sigma Katalog # PO275).
- 3. PBS (Gibco Katalog # 450-1300EB).
- 4. 40 mM Hepes Pufferlösung.
- 5. Blockierungspuffer (5% BSA/PBS).
- 6. Gereinigter GST-FGFR1.
- 7. Kinaseverdünnungspuffer:
Mischen von 500 μl
1 M Hepes (GIBCO), 20 μl
5% BSA/PBS, 10 μl
100 mM Natriumorthovanadat und 50 μl 5 M NaCl.
- 8. 10 mM ATP.
- 9. 1 M MnCl2.
- 10. ATP/MnCl2 Phosphorylierungsgemisch:
Mischen von 20 μl
ATP, 400 μl
MnCl2 and 9.56 ml dH2O.
- 11. NUNC 96-Well Polypropylenplatten mit V-Boden (Applied Scientific
Katalog # AS-72092).
- 12. 0.5 M EDTA.
- 13. 0.05 TBST: Zugeben von 500 μL TWEEN zu 1 Liter TBS.
- 14. ployklonaler Kaninchen anti-Phosphotyrosinserum.
- 15. Ziege anti-Kaninchen IgG Peroxidasekonjugat (Biosource,
Catalog # ALI0404).
- 16. ABTS Lösung.
- 17. 30% Wasserstoffperoxid.
- 18. ABTS/H2O2.
-
Verfahren:
-
- 1. Beschichten von Costar 96 Well-ELISA Platten
mit 1 μg
pro well Poly(Glu, Tyr) in 100 μl
PBS. Lagerung über
Nacht bei 4°C.
- 2. Einmaliges Waschen der beschichteten Platten mit PBS.
- 3. Zugabe von 150 μl
5% BSA/PBS Blockierungspuffer zu jedem Well. Inkubation unter Schütteln für 1 Stunde
bei Raumtemperatur.
- 4. Zweimaliges Waschen der Platte mit PBS, anschließend einmaliges
Waschen mit 50 mM Hepes. Ausklopfen der Platten auf einem Papiertuch,
um überschüssige Flüssigkeit
und Luftblasen zu entfernen.
- 5. Zugabe von 25 μl
0.4 mM Testverbindung in 4% DMSO oder DMSO alleine (Kontrollen)
zur Platte.
- 6. Verdünnen
von gereinigtem GST-FGFR1 in Kinaseverdünnungspuffer (5 ng Kinase/50 μl KDB/Well).
- 7. Zugabe von 50 μl
der verdünnten
Kinase zu jedem Well.
- 8. Starten der Kinasereaktion durch Zugabe von 25 μl frisch
hergestelltem ATP/Mn2+ pro Well (0.4 ml
1 M MnCl2, 40 μl 10 mM ATP, 9.56 ml dH2O).
- 9. Dies ist eine schnelle Kinasereaktion und muss daher mit
25 μl 0.5
M EDTA gestoppt werden, in einer Weise ähnlich der Zugabe von ATP.
- 10. Viermaliges Waschen der Platte mit frischem TBST.
- 11. Herstellung von Antikörperverdünnungspuffer:
Pro 50 ml werden 5 ml 5% BSA, 250 μl 5% Milch und 50 μl 100 mM
Natriumvanadat gemischt und mit 0.05 TBST auf das Gesamtvolumen
gebracht.
- 12. Zugabe von 100 μl
anti-Phosphotyrosinantikörper
pro Well (1:10000 Verdünnung
in ADB). Inkubation unter Schütteln
für 1 Stunde
bei Raumtemperatur.
- 13. Waschen wie in Schritt 10.
- 14. Zugabe von 100 μl
pro Well Biosource Ziege anti-Kaninchen
IgG/Peroxidasekonjugat (1:6000 Verdünnung in ADB). Inkubation unter
Schütteln
für 1 Stunde
bei Raumtemperatur.
- 15. Waschen wie in Schritt 10 und anschließend mit PBS, um Luftblasen
und uberschüssiges
TWEEN zu entfernen.
- 16. Zugabe von 100 μl
ABTS/H2O2 Lösung zu
jedem Well.
- 17. Inkubation unter Schütteln
für 10-20
Minuten. Entfernen jeglicher Luftblasen.
- 18. Lesen des Assays mit einem Dynatech MR 7000 ELISA Lesegerät: Testfilter
bei 410 nm, Referenzfilter bei 630 nm.
-
BEISPIEL 6: ZELLULÄRER HER-2
KINASEASSAY
-
Dieser
Assay wird verwendet, um die Her-2 Kinaseaktivität in ganzen Zellen in einem
ELISA-Format zu messen.
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. DMEM (GIBCO Katalog # 11965-092).
- 2. Fötales
Rinderserum (FBS, GIBCO Katalog # 1600-044), hitzeinaktiviert in
einem Wasserbad für
30 min bei 56°C.
- 3. Trypsin (GIBCO Katalog # 25200-056).
- 4. L-Glutamin (GIBCO Katalog # 15630-080.
- 5. HEPES (GIBCO Katalog # 15630-080).
- 6. Wachstumsmedium: Mischen von 500 mL DMEM, 55 ml hitzeinaktiviertem
FBS, 10 ml HEPES und 5.5 ml L-Glutamin.
- 7. Hungermedium (starve media): Mischen von 500 mL DMEM, 2.5
ml hitzeinaktiviertem FBS, 10 ml HEPES und 5.5 ml L-Glutamin.
- 8. PBS.
- 9. 96-Well Gewebekultur-Mikrotiterplatten mit flachem Boden
(Coming Katalog # 25860).
- 10. 15 cm Gewebekulturschalen (Corning Katalog # 08757148).
- 11. Corning 96-Well ELISIA Platten.
- 12. NUNC 96-well Polypropylenplatten mit V-Boden.
- 13. Costar Transferkartuschen (cartridges) für den Transtar 96 (Costar Katalog
# 7610).
- 14. SUMO 1: monoklonaler anti-EGFR Antikörper.
- 15. TBST Puffer
- 16. Blockierungspuffer: 5% Carnation Instant Milk® in
PBS.
- 17. EGF Ligand: EGF-201, Shinko American, japan. Suspensionspuder
in 100 μl
of 10 mM HCl. Zugabe von 100 μl
10 mM NaOH. Zugabe von 800 μl
PBS und Transfer in ein Eppendorf-Röhrchen
zur Lagerung bei –20°C.
- 18. HNTG Lysepuffer:
Für
eine 5 × HNTG
Stammlösung:
Mischen von 23.83 g Hepes, 43.83 g NaCl, 500 ml Glyzerin und 100
ml Triton X-100 and ausreichend dH2O, um
insgesamt 1 l Lösung
herzustellen.
Für
1 × HNTG*:
Mischen von 2 ml HNTG, 100 μl
0.1 M Na3VO4, 250 μl 0.2 M Na4P2O7 und
100 μl EDTA.
- 19. EDTA.
- 20. Na3VO4:
Für die
Herstellung einer Stammlösung:
Mischen
von 1.84 g Na3VO4 mit
90 ml dH2O. Einstellen des pH auf 10. Aufkochen
in der Mikrowelle für
eine Minute (Lösung
wird klar). Abkühlen
auf Raumtemperatur. Einstellen des pH auf 10. Wiederholen des Heiz/Kühl-Zyklus,
bis der pH bei 10 bleibt.
- 21. 200 mM Na4P2O7.
- 22. Polyklonales Kaninchen Antiserum, spezifisch für Phosphotryrosine
(anti-Ptyr Antikörper).
- 23. Affinitätsgereinigtes
Antiserum, Ziege anti-Kaninchen IgG-Antikörper/Peroxidasekonjugat (Biosource Cat#
ALI0404).
- 24. ABTS Lösung.
- 25. 30% Wasserstoffperoxidlösung.
- 26. ABTS/H2O2
- 27. 0.2 M HCl
-
Verfahren
-
- 1. Beschichten von Corning 96-Well ELISA Platten
mit SUMO1 in einer Konzentation von 1.0 μg pro Well in PBS, 100 μL Gesamtvolumen/Well.
Lagerung über
Nacht bei 4°C.
- 2. Am Tag der Verwendung Entfernen des Beschichtungspuffers
und dreimaliges Waschen der Platte mit dH2O
und einmaliges Waschen mit TBST Puffer. Alle Waschschritte in diesem
Assay sollten auf dies Art erfolgen, außer es ist anders angegeben.
- 3. Zugabe von 100 μl
Blockierungspuffer zu jedem Well. Inkubation der Platte unter Schütteln für 30 Minuten bei
Raumtemperatur. Unmittelbar vor der Verwendung Waschen der Platte
wie oben angegeben.
- 4. Verwenden einer EGFr/HER-2 Chimäre/3T3-C7 Zelllinie für diesen
Assay.
- 5. Auswahl von Zellkulturgefäßen mit
80-90% Konfluenz, Ernten der Zellen durch Trypsinierung und Zentrifugation
bei 1000 rpm bei Raumtemperatur für 5 Minuten.
- 6. Resuspendieren der Zellen in Hungermedium und Zählen der
Zellen mit Trypan Blau. Eine Lebensfähigkeit von mehr als 90% ist
erforderlich. Aussäen
der Zellen in Hungermedium in einer Dichte von 2500 Zellen pro Well,
90 μl pro
Well in einer 96-Well Mikrotiterplatte. Inkubation der ausgesäten Zellen über Nacht
bei 37°C
unter 5% CO2.
- 7. Starten des Assays 2 Tage nach dem Aussäen.
- 8. Verdünnung
der Testverbindung:
-
Primäres Sceening:
-
Die
Proben werden direkt in eine Polypropylenplatte verdünnt, welche
Hunger-DMEM enthält.
In Abhängigkeit
von den zu screenenden Proben ist diese Verdünnung 1:10 oder höher. Die
gleiche Menge an DMSO wird in die Kontrollwells gegeben. Alle Wells
werden dann in einer 1:10 Verdünnung
(10 μl Probe
und Medium in 90 μl
Hungermedium) in eine Zellplatte transferiert. Die Finale DMSO Konzentration
beträgt
1% oder weniger.
-
Sekundäres Screening:
-
Zehn
Proben werden in die Wells 2-11 von Reihe A einer Polypropylenplatte
gegeben. Diese Wells enthalten lediglich Hunger-DMEM. Für eine 1:10
Verdünnung
werden 10 μl
der Lösung
der Testverbindung in 90 μl
Medium verwendet. Die übrigen
Wells (einschließlich
der Kontrollen) enthalten ein DMSO/Medien-Gemisch. Der Prozentsatz an DMSO in
diesem Gemisch wird in dem ersten Verdünnungsfaktor bestimmt, zum
Beispiel in diesem Beispiel 1:10. Die DMSO Konzentration beträgt daher
10%. Die gleiche Menge an Arzneimittel und Medium aus Reihe A wird
in Reihe B gegeben, die DMSO und Medium enthält. Die gleiche Menge wird
dann entnommen und in Reihe C gegeben etc. Dies sind 1:2 Verdünnungen.
Alle Wells werden im Anschluss in einer 1:10 Verdünnung (10 μl Probe und
Medium in 90 μl
Hungermedium) in die Zellplatte gegeben. Die DMSO Endkonzentration
beträgt
1% oder weniger.
- 9. Inkubation unter 5% CO2 bei 37°C
für 2 Stunden.
- 10. Herstellung des EGF Liganden durch Verdünnen der EGF-Stammlösung (16.5 μM) in warmem
DMEM auf 150 nM.
- 11. Herstellung von frischem HNTG*, ausreichend für 100 μl pro Well.
Inkubation auf Eis.
- 12. Nach 2 Stunden Inkubation mit der Testverbindung Zugabe
des vorbereiteten EGF Liganten zu den Zellen, 50 μl pro Well,
für eine
Endkonzentration von 50 nM. Die gleiche Menge an EGF wird in die
Wells der Positivkontrolle gegeben. Die Negativkontrollen enthalten
kein EGF. Inkubation bei 37°C
für 10
Minuten.
- 13. Entfernen von Testverbindung, EGF und DMEM. Einmaliges Waschen
der Zellen mit PBS.
- 14. Transfer von HNTG* zu den Zellen, 100 μl pro Well. Inkubation auf Eis
für 5 Minuten.
Zwischenzeitlich Entfernen des Blockierungspuffers von der ELISA
Platte und Waschen.
- 15. Abkratzen der Zellen von der Platte mit einer Pipettenspitze,
die sicher in einer Mikropipette (micropipettor) fixiert ist, und
Homogenisieren des Zellmaterials durch wiederholtes Ansaugen und
Dispensieren des HNTG* Lysepuffers. Transfer des Lysats in eine
beschichtete, blockierte und gewaschene ELISA Platte. Alternativ
kann eine Costar Transferkartusche zum Transfer des Lysats in die
ELISA Platte verwendet werden.
- 16. Inkubation unter Schütteln
bei Raumtemperatur für
eine Stunde.
- 17. Entfernen des Lysats, Waschen. Transfer des frisch verdünnten anti-Ptyr
Antikörpers
(1:3000 in TBST) in die ELISA Platte, 100 μl pro Well.
- 18. Inkubation unter Schütteln
bei Raumtemperatur für
30 Minuten.
- 19. Entfernen des anti-Ptyr Antikörpers, Waschen. Transfer des
frisch verdünnten
BIOSOURCE Antikörpers
in die ELISA Platte (1:8000 in TBST, 100 μl pro Well).
- 20. Inkubation unter Schütteln
bei Raumtemperatur für
30 Minuten.
- 21. Entfernen des BIOSOURCE Antikörpers, Waschen. Transfer einer
frisch hergestellten ABTS/H2O2 Lösung in
die ELISA Platte, 100 μl
pro Well.
- 22. Inkubation unter Schütteln
für 5-10
Minuten. Entfernen jeglicher Luftblasen.
- 23. Falls notwendig, Stoppen der Reaktion durch Zugabe von μl 0.2 M HCl
pro Well.
- 24. Lesen des Assays mit einem Dynatech MR 7000 ELISA Lesegerät: Testfilter
eingestellt auf 410 nm, Referenzfilter auf 630 nm.
-
BEISPIEL 7: CDK2/CYCLIN
A ASSAY
-
Das
nachfolgende Protokoll beschreibt das zur Analyse der Serin/Threonin-Proteinkinaseaktivität von CDK2/Cyclin
A in einer SPA verwendete Verfahren. Die Methode beschreibt ferner
das Protokoll für
das initiale Screening von Arzneimitteln zur Inhibition oder Aktivierung
der Kinaseaktivität.
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Wallec 96-Well Polyethylenterephtalat (flexi)-Platten
(Wallec Katalog # 1450-401).
- 2. Amersham Redivue [γ33P] ATP (Amersham Katalog # AH9968).
- 3. Amersham Streptavidin-beschichtete Polyvinyltolol-SPA-Partikel (Amersham
Katalog # RPMQ0007). Rekonstituierte Partikel in PBS ohne Magnesium
oder Calcium in einer Konzentration von 20 mg/ml. Lagerung der rekonstituierten
Partikel bei 4°C.
- 4. Aktivierter CDK2/Cyclin A-Enzymkomplex, gereinigt aus SF9
Zellen, –80°C, 200 μl Aliquots.
- 5. Biotinyliertes Peptidsubstrat (deb-tide). Das Peptid Biotin-X-PKTPKKAKKL
gelöst
in dH2O in einer Konzentration von 5 mg/ml.
Lagerung bei –80°C in 100 μl Aliquots.
- 6. Peptid/ATP-Gemisch:
- 7. 2.5 × Kinasepuffer;
- 8. 10 mM ATP (Sigma Katalog # A-5394).
- 9. 1 M Tris, pH 7.4
- 10. 1 M MgCl2
- 11. 1 M DTT
- 12. PBS (Dulbecco's
phosphat-gepufferte Saline) ohne Magnesium oder Calcium (Gibco Katalog
# 14190-144)
- 13. EDTA (14.12 g per 100 ml)
- 14. Stopplösung:
-
Verfahren:
-
- 1. Herstellen von Inhibitorlösungen in
5 × der
gewünschten
Endkonzentration in 5% DMSO. Zugabe von 10 μl zu jedem Well. Bei Negativkontrollen
Zugabe von 10 μl
5% DMSO.
- 2. Verdünnen
von 5 μl
CDK2/Cyclin A Lösung
in 2.1 ml 2 × Kinasepuffer
(pro Platte).
- 3. Zugabe von 20 μl
Enzym pro Well. Dies kann mit Hilfe einer Handpipette oder mit dem
Titertek Multidrop erfolgen.
- 4. Zugabe von 10 μl
0.5 M EDTA zu den Wells der Negativkontrolle.
- 5. Um die Kinasereaktion zu starten, Zugabe von 20 μl Peptid/ATP-Gemisch
mit Hilfe einer Handpipette oder des Titertek Multidrops. Inkubation
auf der Laborbank hinter einer Radioaktivitätsabschirmung für 1 Stunde.
- 6. Zugabe von 200 μl
Stopplösung
pro Well mit Hilfe des Titertek Multidrops oder einer Handpipette.
- 7. Inkubation für
mindestens 10 Minuten.
- 8. Zentrifugieren der Platte bei ungefähr 2300 rpm für 3-5 Minuten.
- 9. Zählen
der Platte mit einem Trilux Lesegerät unter Verwendung von Protokoll
# 28 (Brian's SPA
Essay).
-
BEISPIEL 8: PDGF-R ELISA
-
Alle
Zellkulturmedien, Glutamin und fötales
Rinderserum werden von Gibco Life Technologie (Grand Island, NY)
bezogen außer
es ist etwas anders angegeben. Alle Zellen wurden in einer befeuchteten
Atmosphäre
mit 90 bis 95% Luft und 5-10% CO2 bei 37°C angezogen.
Alle Zelllinien wurden routinemäßig 2 × die Woche
subkultiviert und waren negativ bezüglich Mycoplasmen, wie mit
Hilfe des Mycotect-Verfahrens (Gibco) bestimmt.
-
Für ELISA
Assays wurden die Zellen (U1242, erhalten von Joseph Schlessinger,
NYU) bis zu einer Konfluenz von 80-90% in Wachstumsmedium (MEM mit
10% FBS, NEAA, 1 mM NaPyr und 2 mM GLN) angezogen und in 96-Well
Gewebekulturplatten in 0.5% Serum in einer Dichte on 25000 bis 30000
Zellen pro Well ausgesät.
Nach Inkubation über
Nacht in 0.5% serum-haltigem Medium wurden die Zellen in serum-freies Medium überführt und
2 Stunden mit der Testverbindung in einem 5% CO2,
37°C Inkubator
behandelt. Die Zellen wurden im Anschluss für 5-10 Minuten mit dem Liganden
stimuliert, gefolgt von der Lyse mit HNTG (20 mM Hepes, 150 mM NaCl,
10% Glyzerin, 5 mM EDTA, 5 mM Na3VO4, 0.2% Triton X-100 und 2 mM NAPyr). Die Zelllysate
(0.5 mg/Well in PBS) wurden auf ELISA Platten transferiert, welche
zuvor mit einem rezeptor-spezifischen Antikörper beschichtet wurden, und
die mit 5% Milch in TBST (50 mM Tris-HCl, pH 7.2, 150 mM NaCl und
0.1% Triton X-100) bei Raumtemperatur für 30 Minuten geblockt wurden.
Die Lysate wurden unter Schütteln
für 1 Stunde
bei Raumtemperatur inkubiert. Die Platten wurden 4 × mit TBST
gewaschen und anschließend
mit einem polyklonalen anti-Phosphotyrosinantikörper 30
Minuten bei Raumtemperatur inkubiert. Überschüssiger anti-Phosphotyrosinantikörper wurde
durch viermaliges Spülen
der Platte mit TBST entfernt. Ein Ziege anti-Kaninchen IgG-Antikörper wurde
30 Minuten bei Raumtemperatur zur ELISA Platte gegeben, gefolgt
von viermaligem Spülen
mit TBST. ABTS (100 mM Zitronensäure,
250 mM Na2HPO4 und
0.5mg/ml 2,2'-Azino-bis
(3-etylbenzthiazolin-6-sulfonsäure) plus
H2O2 (1.2 ml 30%iges
H2O2 auf 10 ml ABTS)
wurde in die ELISA Platten gegeben, um die Farbentwicklung zu starten.
Die Absorbtion bei 410 nm mit einer Referenzwellenlänge von
630 nm wurde etwa 15-30 Minuten nach ABTS-Zugabe analysiert.
-
Beispiel 9: IGF-1 Rezeptor
ELISA
-
Das
nachfolgede Protokoll nach verwendet werden, um das Phosphotyrosinniveau
des IGF-1 Rezeptors zu messen, welches IGF-1 Rezeptor Tyrosinkinaseaktivität anzeigt.
-
Materialien und Reagenzien:
-
Die
folgenden Materialien und Reagenzien wurden verwendet:
- a. Die in diesem Assay verwendete Zelllinie ist 3T3/IGF-1R, eine Zelllinie,
die genetisch modifiziert (engineered) wurde, um den IGF-1 Rezeptor überzuexprimieren.
- b. NIH3T3/IGF-1R wird in einem Inkubator mit 5% CO2 bei 37°C angezogen.
Das Wachstumsmedium ist DMEM plus 10% FBS (hitzeinaktiviert) plus
2 mM L-Glutamin.
- c. Affinitätsgereinigter
anti-IGF-1R Antikörper
17-69.
- d. D-PBSS:
KH2PO4 | 0.20
g/l |
K2HPO4 | 2.16
g/l |
KCl | 0.20
g/l |
NaCg | 8.00
g/l (pH 7.2) |
- e. Blocking Buffer: TBST plus 5% Milk (Carnation Instant Non-Fat
Dry Milk).
- f. TBST Puffer:
Tris-HCl | 50
mM |
NaCl | 150
mM (pH 7.2/HCl 10 N) |
Triton
X-100 | 0.1% |
Eine Stammlösung
of TBS (10 ×)
wird hergestellt, und Triton X-100 wird während der Verdünnung zum
Puffer gegeben. - g. HNTG Buffer:
HEPES | 20
mM |
NaCl | 150
mM (pH 7.2/HCl 1N) |
Glyzerin | 10% |
Triton
X-100 | 0.2% |
Eine Stammlösung
(5X) wird hergestellt und bei 4°C
gelagert. - h. EDTA/HCl: 0.5 M pH 7.0 (NaOH) als 100 × Stammlösung.
- i. Na3VO4: 0.5
M als 100 × Stammlösung. Aliquots
werden bei –80°C gelagert.
- j. Na4P2O7: 0.2 M als 100 × Stammlösung.
- k. Insulin-ähnlicher
Wachstumsfaktor (insulin-like growth factor) von Promega (Ca# G5111).
- l. Polyklonales Kaninchen anti-Phosphotyrosineantiserum.
- m. Ziege anti-Kaninchen IgG/POD
Konjugat(Detektionsantikörper), Tago
(Kat. Nr. 4520, Lot Nr. 1802): Tago, Inc. Burlingame, CA.
- n. ABTS (2,2'-Azinobis
(3-ethylbenzthiazolinsulfonsäure)
Lösung:
Zitronensäure | 100
mM |
Na2HPO4 | 250
mM (pH 4.0/1 N HCl) |
ABTS | 0.5
mg/ml |
Die ABTS Lösung
sollte dunkel und bei 4°C
aufbewahrt werden. Die Lösung
sollte entsorgt werden, wenn sie sich grün verfärbt. - o. Wasserstoffperoxid: 30% Lösung,
wird dunkel und bei 4°C
aufbewahrt.
-
Verfahren:
-
Alle
nachfolgenden Schritte werden bei Raumtemperatur durchgeführt, außer es ist
speziell angegeben. Alle Waschschritte der ELISA Platte werden durch
dreimaliges Spülen
der Platte mit Leitungswasser (tap water), gefolgt von einmaligem
Spülen
mit TBST durchgeführt.
Die Platte wird durch Ausklopfen auf Papiertüchern getrocknet.
-
A. Aussäen der Zellen:
-
- 1. Die Zellen, die in einer Gewebekulturschale
(Corning 25020-100) bis zu einer Konfluenz von 80-90% angezogen
wurden, werden mit Trypsin-EDTA (0.25, 0.3 ml/D-100, Gibco) geerntet.
- 2. Resuspendieren der Zellen in frischem DMEM + 10% FBS + 2
mM L-Glutamin und Transfer in eine 96-Well Gewebekulturplatte (Corning
25806-96) in einer Dichte von 20000 Zellen/Well (100 μl/Well).
Inkubation für
1 Tag, anschließend
Medienwechsel zu serumfreiem Medium (90 μl) und Inkubation bei 5% CO2 und 37°C über Nacht.
-
B. Beschichten und Blockieren
der ELISA Platte:
-
- 1. Beschichten der ELISA Platte (Corning 25805-96)
mit anti-IGF-1R Antikörper
in einer Konzentration von 0.5 μg/Well
in 100 μl
PBS für
mindestens 2 Stunden.
- 2. Entfernen der Beschichtungslösung und Ersetzen mit 100 μl Blockierungspuffer
und Schütteln
für 30
Minuten. Entfernen des Blockierungspuffers und Waschen der Platte
unmittelbar vor der Zugabe des Lysats.
-
C Assayverfahren:
-
- 1. Die Arzneimittel werden unter serumfreien
Bedingungen getestet.
- 2. Verdünnung
der Arzneimittelstammlösung
(in 100 DMSO) 1:10 mit DMEM in einer 96-Well Polypropylenplatte
und Transfer von 10 μl
pro Well dieser Lösung
zu den Zellen, um eine finale Arzneimittelverdünnung von 1:100 und eine finale
DMSO-Konzentration
von 1.0% zu erreichen. Inkubation der zellen bei 5% CO2 und
37°C für 2 Stunden.
- 3. Herstellung von frischem Zelllysepuffer (HNTG*)
HNTG
2 ml
EDTA 0.1 ml
Na3VO4 0.1 ml
Na4 (P2O7) 0.1 ml
H2O 7.3 ml
- 4. Nach Arzneimittelinkubation für 2 Stunden Transfer von 10 μl/Well 200
nM IGF-1 Ligand in PBS zu den Zellen (Endkonzentration 20 nM) und
Inkubation bei 5% CO2 und 37°C für 10 Minuten.
- 5. Entfernen des Mediums und Zugabe von 100 μl HNTG*/Well und Schütteln für 10 Minuten.
Betrachtung der Zellen unter dem Miktroskop, um zu beurteilen, ob
sie adäquat
lysiert sind.
- 6. Verwenden einer Zwölfkanalpipette,
um die Zellen von der Platte zu kratzen, und Homogenisieren des Lysats
durch wiederholtes Ansaugen und Dispensieren. Transfer des gesamten
Lysats in die mit Antikörper beschichtete
ELISA Platte und Schütteln
für 1 Stunde.
- 7. Entfernen des Lysats, Waschen der Platte, Transfer von 100 μl/Well anti-pTyr
Antikörper
(1:3000 mit TBST) und Schütteln
für 30
Minuten.
- 8. Entfernen des anti-pTyr Antikörpers, Waschen der Platte,
Transfer von 100 μl/Well
TAGO (1:3000 mit TBST) und Schütteln
für 30
Minuten.
- 9. Entfernen des Detektionsantikörpers, Waschen der Platte und
Transfer von 100 μl/Well
frischem ABTS/H2O2 (1.2 μl H2O2 auf 10 ml ABTS)
zur Platte, um die Farbentwicklung zu starten.
- 10. Messen der OD bei 410 nm mit einer Referenzwellenlänge von
360 nm in einem Dynatec MR 5000.
-
BEISPIEL 10: EGF REZEPTOR
ELISA
-
Die
EGF Rezeptor-Kinaseaktivität
in Zellen, die genetisch modifiziert wurden, um den humanen EGF-R
zu exprimieren, wurde wie nachfolgend beschrieben gemessen.
-
Materialien und Reagenzien:
-
Die
folgenden Materialien und Reagenzien wurden verwendet:
- a. EGF Ligand: Konzentration der Stammlösung =16.5 μM; EGF 201, TOYOBO, Co., Ltd.
Japan.
- b. 05-101 (UBI) (ein monoklonaler Antikörper, der eine extrazelluläre EGFR
Domäne
erkennt).
- c. anti-Phosphotyrosinantikörper
(anti-Ptyr)(polyklonal).
- d. Detectionsantikörper:
Ziege anti-Kaninchen IgG Meerrettichperoxidase-Konjugat, TAGO, Inc.
Burlingame, CA.
- e. TBST Puffer:
Tris-HCl,
pH 7 | 50
mM |
NaCl | 150
mM |
Triton
X-100 | 0.1 |
- f. HNTG 5 × Stammlösung:
NaCl | 0.75
M |
Glyzerin | 50 |
Triton
X-100 | 1.0% |
- g. ABTS Stammlösung:
Zitronensäure | 100
mM |
Na2HPO44 | 250
mM |
HCl,
konz. | 4.0
pH |
BTS | 0.5
mg/ml |
Aufbewahren der Lösung im Dunkeln bei 4°C bis zur
Verwendung. - h. Reagenzstammlösungen
von:
EDTA | 100mM
pH 7.0 |
Na3VO4 | 0.5
M |
Na4(P2O7) | 0.2
M |
-
Verfahren
-
Das
folgende Protokoll wurde verwendet:
-
A. Präbeschichtung der ELISA Platte:
-
- 1. Beschichten von ELISA Platten (Corning,
96-Well, Katalog # 25805-96) mit 0.5μg/Well 05-101 Antikörper in
PBS, 150 μl
Endvolumen pro Well und Lagerung über Nacht bei 4°C. Beschichtete
Platten können
bis zu 10 Tagen aufbewahrt werden, wenn sie bei 4°C gelagert
werden.
- 2. Am Tag der Verwendung Entfernen des Beschichtungspuffers
und Ersetzen durch Blockierungspuffer (5% Carnation fettfreie Instanttrockenmilch
in PBS). Inkubation der Platte unter Schütteln bei Raumtemperatur (etwa
23°C-25°C) für 30 Minuten.
Unmittelbar vor der Verwendung Entfernen des Blockierungspuffers und
viermaliges Waschen der Platte mit TBST Puffer.
-
B. Aussäen der Zellen:
-
- 1. Die Zelllinie NIH 3T3/C7 (Honegger, et al.,
Cell 51: 199-209, 1987) kann für
diesen Assay verwendet werden.
- 2. Auswählen
von Zellkulturgefäßen mit
80-90% Konfluenz für
das Experiment. Trypsinieren der Zellen und Stoppen der Reaktion
durch Zugabe von 10% CS DMEM Medium. Suspendieren der Zellen in
DMEM Medium (10% CS DMEM Medium) und einmaliges Zentrifugieren bei
1000 rpm bei Raumtemperatur für
5 Minuten.
- 3. Resuspendieren der Zellen in Medium zum Aussäen (DMEM,
0.5% Rinderserum) und Zählen
der Zellen unter Verwendung von Trypan Blau. Eine Lebensfähigkeit
von mehr als 90% ist akzeptabel. Aussäen der Zellen in DMEM Medium
(0.5% Rinderserum) in einer Dichte von 10000 Zellen pro Well, 100 μl pro Well,
in einer 96-Well Mikroteterplatte. Inkubation der ausgesäten Zellen
in 5% CO2 bei 37°C für etwa 40 Stunden.
-
C. Assayverfahren:
-
- 1. Untersuchen der ausgesäten Zellen auf Kontaminationen
mit Hilfe eines Inversmikroskops. Verdünnen der Arzneimittelstammlösung (10
mg/ml in DMSO) 1:10 in DMEM Medium, anschließend Transfer von 5 μl in ein
Testwell, um eine finale Arzneimittelverdünnung von 1:200 und eine DMSO
Endkonzentration von 1% zu ergeben. Die Kontrollwells enthalten
nur DMSO. Inkubation bei 5% CO2 und 37°C für eine Stunde.
- 2. Herstellung des EGF Liganden: Verdünnen der EGF Stammlösung in
DMEM, sodass nach Transfer von 10 μl verdünntem EGF (1:12 Verdünnung) eine
Endkonzentration von 25 nM erreicht wird.
- 3. Herstellung von 10 ml frischem HNTG*, ausreichend für 100 μl/Well, wobei
HNTG* umfasst: HNTG Stammlösung
(2.0 ml), Milli-Q H2O (7.3 ml), EDTA, 100
mM, pH 7.0 (0.5 ml), Na3VO4 0.5
M (0.1 ml) und Na4(P2O7), 0.2 M (0.1 ml).
- 4. Inkubation auf Eis.
- 5. Nach 2 Stunden Inkubation mit dem Arzneimittel Zugabe des
vorbereiteten Liganden zu den Zellen, 10 μl/Well, um eine Endkonzentration
von 25 nM zu ergeben. Die Kontrollwells enthalten nur DMEM. Inkubation
unter Schütteln
bei Raumtemperatur für
5 Minuten.
- 6. Entfernen von Arzneimittel, EGF und DMEM. Zweimaliges Waschen
der Zellen mit PBS. Transfer von 100 μl/Well HNTG* zu den Zellen.
Inkubation auf Eis für
5 Minuten. Währenddessen
Entfernen des Blockierungspuffers von der anderen ELISA Platte und
Waschen mit TBST wie oben beschrieben.
- 7. Abkratzen der Zellen mit einer Pipettenspitze, die sicher
an einer Mikropipette befestigt ist, und Homogenisieren des Zellmaterials
durch wiederholtes Ansaugen und Dispensieren des HNTG* Lysepuffers. Transfer
des Lysats in eine beschichtete, blockierte und gewaschene ELISA
Platte. Inkubation unter Schütteln
bei Raumtemperatur für
1 Stunde.
- 8. Entfernen des Lysats und viermaliges Waschen mit TBST. Transfer
von 100 μl/Well
frisch verdünntem anti-Ptyr
Antikörper
in die ELISA Platte. Inkubation unter Schütteln bei Raumtemperatur für 30 Minuten
in der Gegenwart des anti-pTyr Antiserums (1:3000 Verdünnung in
TBST).
- 9. Entfernen des anti-pTyr Antikörpers und viermaliges Waschen
mit TBST. Transfer von 100 μl/Well
des frisch verdünnten
TAGO 30 anti-Kaninschen IgG Antikörpers in die ELISA Platte.
Inkubation unter Schütteln bei
Raumtemperatur für
30 Minuten (anti-Kaninchen IgG-Antikörper: 1:3000 Verdünnung in
TBST).
- 10. Entfernen des Detektionsantikörpers und viermaliges Waschen
mit TBST. Transfer von 100 μl/Well frisch
hersgestellter ABTS/H2O2 Lösung in
die ELISA Platte. Inkubation bei Raumtemperatur für 20 Minuten. ABTS/H2O2 Lösung: 1.2 μl 30%iges
H2O2 in 10ml ABTS
Stammlösung.
- 11. Stoppen der Reaktion durch Zugabe von 50 μl 5 N Schwefelsäure (optional)
und Bestimmen der OD bei 410 nm.
- 12. Das maximale Phophotyrosinsignal wird durch Subtraktions
des Werts der Negativkontrollen von den Positivkontrollen bestimmt.
Die prozentuale Hemmung des Phophotyrosingehalts für extrakt-enthaltende Wells
wird nach Subtraktion der Negativkontrollen im Anschluss bestimmt.
-
BEISPIEL 11: MET AUTOPHOPHORYLIERUNGSASSAY
ELISA
-
Dieser
Assay bestimmt die Met-Tyrosinkinaseaktivität durch Analyse der Met-Proteintyrosinkinaseniveaus
bezüglich
des Met Rezeptors.
-
Materialien und Reagenzien:
-
Die
folgenden Materialien und Reagenzien wurden verwendet:
- a. HNTG (5 × Stammlösung): Lösen von
23.83 g HEPES und 43.83 g NaCl in etwa 350 ml dH2O.
Einstellen des pH auf 7.2 mit HCl oder NaOH, Zugabe von 500 ml Glyzerin
und 10 ml Triton X-100,
Mischen, Zugabe von dH2O bis zu einem Gesamtvolumen
von 1 Liter. Zur Herstellung von einem Liter 1 × Arbeitslösung Zugabe von 200 ml 5 × sStammlösung zu
800 ml dH2O, Überprüfen und Einstellen des pH,
sofern notwendig, Lagerung bei 4°C.
- b. PBS (Dulbecco's
phosphat-gepufferte Saline), Gibco Katalog # 450-1300EB (1 × Lösung).
- c. Blockierungspuffer: zu 500 ml dH2O
werden 100 g BSA, 12.1 g Tris, pH 7.5, 58.44 g NaCl und 10 ml Tween-20
gegeben und auf 1 l Gesamtvolumen verdünnt.
- d. Kinasepuffer: Zu 500ml dH2O werden
12.1 g Tris, pH 7.2, 58.4 g NaCl, 40.7 g MgCl2 und
1.9 g EGTA gegeben und mit dH2O auf 1 l
Gesamtvolumen gebracht.
- e. PMSF (Phenylmethylsulfonylfluorid), Sigma Katalog # P-7626,
zu 435.5 mg wird 100 Ethanol bis zu einem Gesamtvolumen von 25 ml
gegeben, Vortexen.
- f. ATP (bakterielle Quelle), Sigma Katalog # A-7699, Lagerung
des Pulvers bei –20°C, zur Herstllung
einer Arbeitslösung
werden 3.31 mg in 1 ml dH2O gelöst.
- g. RC-20H HRPO-konjugierter anti-Phophotyrosinantikörper, Transductions Labaratories
Katalog # E120H.
- h. Pierce 1-StepTM Turbo-ELISA (3,3',5,5'-Tetrametylbenzidin, Pierce Katalog #
34002).
- i. H2SO4, Zugabe
von 1 ml konzentrierter Schwefelsäure (18 N) zu 35 ml dH2O.
- j. Tris/HCl, Fischer Katalog # BP152-5, zu 121.14 g werden 600
ml Milli-Q H2O gegeben, der pH wird auf 7.5
(oder 7.2) mit HCl eingestellt, das Gesamtvolumen wird mit Milli-Q
H2O auf 1 l eingestellt.
- k. NaCl, Fischer Katalog # S271-10, Herstellung einer 5 M Lösung.
- l. Tween-20, Fischer Katalog # S337-500.
- m. Na3VO4, Fischer
Katalog # S454-50, zu 1.8 g werden 80 ml Milli-Q H2O
gegeben, Einstellen des pH auf 10.0 mit HCl oder NaOH, Aufkochen
in der Mikrowelle, Abkühlen, Überprüfen des
pH, Wiederholen des Verfahrens, bis der pH stabil bei 10.0 bleibt,
Zugabe von Milli-Q H2O bis zu einem Gesamtvolumen
von 100 ml, Herstellung von 1 ml Aliquots und Lagerung bei –80°C.
- n. MgCl2, Fischer Katalog # M33-500,
Herstellung einer 1 M Lösung.
- o. HEPES, Fischer Katalog # BP310-500, zu 200 ml Milli-Q H2O werden 59.6 g gegeben, Einstellen des
pH auf 7.5, Einstellen des Gesamtvolumens auf 250 ml, Sterilfiltration.
- p. Bovines Albumin (BSA), Sigma Katalog # A-4503, zu 30 g wird
steriles destiliertes Wasser gegeben, um ein Gesamtvolumen von 300
ml zu erreichen, Lagerung bei 4°C.
- q. TBST Puffer: Zu ungefähr
900 ml dH2O in einem graduierten 1 l-Zylinder
werden 6.057 g Tris und 8.766 g NaCl gegeben; wenn diese gelöst sind,
Einstellen des pH auf 7.2 mit HCl, Zugabe von 1.0 ml Triton X-100 und
Einstellen des Gesamtvolumens auf 1 l mit dH2O.
- r. Affinitätsgereinigter
Ziege-anti-Kaninchen IgG-Antikörper (gesamtes
Molekül),
Cappel Kat. # 55641.
- s. Polyklonaler anti-h-Met (C-28) Kaninchen IgG-Antikörper, Santa
Cruz Chemical, Kat. # SC-161.
- t. Transient transfizierte EGFR/Met chimäre Zellen (EMR) (Komada et
al., Oncogene 8: 2381-2390 (1993)).
- u. Natriumcarbonatpuffer (Na2CO4, Fischer Kat. # S495):
Zu 10.6 g werden
800 ml Milli-Q H2O gegeben; wenn dieses
gelöst
ist, Einstellen des pH auf 9.6 mit NaOH, Einstellen des Gesamtvolumens
auf 1 l mit Milli-Q H2O, Filtration, Lagerung
bei 4°C.
-
Verfahren
-
Alle
nachfolgenden Schritte werden bei Raumtemepratur durchgeführt, außer es ist
etwas anderes angegeben. Alle Waschschritte der ELISA Platte werden
durch viermaliges Spülen
mit TBST durchgeführt.
-
A. EMR Lyse:
-
Dieses
Verfahren kann in der Nacht vor oder unmittelbar vor dem Start der
Rezeptorimmobilisierung durchgeführt
werden.
- 1. Schnelles Auftauen der Lysate in
einem 37° Wasserbad
unter schüttelnder
Bewegung, bis die letzten Kristalle verschwinden.
- 2. Lyse des Zellpeletts mit 1 × HNTG mit 1 ml PMSF. Verwenden
von 3 ml HNTG pro 15 cm Zellkulturschale. Zugabe der Hälfte des
kalkulierten HNTG Volumens, Vortexen des Röhrchens für 1 Minute, Zugabe der verbliebenen
Menge an HNTG, vortexen für
eine weitere Minute.
- 3. Ausbalancieren der Röhrchen,
Zentrifugieren bei 10000 × g
und 4°C
für 10
Minuten.
- 4. Vereinigen der Überstände, Entnahme
eines Aliquots zur Proteinbestimmung.
- 5. Schnelles Einfrieren der vereinigten Proben in einem Trockeneis/Ethanol-Bad.
Dieser Schritt wird unabhängig
davon durchgeführt,
ob das Lysat über
Nacht gelagert oder unmittelbar nach der Proteinbestimmung verwendet
wird.
- 6. Duchführung
einer Proteinbestimmung mit Hilfe eines Standard Bicinchoninsäure (BCA)-Verfahrens (BCA
Assay Reagent Kit von Pierce Chemical, Kat. # 23225).
-
B. ELISA Vefahren:
-
- 1. Beschichten von Corning 96-Well ELISA Platten
mit 5 μg/Well
Ziege-anti-Kaninchen Antikörper
in Carbonatpuffer in einem Gesamtvolumen von 50 μl pro Well. Lagerung über Nacht
bei 4°C.
- 2. Entfernen des ungebundenen Ziege-anti-Kaninchenantikörpers durch Umdrehen der Platte,
um die Flüssigkeit
zu entfernen.
- 3. Zugabe von 150 μl
Blockierungspuffer zu jedem Well. Inkubation für 30 Minuten bei Raumtemperatur
unter Schütteln.
- 4. Viermaliges Waschen mit TBST. Ausklopfen der Platte auf einem
Papiertuch, um überschüssige Flüssigkeit
und Luftblasen zu entfernen.
- 5. Zugabe von 1 μg/Well
Kaninchen-anti-Met-Antikörper,
verdünnt
in TBST, in einem Gesamtvolumen von 100 μl/Well.
- 6. Verdünnen
des Lysats in HNTG (90 μg
Lysat/100 μl).
- 7. Zugabe von 100 μl
verdünntem
Lysat zu jedem Well. Schütteln
bei Raumtemperatur für
60 Minuten.
- 8. Viermaliges Waschen mit TBST. Ausklopfen der Platte auf einem
Papiertuch, um überschüssige Flüssgkeit
und Luftblasen zu entfernen.
- 9. Zugabe von 50 μl
Lysepuffer/Well.
- 10. Verdünnen
der Verbindungen/Extrakte 1:10 in 1 × Kinasepuffer in einer 96-Well
Polypropylenplatte.
- 11. Transfer von 5.5 μl
verdünntem
Arzneimittel in die Wells einer ELISA Platte. Inkubation bei Raumtemperatur
unter Schütteln
für 20
Minuten.
- 12. Zugabe von 5.5 μl
60 μM ATP-Lösung pro
Well. Die Negativkontrollen enthalten kein ATP. Inkubation bei Raumtemperatur
unter Schütteln
für 90
Minuten.
- 13. Viermaliges Waschen mit TBST. Ausklopfen der Platte auf
einem Papiertuch, um überschüssige Flüssigkeit
und Luftblasen zu entfernen.
- 14. Zugabe von 100 μl
pro Well RC20 Antikörper
(1:3000 Verdünnung
in Blockierungspuffer). Inkubation für 30 Minuten bei Raumtemperatur
unter Schütteln.
- 15. Viermaliges Waschen mit TBST. Ausklopfen der Platte auf
einem Papiertuch, um überschüssige Flüssigkeit
und Luftblasen zu entfernen.
- 16. Zugabe von 100 μl/Well
Turbo-TMB. Inkubation unter Schütteln
für 30-60
Minuten.
- 17. Zugabe von 100 μL
1 M H2SO4 pro Well,
um die Reaktion zu stoppen.
- 18. Lesen des Assays mit einem Dynatech MR 7000 ELISA Lesegerät. Testfilter
bei 450 nm, Referenzfilter bei 410 nm.
-
BEISPIEL 12: BIOCHEMISCHER
SRC ELISA-ASSAY
-
Dieser
Essay wird verwendet, um die Src-Proteinkinaseaktivität zu messen,
welche die Phosphorylierung eines biotinylierten Peptids als Ausgabegröße bestimmt.
-
Materialen und Reagenzien:
-
Die
folgenden Materialien und Reagenzien wurden verwendet:
- a. Hefe transformiert mit.
- b. Zelllysate: Hefezellen, welche src expremieren, werden pelletiert,
einmal mit Wasser gewaschen, repelletiert und bei –80°C bis zur
Verwendung gelagert.
- c. N-terminal biotinyliertes EEEYEEYEEEYEEEYEEEY wird mittels
Fachleuten bekannter Standardverfahren hergestellt.
- d. DMSO: Sigma, St. Louis, MO.
- e. 96-Well ELISA Platte: Corning 96 Well Easy Wash, modifizierte
Platte mit flachem Boden, Corning Katalog # 25805-96.
- f. NUNC 96-Well Polypropylenplatten mit V-Boden für die Verdünnung von
Verbindungen: Applied Scientific Katalog # A-72092.
- g. Vecastain ELITE ABC Reagenz: Vektor, Burlingame, CA.
- h. anti-src (372) mAB: Schizosaccharomyces pombe wurde verwendet,
um rekombinantes Src zu exprimieren (Superti-Furga, et al., EMBO
J. 12: 2625-2634; Superti-Furga, et al., Nature Biochem. 14: 600-605.).
S. pombe Stamm SP200 (h-s leul.32 ura4 ade210) wurde wie beschrieben
angezogen, und Transformationen mit den pRSP Expressionsplasmiden
wurden mit Hilfe des Lithiumacetat-Verfahrens (Superti-Furga, supra) durchgeführt. Die
Zellen wurden in der Gegenwart von 1 μM Thiamin angezogen, um die
Expression vom nmtl Promotor zu reprimieren, oder in Abwesenheit
von Thiamin, um die Expression zu induzieren.
- i. Monoklonaler anti-Phosphotyrosinantikörper, UBI 05-321 (stattdessen
kann UB40 verwendet werden).
- j. Turbo TMB ELISA Peroxidasesubstrat: Pierce Chemical.
-
Pufferlösungen:
-
- a. PBS (Dulbecco's Phosphat-gepufferte Saline), GIBCO
PBS, GIBCO Katalog # 450-1300EB.
- b. Blockierungspuffer: 5% fettfreie Milch (Carnation) in PBS.
- c. Carbonatpuffer: Na2CO4 von
Fischer, Kat. # S495, Herstellung einer 100 mM Stammlösung.
- d. Kinasepuffer: 1.0 ml (einer 1 M Stammlösung) MgCl2,
0.2 ml (einer 1 M Stammlösung)
MnCl2, 0.2 ml (einer 1 M Stammlösung) DTT,
5.0 ml (einer 1 M Stammlösung)
HEPES und 0.1 ml TX-100, mit Milli-Q H2O auf
1 l Gesamtvolumen bringen.
- e. Lysepuffer: 5.0 ml HEPES (einer 1 M Stammlösung), 2.74
ml (einer 5 M Stammlösung),
10 ml Glyzerin, 1.0 ml TX-100, 0.4 ml EDTA (einer 100 mM Stammlösung), 1.0
ml PMSF (einer 100 mM Stammlösung),
0.1 ml Na3VO4 (einer
0.1 M Stammlösung),
mit Milli-Q H2O auf 100 ml Gesamtvolumen
bringen.
- f. ATP: Sigma Katalog # A-7699, Herstellen einer 10 mM Stammlösung (5.51
mg/ml).
- g. Tris/HCl, Fischer Katalog # BP152-5, zu 600 ml Milli-Q H2O werden 121.14 g gegeben, der pH wird auf 7.5
mit HCl eingestellt, das Gesamtvolumen wird mit Milli-Q H2O auf 1 l eingestellt.
- h. NaCl, Fischer Katalog # S271-10, Herstellung einer 5 M Lösung.
- i. Na3VO4, Fischer
Katalog # S454-50, zu 80 ml Milli-Q H2O
werden 1.8 g gegeben, Einstellen des pH auf 10.0 mit HCl oder NaOH,
Aufkochen in der Mikrowelle, Abkühlen, Überprüfen des
pH, Wiederholen des Verfahrens, bis der pH nach dem Erhitzen/Abkühlen-Zyklus
stabil bei 10.0 bleibt, Zugabe von Milli-Q H2O
bis zu einem Gesamtvolumen von 100 ml, Herstellung von 1 ml Aliquots
und Lagerung bei –80°C.
- j. MgCl2, Fischer Katalog # M33-500,
Herstellung einer 1 M Stammlösung
mit Milli-Q H2O.
- k. HEPES, Fischer Katalog # BP310-500, zu 200 ml Milli-Q H2O werden 59.6 g gegeben, Einstellen des
pH auf 7.5, Einstellen des Gesamtvolumens auf 250 ml mit Milli-Q
H2O, Sterilfiltration.
- l. TBST Puffer: Zu 900 ml dH2O werden
6.075 g TRIS und 8.766 g Natriumchlorid gegeben, Einstellen des pH
auf 7.2 mit HCl, Zugabe von 1.0 mL Tritron-X100, Einstellen des
Gesamtvolumens auf 1 l mit dH2O.
- m. MnCl2: Fischer Katalog # M87-100,
Herstellen einer 1 M Stammlösung
mit Milli-Q H2O.
- n. DTT: Fischer Katalog # BP-172-5.
- o. TBS (TRIS-gepufferte Saline): Zu 900 ml Milli-Q H2O werden 6.057 g TRIS und 8.77 g NaCl gegeben, Einstellen
des Gesamtvolumens auf 1 l mit Milli-Q H2O.
- p. Kinasereaktionsgemisch: Menge pro Assayplatte (100 Wells):
1.0 ml Kinasepuffer, 200 μg
GST-ζ, Einstellen
des Gesamtvolumens auf 8.0 ml mit Milli-Q H2O.
- q. Biotin-markiertes EEEYEEYEEEYEEEYEEEY: Herstellen einer frischen
Peptidstammlösung
(1 mM, 2.98 mg/ml) unmittelbar vor der Verwendung.
- r. Vectastain ELITE ABC Reagenz: Um 14 ml Arbeitsreagenz herzustellen,
wird ein Tropfen von Reagenz A zu 15 ml TBST gegeben, und das Röhrchen wird
zum Mischen mehrere Male umgedreht. Im Anschluss wird ein Tropfen
Reagenz B zugegeben. Das Röhrchen
wird auf einen Orbitalschüttler
gegeben und 30 Minuten gemischt.
-
Verfahren
-
A. Herstellung einer mit
src beschichteten ELISA Platte:
-
- 1. Beschichten der ELISA Platte mit 0.5 μg/Well anti-src
mAB in 100 μl
Natriumcarbonatpuffer, pH 9.6 bei 4°C über Nacht.
- 2. Einmaliges Waschen der Wells mit PBS.
- 3. Blockieren der Platte mit 0.15 ml 5% Milch in PBS für 30 Minuten
bei Raumtemperatur.
- 4. Fünfmaliges
Waschen der Wells mit PBS.
- 5. Zugabe von 10 μg/Well
mit src transformierter Hefelysate, verdünnt in Lysepuffer (0.1 ml Gesamtvolumen pro
Well). (Die Menge an Lysat kann zwischen den Chargen variieren.)
Schütteln
der Platte für
20 Minuten bei Raumtemperatur.
-
B. Herstellung einer mit
Phosphotyrosinantikörper
beschichteten ELISA Platte:
-
- 1. 4G10 Platte: Beschichten mit 0.5 μg/Well 4G10
in 100 μl
PBS bei 4°C über Nacht
und Blockieren mit 0.15 ml 5% Milch in PBS für 30 Minuten bei Raumtemperatur.
-
C. Kinaseassayverfahren:
-
- 1. Entfernen der ungebundenen Proteine von
den obigen Schritten 1-7 und fünfmaliges
Waschen der Platten mit PBS.
- 2. Zugabe von 0.08 ml Kinasereaktionsgemisch pro Well (enthält 10 μl 10 × Kinasepuffer
und 10 μM
(Endkonzentration) Biotin-EEEYEEYEEEYEEEYEEEY pro Well, verdünnt in Wasser).
- 3. Zugabe von 10 μl
Verbindung, verdünnt
in Wasser mit 10% DMSO, und Präinkubation
für 15
Minuten bei Raumtemperatur.
- 4. Starten der Kinasereaktion durch Zugabe von 10 μl/Well 0.05
mM ATP in Wasser (5 μM
ATP Endkonzentration).
- 5. Schütteln
der ELISA Platte für
15 Minuten bei Raumtemperatur.
- 6. Stoppen der Kinasereaktion durch Zugabe von 10 μl 0.5 M EDTA
pro Well.
- 7. Transfer von 90 μl Überstand
in eine blockierte 4G10-beschichtete
ELISA Platte aus dem obigen Abschnitt B.
- 8. Inkubation unter Schütteln
für 30
Minuten bei Raumtemperatur.
- 9. Fünfmaliges
Waschen der Platte mit TBST.
- 10. Inkubation mit Vectastain ELITE ABC-Reagenz (100 μl/Well) für 30 Minuten
bei Raumtemperatur.
- 11. Fünfmaliges
Waschen der Platte mit TBST.
- 12. Entwickeln mit Turbo-TMB.
-
EXAMPLE 13: BIOCHEMISCHER
LCK ELISA-ASSAY
-
Dieser
Assay wird verwendet, um die lck Proteinkinaseaktivitäten zu messen,
indem die Phsphorylierung von GST-ζ als Ausgabegröße gemessen
wird.
-
Materialien und Reagenzien:
-
Die
folgenden Materialien und Reagenzien wurden verwendet:
- a. Hefe transformiert mit lck. Schizosaccharomyces pombe wurde
verwendet, um rekombinantes Lck zu exprimieren (Superti-Furga, et al., EMBO
J. 12: 2625-2634; Superti-Furga, et al., Nature Biochem. 14: 600-605.).
S. pombe Stamm SP200 (h-s leul.32 ura4 ade210) wurde wie beschrieben
angezogen, und Transformationen mit den pRSP Expressionsplasmiden
wurden mit Hilfe des Lithiumacetat-Verfahrens (Superti-Furga, supra)
durchgeführt.
Die Zellen wurden in der Gegenwart von 1 μM Thiamin angezogen, um die
Expression zu induzieren.
- b. Zelllysate: Hefezellen, die lck exprimieren, werden pelletiert,
einmal in Wasser gewaschen, repelletiert und bis zur Verwendung
bei –80°C eingefroren
- c. GST-ζ:
Die DNA, die das GST-ζ Fusionsprotein
zur Expression in Bakterien kodiert, wurde von Arthur Weiss, Howard
Hughes Medical Institute an der University of California, San Francicsco
bezogen. Transformierte Bakterien wurde über Nacht unter Schütteln bei
25°C angezogen.
GST-ζ wurde
mittels Glutathion-Affinitätschromatographie
(Pharmacia, Alameda, CA) gereinigt.
- d. DMSO: Sigma, St. Louis, MO.
- e. 96-Well ELISA Platte: Corning 96-Well Easy Wash, modifizierte
Platte mit flachem Boden, Corning Kat. # 25805-96.
- f. NUNC 96-Well Polypropylenplatten mit V-Boden für die Verdünnung der
Verbindungen. Applied Scientific Kat. # AS-72092.
- g. Gereinigtes Kaninchen-anti-GST Antiserum: Amrad Corporation
(Australien) Kat. # 90001605.
- h. Ziege anti-Kaninchen IgG-HRP: Amersham Kat. V010301. i. Schaf
anti-Maus IgG (H + L): Jackson Labs Kat. # 5215-005-003.
- j. anti-Lck (3A5) mAB: Santa Cruz Biotechnology Kat. # sc-433.
- k. Monoklonaler anti-Phosphotyrosin UBI 05-321 (UB40 kann stattdessen
verwendet werden).
-
Pufferlösungen:
-
- a. PBS (Dulbecco's phosphat-gepufferte Saline), 1 × Lösung, GIBCO
PBS, GIBCO Katalog # 450-1300EB.
- b. Blockierungspuffer: 100 g BSA, 12.1 g Tris, pH 7.5, 58.44
g NaCl, 10 ml Twen-20, Einstellen von 1 l Gesamtvolumen mit Milli-Q
H2O.
- c. Carbonatpuffer: Na2CO4 von
Fischer, Kat. # S495, Herstellung einer 100 mM Stammlösung Milli-Q
H2O.
- d. Kinasepuffer: 1.0 ml (einer 1 M Stammlösung) MgCl2,
0.2 ml (einer 1 M Stammlösung)
MnCl2, 0.2 ml (einer 1 M Stammlösung) DTT,
5.0 ml (einer 1 M Stammlösung)
HEPES und 0.1 ml TX-100, mit Milli-Q H2O auf
1 l Gesamtvolumen bringen.
- e. Lysepuffer: 5.0 ml HEPES (einer 1 M Stammlösung), 2.74
ml (einer 5 M Stammlösung),
10 ml Glyzerin, 1.0 ml TX-100, 0.4 ml EDTA (einer 100 mM Stammlösung), 1.0
ml PMSF (einer 100 mM Stammlösung),
0.1 ml Na3VO4 (einer
0.1 M Stammlösung),
mit Milli-Q H2O auf 100 ml Gesamtvolumen
bringen.
- f. ATP: Sigma Katalog # A-7699, Herstellen einer 10 mM Stammlösung (5.51
mg/ml).
- g. Tris/HCl, Fischer Katalog # BP152-5, zu 600 ml Milli-Q H2O werden 121.14 g gegeben, der pH wird auf 7.5
mit HCl eingestellt, das Gesamtvolumen wird mit Milli-Q H2O auf 1 l eingestellt.
- h. NaCl, Fischer Katalog # S271-10, Herstellung einer 5 M Lösung.
- i. Na3VO4, Fischer
Katalog # S454-50, zu 80 ml Milli-Q H2O
werden 1.8 g gegeben, Einstellen des pH auf 10.0 mit HCl oder NaOH,
Aufkochen in der Mikrowelle, Abkühlen, Überprüfen des
pH, Wiederholen des Verfahrens, bis der pH nach dem Erhitzen/Abkühlen-Zyklus
stabil bei 10.0 bleibt, Zugabe von Milli-Q H2O
bis zu einem Gesamtvolumen von 100 ml, Herstellung von 1 ml Aliquots
und Lagerung bei –80°C.
- j. MgCl2, Fischer Katalog # M33-500,
Herstellung einer 1 M Stammlösung
mit Milli-Q H2O.
- k. HEPES, Fischer Katalog # BP310-500, zu 200 ml Milli-Q H2O werden 59.6 g gegeben, Einstellen des
pH auf 7.5, Einstellen des Gesamtvolumens auf 250 ml mit Milli-Q
H2O, Sterilfiltration.
- l. Bovines Albumin (BSA), Sigma Kat. # A4503, zu 150 ml Milli-Q
H2O werden 30 g gegeben, Einstellen von 300
ml Gesamtvolumen mit Milli-Q H2O, Filtration
durch 0.22 μm
Filter, Lagerung bei 4°C.
- m. TBST Puffer: Zμ 900
ml dH2O werden 6.075 g TRIS und 8.766 g
Natriumchlorid gegeben, Einstellen des pH auf 7.2 mit HCl, Zugabe
von 1.0 mL Tritron-X100, Einstellen des Gesamtvolumens auf 1 l mit
dH2O.
- n. MnCl2: Fischer Katalog # M87-100,
Herstellen einer 1 M Stammlösung
mit Milli-Q H2O.
- o. DTT: Fischer Katalog # BP-172-5.
- p. TBS (TRIS-gepufferte Saline): Zu 900 ml Milli-Q H2O werden 6.057 g TRIS und 8.77 g NaCl gegeben, Einstellen
des Gesamtvolumens auf 1 l mit Milli-Q H2O.
- q. Kinasereaktionsgemisch: Menge pro Assayplatte (100 Wells):
1.0 ml Kinasepuffer, 200 μg
GST-ζ, Einstellen
des Gesamtvolumens auf 8.0 ml mit Milli-Q H2O.
-
Verfahren
-
A. Herstellung einer mit
Lck beschichteten ELISA Platte:
-
- 1. Beschichten der ELISA Platte mit 2.0 μg/Well Schaf
anti-Maus IgG in 100 μl
Natriumcarbonatpuffer, pH 9.6 bei 4°C über Nacht.
- 2. Einmaliges Waschen der Wells mit PBS.
- 3. Blockieren der Platte mit 0.15 ml Blockierungspuffer für 30 Minuten
bei Raumtemperatur.
- 4. Fünfmaliges
Waschen der Wells mit PBS.
- 5. Zugabe von 0.5 μg/Well
anti-lck (mAB 3A5) in 0.1 ml PBS bei Raumtemperatur für 1-2 Stunden.
- 6. Fünfmaliges
Waschen der Wells mit PBS.
- 7. Zugabe von 20 μg/Well
mit lck transformierter Hefelysate, verdünnt in Lysepuffer (0.1 ml Gesamtvolumen pro
Well). (Die Menge an Lysat kann zwischen den Chargen variieren.)
Schütteln
der Platte für
20 Minuten bei Raumtemperatur.
-
B. Herstellung einer mit
Phosphotyrosinantikörper
beschichteten ELISA Platte:
-
- 1. UB40 Platte: Beschichten mit 1.0 μg/Well UB40
in 100 μl
PBS bei 4°C über Nacht
und Blockieren mit 0.15 ml Blockierungspuffer für mindestens 1 Stunde bei Raumtemperatur.
-
C. Kinaseassayverfahren:
-
- 1. Entfernen der ungebundenen Proteine von
den obigen Schritten 1-7 und fünfmaliges
Waschen der Platten mit PBS.
- 2. Zugabe von 0.08 ml Kinasereaktionsgemisch pro Well (enthält 10 μl 10 × Kinasepuffer
und 2 μ GST-ζ pro Well,
verdünnt
in Wasser).
- 3. Zugabe von 10 μl
Verbindung, verdünnt
in Wasser mit 10% DMSO, und Präinkubation
für 15
Minuten bei Raumtemperatur.
- 4. Starten der Kinasereaktion durch Zugabe von 10 μl/Well 0.1
mM ATP in Wasser (10 μM
ATP Endkonzentration).
- 5. Schütteln
der ELISA Platte für
60 Minuten bei Raumtemperatur.
- 6. Stoppen der Kinasereaktion durch Zugabe von 10 μl 0.5 M EDTA
pro Well.
- 7. Transfer von 90 μl Überstand
in eine blockierte 4G10-beschichtete
ELISA Platte aus dem obigen Abschnitt B.
- 8. Inkubation unter Schütteln
für 30
Minuten bei Raumtemperatur.
- 9. Fünfmaliges
Waschen der Platte mit TBST.
- 10. Inkubation mit Kaninchen anti-GST Antikörper in einer Verdünnung von
1:5000 in 100 μl
TBST für
30 Minuten bei Raumtemperatur.
- 11. Fünfmaliges
Waschen der Platte mit TBST.
- 12. Inkubation mit Ziege anti-Kaninchen IgG-HRP in einer Verdünnung von
1:20000 in 100 μl
TBST für
30 Minuten bei Raumtemperatur.
- 13. Fünfmaliges
Waschen der Platte mit TBST.
- 14. Entwickeln mit Turbo-TMB.
-
BEISPIEL 14: ASSAY, DER
DIE PHOSPHORYLIERUNGSFUNKTION VON RAF MISST
-
Der
folgende Assay misst die Menge RAF-katalysierter Phosphorylierung
seines Zielproteins MEK sowie des Zielproteins von MEK, MAPK. Die
RAF Gensequenz wird in Bonner et al., 1985, Molec. Cell. Biol. 5: 1400-1407
beschrieben und ist in multiplen Gensequenzdatenbanken leicht zugänglich.
Die Konstruktion des Nukleinsäurevektors
und der Zelllinien, die für
diesen Teil der Erfindung verwendet werden, werden in Morrison et
al., 1988, Proc. Natl. Acad. Sci USA 85: 8855-8859 vollständig beschrieben.
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Sf9 (Spodoptera frugiperda) Zellen, GIBCO-BRL,
Gaithersburg, MD.
- 2. RIPA Puffer: 20 mM Tris/HCl, pH 7.4, 137 mM NaCl, 10% Glyzerin,
1 mM PMSF, 5 mg/l Aprotenin, 0.5% Triton X-100.
- 3. Thioredoxin/MEK-Fusionsprotein (T-MEK): T-MEK Expression
und Reinigung mittels Affinitätschromatographie
wurden entsprechend den Anweisungen des Herstellers durchgeführt. Kat.
# K350-01 und R350-40, Invitrogen Corp., San Diego, CA.
- 4. His-MAPK (ERK-2). His-markierte MAPK wurde in XL1 Blue-Zellen
exprimiert, die mit einem His-MAPK kodierenden pUC18 Vektor transformiert
wurden. His-MAPK wurde mittels Ni-Affinituatschromatographie gereinigt.
Cat. # 27-4949-01, Pharmacia, Alameda, CA, wie hier beschrieben.
- 5. Schaf anti-Maus IgG, Jackson Laboratories, west Grove, PA.
Katalog # 515-006-008, Lot # 28563.
- 6. RAF-1 Proteinkinase-spezifischer Antikörper URP2653 von UBI.
- 7. Beschichtungspuffer: PBS, phosphat-gepufferte Saline, GIBCO-BRL,
Gaithersburg, MD.
- 8. Waschpuffer: TBST – 50
mM Tris/HCl, pH 7.2, 150 mM NaCl, 0.1% Triton X-100.
- 9. Blockierungspuffer: TBST, 0.1% Ethanolamin, pH 7.4.
- 10. DMSO, Sigma, St. Louis, MO.
- 11. Kinasepuffer (KB): 20 mM HEPES/HCl, pH 7.2, 150 mM NaCl,
0.1% Triton X-100, 1 mM PMSF, 5 mg/l Aprotenin, 75 mM Natriumorthovanadat,
0.5 mM DTT und 10 mM MgCl2.
- 12. ATP-Gemisch: 100 mM MgCl2, 300 mM
ATP, 10 mCi 33P ATP (Dupont NEN)/ml.
- 13. Stopp-Lösung:
1% Phosphorsäure,
Fisher, Pittsburgh, PA.
- 14. Wallac Cellulosephosphatfiltermatten, Wallac, Turku, Finnland.
- 15. Filterwaschlösung:
: 1% Phosphorsäure,
Fisher, Pittsburgh, PA.
- 16. Tomtec Platten-Harvester, Wallac, Turku, Finnland
- 17. Wallac Beta Plattenlesegerät # 1205, Wallac, Turku, Finnland.
- 18. NUNC 96-Well Polypropylenplatten mit V-Boden für Verbindungen,
Applied Scientific, Katalog # AS-72092
-
Verfahren
-
Alle
folgenden Schritte wurden bei Raumtemperatur durchgeführt, außer es ist
etwas anderes angegeben.
- 1. Beschichten der
ELISA Platte: Die ELISA Wells werden mit 100 μl affinitätsgereinigtem Schaf anti-Maus Antiserum
(1 mg/100 ml Beschichtungspuffer) über Nacht bei 4°C beschichtet.
- 2. Umdrehen der Platte und Entfernen der Flüssigkeit. Zugabe von 100 μl Blockierungslösung und
Inkubation für
30 Minuten.
- 3. Entfernen der Blockierungslösung und viermaliges Waschen
mit Waschpuffer. Ausklopfen der Platte auf einem Papiertuch, um überschüssige Flüssigkeit
zu entfernen.
- 4. Zugabe von 1 mg RAF 1-spezifischem Antikörper zu jedem Well und Inkubation
für 1 Stunde.
Waschen wie in Schritt 3 beschrieben.
- 5. Auftauen der Lysate der mit RAS/RAF infizierten Sf9 Zellen
und Verdünnen
mit TBST auf 100 mg/100 ml. Zugabe von 10 mg verdünntem Extrakt
zu den Wells und Inkubation für
eine Stunde. Schütteln
der Platten während
der Inkubation. Negativkontrollen enthalten kein Lysat. Die Lysate
der mit RAS/RAV infizierten SF9-Insektenzellen werden hergestellt,
nachdem die Zellen mit rekombinanten Baculoviren in einer MOI von
5 für jedes
Virus infiziert und 48 Stunden später geerntet wurden. Die Zellen
werden einmal mit PBS gewaschen und in RIPA-Puffer lysiert. Unlösliches Material wird mittels
Zentrifugation (5 Minuten bei 10000 × g) entfernt. Aliquots der
Lysate werden in Trockeneis/Ethanol eingefroren und bei –80°C bis zur
Verwendung gelagert.
- 6. Entfernen von nicht-gebundenem Material und Waschen wie oben
angegeben (Schritt 3).
- 7. Zugabe von 2 μg
T-MEK und 2 μg
His-MAPK/Well und Einstellen des Volumens auf 40 μl mit Kinasepuffer.
Verfahren zur Reinigung von T-MEK und MAPK aus Zellextrakten werden
hier beispielhaft dargestellt.
- 8. 20-fache Vorverdünnung
der Verbindungen (Stammlösung
10 mg/ml DMSO) oder der Extrakte in TBST mit 1% DMSO. Zugabe von
5 μl der
vorverdünnten
Verbindungen/Extrakte zu den Wells, wie in Schritt 6 beschrieben.
Inkubation für
20 Minuten. Kontrollen enthalten kein Arzneimittel.
- 9. Starten der Kinase-Reaktion durch Zugabe von 5 μl ATP-Gemisch.
Schütteln
der Platten auf einem ELISA Platten-Schüttler
während
der Inkubation.
- 10. Stoppen der Kinase-Reaktion nach 60 Minuten durch Zugabe
von 30 μl
Stopp-Lösung
zu jedem Well.
- 11. Platzieren der Phosphocellulosematte und der ELISA
-
Platte
in den Tomtec Platten-Harvester. Ernten und Waschen der Filter mit
der Filterwaschlösung
gemäß den Empfehlungen
des Herstellers. Trocknen der Filtermatten. Versiegeln der Filtermatten
und Einsetzen in eine Halterung. Einsetzen der Halterung in die
Vorrichtung zur radioaktiven Detektion und Quantifizieren des radioaktiven
Phosphors auf den Filtermatten.
-
Alternativ
werden 40 μl
Aliquots aus den einzelnen Wells der Assayplatte in die entsprechenden
Positionen einer Phosphocellulosefiltermatte transferiert. Nach
Lufttrocknen der Filter werden die Filter in eine Schale gegeben.
Vorsichtiges Schütteln
der Schale, Wechseln der Waschlösung
in 15 minütigen
Intervallen für
eine Stunde. Lufttrocknen der Filtermatten. Versiegeln der Filtermatten
und Einsetzen in eine Halterung, die zur Messung des radioaktiven
Phosphors in den Proben geeignet ist. Einsetzen der Halterung in
ein Detektionsgerät
und Quantifizieren des radioaktiven Phosphors auf den Filtermatten.
-
Zelluläre/biologische Assays
-
BEISPIEL 15: ALLGEMEINES
VERFAHREN FÜR
BrdU-INKORPORATIONSASSAYS
-
Die
nachfolgenden Assays verwenden Zellen, die genetisch modifiziert
(engineered) wurden, um einen Rezeptor von Interesse zu exprimieren,
und sie evaluieren den Effekt einer Verbindung von Interesse hinsichtlich
der Aktivität
der liganden-induzierten DNA-Synthese durch Bestimmen der BrdU-Inkorporation in
die DNA.
-
Die
folgenden Materialien, Reagenzien und Verfahren werden allgemein
für jeden
der folgenden BrdU-Inkorporationsassays verwendet. Variationen in
spezifischen Assays sind angegeben.
-
Materialen und Reagenzien:
-
- 1. Der geeignete Ligand
- 2. Die geeigneten genetisch modifizierten Zellen
- 3. BrdU-Markierungsreagenz: 10 mM, in PBS (pH 7.4) (Boehringer
Mannheim, Deutschland).
- 4. FixDenat: Fixierlösung
(gebrauchsfertig) (Boehringer Mannheim, Deutschland).
- 5. Anti-BrdU-POD: monoklonaler Maus-Antikörper, konjugiert mit Peroxidase
(Boehringer Mannheim, Deutschland).
- 6. TMB-Substratlösung:
Tetramethylbenzidin (TMB, Boehringer Mannheim, Deutschland).
- 7. PBS-Waschlösung:
1 × PBS,
pH 7.4.
- 8. Bovines Albumin (BSA), Fraktion 5, Pulver, (Sigma Chemical
Co., USA)
-
Allgemeines Verfahren:
-
- 1. Die Zellen werden in einer Dichte von 8000
Zellen/Well in 10% CS, 2 mM Glutamin in DMEM in einer 96 Well-Platte ausgesät. Die Zellen
werden über
Nacht bei 37°C
in 5% CO2 inkubiert.
- 2. Nach 24 Stunden werden die Zellen mit PBS gewaschen, und
im Anschluss werden sie 24 Stunden in serumfreiem Medium (0% CS
DMEM mit 0.1% BSA) inkubiert.
- 3. An Tag 3 werden der geeignete Ligand und die Testverbindung
gleichzeitig zu den Zellen gegeben. Die Negativkontrollen enthalten
nur serumfreies DMEM mit 0.1% BSA. Die Positivkontrollen enthalten
den Liganden, aber keine Testverbindung. Testverbindungen werden
in serumfreiem DMEM mit Ligand in einer 96 Well-Platte hergestellt
und seriell für
sieben Testkonzentrationen verdünnt.
- 4. Nach 18 Stunden Ligandenaktivierung wird verdünntes BrdU-Markierungsreagenz
(1:100 in DMEM, 0.1% BSA) zugegeben, und die Zellen werden 1.5 Stunden
mit BrdU (Endkonzentration 10 μM)
inkubiert.
- 5. Nach Inkubation mit dem Markierungsreagenz wird das Medium
durch Dekantieren und Ausklopfen der umgedrehten Platte auf einem
Papiertuch entfernt. FixDenat-Lösung
wird zugegeben (50 μl/Well),
und die Platten werden 45 Minuten auf einem Plattenschüttler bei
Raumtemperatur inkubiert.
- 6. Die FixDenat-Lösung
wird sorgfältig
durch Dekantieren und Ausklopfen der umgedrehten Platte auf einem
Papiertuch entfernt. Milch wird als Blockierungslösung zugegeben
(5% wasserfreie Milch in PBS, 200 μl/Well), und die Platte wird
auf einem Plattenschüttler
30 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert.
- 7. Die Blockierungslösung
wird durch Dekantieren entfernt, und die Wells werden einmal mit
PBS gewaschen. Anti-BrdU-POD
Lösung
(1:2000 Verdünnung
in PBS, 1% BSA) wird zugegeben (50 μl/Well), und die Platte wird
auf einem Plattenschüttler
90 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert.
- 8. Das Antikörperkonjugat
wird sorgfältig
durch Dekantieren und fünfmaliges
Spülen
der Wells mit PBS entfernt, und die Platte wird durch Umdrehen und
Ausklopfen auf einem Papiertuch getrocknet.
- 9. TMB Substratlösung
wird zugegeben (100 μl/Well)
und 20 Minuten bei Raumtemperatur auf einem Plattenschüttler inkubiert,
bis die Farbentwicklung zur photometrischen Detektion ausreichend
ist.
- 10. Die Absorption der Proben wird mit einem Dynatech ELISA-Platten
Lesegerät
bei 410 nm gemessen (im "Dual
Wavelength-Modus" mit
einem Filter bei 490 nm als Referenzwellenlänge).
-
BEISPIEL 16: EGF-INDUZIERTER
BrdU-INKORPORATIONSASSAY
-
Das
Verfahren ist das Gleiche als das oben beschriebene allgemeine Verfahren
mit Ausnahme der folgenden Änderungen:
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Maus-EGF 201 (Toyobo Co., Ltd., Japan)
- 2. 3T3/EGFRc7
-
BEISPIEL 17: EGF-INDUZIERTER
HER 2-GESTEUERTER BrdU-INKORPORATIONSASSAY
-
Das
Verfahren ist das Gleiche als das oben beschriebene allgemeine Verfahren
mit Ausnahme der folgenden Änderungen:
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Maus-EGF 201 (Toyobo Co., Ltd., Japan)
- 2. 3T3/EGFr/Her2/EGFr (EGFr mit einer Her-2 Kinasedomäne)
-
BEISPIEL 18: EGF-INDUZIERTER
HER 4-GESTEUERTER BrdU-INKORPORATIONSASSAY
-
Das
Verfahren ist das Gleiche als das oben beschriebene allgemeine Verfahren
mit Ausnahme der folgenden Änderungen:
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Maus-EGF 201 (Toyobo Co., Ltd., Japan)
- 2. 3T3/EGFr/Her4/EGFr (EGFr mit einer Her-4 Kinasedomäne)
-
BEISPIEL 19: PDGF-INDUZIERTER
BrdU-INKORPORATIONSASSAY
-
Das
Verfahren ist das Gleiche als das oben beschriebene allgemeine Verfahren
mit Ausnahme der folgenden Änderungen:
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Humaner PDGF B/B (Boehringer Mannheim, Deutschland)
- 2. 3T3/EGFRc7
-
BEISPIEL 20: FGF-INDUZIERTER
BrdU-INKORPORATIONSASSAY
-
Das
Verfahren ist das Gleiche als das oben beschriebene allgemeine Verfahren
mit Ausnahme der folgenden Änderungen:
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Humaner FGF2/bFGF (Gibco BRL, USA)
- 2. 3T3c7/EGFr
-
BEISPIEL 21: IGF1-INDUZIERTER
BrdU-INKORPORATIONSASSAY
-
Das
Verfahren ist das Gleiche als das oben beschriebene allgemeine Verfahren
mit Ausnahme der folgenden Änderungen:
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Humaner rekombinanter IGF1 (G511, Promega
Corp., USA)
- 2. 3T3/IGF1r
-
BEISPIEL 22: INSULIN-INDUZIERTER
BrdU-INKORPORATIONSASSAY
-
Das
Verfahren ist das Gleiche als das oben beschriebene allgemeine Verfahren
mit Ausnahme der folgenden Änderungen:
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Insulin, kristallin, bovin, Zink (13007,
Gibco BRL, USA)
-
BEISPIEL 23: HGF-INDUZIERTER
BrdU-INKORPORATIONSASSAY
-
Das
Verfahren ist das Gleiche als das oben beschriebene allgemeine Verfahren
mit Ausnahme der folgenden Änderungen:
-
Materialien und Reagenzien:
-
- 1. Rekombinanter humaner HGF (Katalognummer
249-HG, R&D Systems,
Inc. USA)
- 2. BXPC-3 Zellen (ATCC CRL-1687)
-
Verfahren
-
- 1. Die Zellen werden in einer Dichte von 9000
Zellen/Well in RPMI, 10% FBS in einer 96 Well-Platte ausgesät. Die Zellen
werden über
Nacht bei 37°C
in 5% CO2 inkubiert.
- 2. Nach 24 Stunden werden die Zellen mit PBS gewaschen, und
im Anschluss werden sie in 100 μl
serumfreiem Medium (RPMI mit 0.1% BSA) inkubiert.
- 3. An Tag 3 werden 25 μl
Ligand (hergestellt in einer Konzentration von 1 μg/ml in RPMI
mit 0.1% BSA, HGF Endkonzentration 200 ng/ml) und die Testverbindungen
zu den Zellen gegeben. Zu den Negativkontrollen werden nur 25 μl serumfreies
RPMI mit 0.1% BSA gegeben. Zu den Positivkontrollen wird der Ligand (HGF),
aber keine Testverbindung gegeben. Die Testverbindungen werden in
einer 5 × höheren Konzentration
als ihre Endkonzentration in serumfreiem RPMI mit Ligand in einer
96 Well-Platte hergestellt und seriell für die sieben Testkonzentrationen
verdünnt.
Typischerweise beträgt
die höchste
Endkonzentration der Testverbindung 100 μM, und es werden 1:3 Verdünnungen
verwendet (d.h. der Bereich der Endkonzentrationen der Testverbindungen
liegt zwischen 0.137-100 μM).
- 4. Nach 18 Stunden Ligandenaktivierung werden 12.5 μl verdünntes BrdU-Markierungsreagenz
(1:10 in RPMI, 0.1% BSA) zu jedem Well gegeben, und die Zellen werden
mit BrdU (Endkonzentration 10 μM)
eine Stunde inkubiert.
- 5. Analog zum allgemeinen Verfahren.
- 6. Analog zum allgemeinen Verfahren.
- 7. Die Blockierungslösung
wird durch Dekantieren entfernt, und die Wells werden einmal mit
PBS gewaschen. Anti-BrdU-POD
Lösung
(1:100 Verdünnung
in PBS, 1% BSA) wird zugegeben (100 μl/Well), und die Platte wird
auf einem Plattenschüttler
90 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert.
- 8. Analog zum allgemeinen Verfahren.
- 9. Analog zum allgemeinen Verfahren.
- 10. Analog zum allgemeinen Verfahren.
-
BEISPIEL 24: HUV-EC-C
ASSAY
-
Das
folgende Protokoll kann ferner verwendet werden, um die Aktivität einer
Verbindung gegenüber PDGF-R,
FGF-R, VEGF, aFGF oder FLK-1/KDR zu messen, die alle natürlicherweise
von HUV-EC-C Zellen exprimiert werden.
-
TAG 0:
-
- 1. Waschen und Trypsinieren der HUV-EC-C Zellen
(humane endotheliale Zellen der Nabelschnurvene, American Type Culture
Collection, Katalognummer 1730 CRL). Zweimaliges Waschen mit etwa
1 ml/10 cm2 Gewebekulturflasche Dulbecco's phosphatgepufferte
Saline (D-PBS, bezogen von Gibco BRL, Katalognummer 14190-029).
Trypsinieren mit 0.05 Trypsin-EDTA in einer nicht-enzymatischen Zelldissoziationslösung (Sigma
Chemical Company, Katalognummer C-1544). Das 0.05 Trypsin wurde
durch Verdünnen
von 0.25 Trypsin/1 mM EDTA (Gibco, Katalognummer 25200-049) in der
Zelldissoziationslösung
hergestellt. Trypsinieren mit etwa 1 ml/25-30 cm2 Gewebekulturflasche
für etwa
5 Minuten bei 37°C.
Nachdem sich die Zellen von der Flasche abgelöst haben, Zugabe des gleichen
Volumens Assay-Medium und Transfer in ein steriles 50 ml Zentrifugenröhrchen (Fisher
Scientific, Katalognummer 05-539-6).
- 2. Waschen der Zellen mit etwa 35 ml Assaymedium im sterilen
50 ml Zentrifugenröhrchen
durch Zugabe des Assaymediums, Zentrifugation für 10 Minuten bei ungefähr 200 × g, Absaugen
des Überstands
und Resuspendieren mit 35 ml D-PBS. Zweimaliges Wiederholen des
Waschschrittes mit D-PBS, Resuspendieren der Zellen in etwa 1 ml
Assaymedium/15 cm2 Gewebekulturflasche.
Das Assaymedium besteht aus F12K Medium (Gibco BRL, Katalognummer
21127-014) + 0.5% hitzeinaktiviertes fötales Rinderserum. Zählen der
Zellen mit einem Coulter-Counter,
Coulter Electronics, Inc.) und Zugabe von Assaymedium zu den Zellen,
um eine Konzentration von 0.8-1.0 × 105 Zellen/ml
zu erhalten.
- 3. Zugeben der Zellen in eine 96 Well-Platte mit flachem Boden
(flat-botoom plates) in einer Konzentration von 100 μl/Well oder
0.8-1.0 × 109 Zellen/Well, Inkubation für etwa 24
Stunden bei 37°C,
5% CO2.
-
TAG 1:
-
- 1. Herstellung zweifacher Arzneimitteltitrationen
in separaten 96 Well-Platten, im Allgemeinen 50 μM-0 μM. Verwenden des gleichen Assaymediums,
das an Tag 0 in Schritt 2 verwendet wurde. Die Titrationen werden durch
Zugeben von 90 μl
Arzneimittel/Well in einer Konzentration von 200 μM (4 × die Endkonzentration) in
das oberste Well einer bestimmten Spalte der Platte hergestellt.
Da die Konzentration der Stammlösung üblicherweise
20 mM in DMSO beträgt,
enthält
die 200 μM
Arzneimittelkonzentration 2% DMSO.
Daher wird das Verdünnungsmittel
mit 2% DMSO in Assaymedium (F12K + 0.5% fötales Rinderserum) als Verdünnungsmittel
für die
Arzneimitteltitrationen verwendet, um das Arzneimittel zu verdünnen, die
DMSO Konzentration jedoch konstant zu halten. Zugabe dieses Verdünnungsmittels
zu den verbliebenen Wells in der Spalte in einer Konzentration von
60 μl/Well.
Entnahme von 60 μl
von den 120 μl
der 200 μM
Arzneimittelverdünnung
im obersten Well der Spalte und Mischen mit 60 μl im zweiten Well der Spalte.
Entnahme von 60 μl
dieses Wells und Mischen mit den 60 μl im dritten Well der Spalte μsw., bis
die zweifachen Titrationen vollständig sind. Wenn das vorletzte
Well gemischt ist, Entnahme von 60 der 120 μl in diesem Well und Verwerfen
derselben. Belassen der 60 μl
DMSO/Medienverdünnungsmittel
im letzten Well als Kontrolle, die kein Arzneimittel enthält. Herstellen
von 9 Spalten mit titrierten Arzneimitteln, ausreichend für eine Dreifachbestimmung
für (1)
VEGF (bezogen von Pepro Tech Inc., Katalognummer 100-200, (2) endothelialen
Zellwachstumsfaktor (ECGF) (ebenfalls bekannt als saurer Fibroblastenwachstumsfaktor
oder aFGF) (bezogen von Boehringer Mannheim Biochemica, Katalognummer
1439600), oder (3) humanen PDGF B/B (1276-956, Boehringer Mannheim,
Deutschland) und Assaymedium -Kontrolle. ECGF wird als Präparation mit
Natriumheparin verwendet.
- 2. Transfer von 50 μl/Well
der Arzneimittelverdünnungen
in die 96 Well-Assayplatten, die 0.8-1.0 × 109 HUV-EC-C Zellen/100 μl/Well von
Tag 0 enthalten, und Inkubation für ungefähr 2 Stunden bei 37°C, 5% CO2.
- 3. Zugabe von 50 μl/Well
in Dreifachbestimmung von 80 μg/ml
VEG F, 20 ng/ml ECGF oder Medienkontrolle zu jeder Arzneimittelkonzentration.
Wie bei den Arzneimitteln betragen die Konzentrationen der Wachstumsfaktoren
viermal die gewünschte
Endkonzentration. Verwenden des Assaymediums von Tag 1, Schritt 2
zur Herstellung der Konzentrationen der Wachstumsfaktoren. Inkubation
für ungefähr 24 Stunden
bei 37°C,
5% CO2. Jedes Well enthält 50 μl Arzneimittelverdünnung, 50 μl Wachstumsfaktor
oder Medium und 100 μl
Zellen, was einem Gesamtvolumen von 200 μl/Well entspricht. Somit werden
die vierfachen Konzentrationen der Arzneimittel und der Wachstumsfaktoren
zu einer 1 × Konzentration,
sobald alle Komponenten zu den Wells gegeben wurden.
-
TAG 2:
-
- 1. Zugabe von 3H-Thymidin (Amersham, Katalognummer
TRK-686) in einer
Konzentration von 1 μCi/Well (10 μl/Well einer
100 μCi/ml
Lösung
in RPMI Medium + 10% hitzeinaktiviertem fötalem Rinderserum) und Inkubation
für ungefähr 24 Stunden
bei 37°C,
5% CO2. Anmerkung: 3H-Thymidin
wird in RPMI-Medium hergestellt, da alle anderen Anwendungen, für die 3H-Thymidin verwendet wird, Experimente beinhalten,
die in RPMI durchgeführt
werden. Die Unterschiede im Medium in diesem Schritt sind möglicherweise
nicht signifikant. RPMI wurde von Gibco BRL bezogen, Katalognummer
111875-051.
-
TAG 3:
-
- 1. Einfrieren der Platten über Nacht bei –20°C.
-
TAG 4:
-
- 1. Auftauen der Platten und Ernten mit einem
96 Well-Plattenharvester
(Tomtec Harvester 96®) auf Filtermatten (Wallac,
Katalognummer 1205-401), Auswerten der Counts mit einem Wallac BetaplateTM Flüssigszintillationszähler.
-
In vivo-Tiermodelle
-
BEISPIEL 25: HETEROTRANSPLANTAT-TIERMODELLE
-
Die
Fähigkeit
humaner Tumore, als Heterotransplantate in athymen Mäusen (z.B.
Balb/c, nu/nu) zu wachsen, stellt ein zweckmäßiges in vivo Modell zur Untersuchung
der biologischen Antwort für
Therapien humaner Tumore bereit. Seit der ersten erfolgreichen Heterotransplantation
humaner Tumore in athyme Mäuse (Rygaard
and Povlsen, 1969, Acta Pathol. Microbial. Scand. 77: 758-760),
wurden viele verschiedene humane Tumorzelllinien (z.B. Brust-, Lungen-,
Urogenital-, Gastrointestinal-, Kopf- und Halsbereich-, Glioblastom-, Knochen-
und bösartige
Melanome) transplantiert und erfolgreich in Nacktmäusen angezogen.
Die folgenden Assays können
verwendet werden, um das Aktivitätsniveau,
die Spezifität
und die Wirkung der verschiedenen Verbindungen der vorliegenden
Erfindung zu bestimmen.
-
Geeignete
Zelllinien für
subkutane Heterotransplantatexperimente umfassen C6 Zellen (Gliom,
ATCC # CCL 107), A375 Zellen (Melanom, ATCC # CRL 1619), A431 Zellen
(epidermales Karzinom, ATCC # CRL 1555), Calu6 Zellen (Lunge, ATTC
# HTB 56), PC3 Zellen (Prostata, ATCC # CRL 1435) und NIH 3T3-Fibroblasten,
die genetisch modifiziert wurden, um EGFR, PDGFR, IGF-1R oder eine
beliebige andere Testkinase überzuexprimieren.
Das folgende Protokoll kann zur Durchführung von Heterotransplantatexperimenten
verwendet werden:
Weibliche atyhme Mäuse (BALB/c, nu/nu) werden
von Simonsen Laboratories (Gilroy, CA) bezogen. Alle Tiere werden
unter Reinraumbedingungen in Mikroisolatorkäfigen mit Alpha-dri Streu gehalten.
Sie erhalten steriles Nagetierfutter und Wasser nach Belieben.
-
Die
Zelllinien werden in geeignetem Medium (z.B. MEM, DMEM, Ham's F10 oder Ham's F12 plus 5-10%
fötales
Rinderserum (FBS) und 2 mM Glutamin (GLN)) angezogen. Alle Zellkulturmedien,
Glutamin und fötales
Rinderserum werden von Gibco Life Technologies (Grand Island, NY)
bezogen, außer
es ist etwas anderes angegeben. Alle Zellen werden in einer feuchten
(humid) Atmosphäre
mit 90-95% Luft und 5-10% CO2 bei 37°C angezogen.
Alle Zelllinien werden routinemäßig zweimal
die Woche subkultiviert und sind negativ für Mycoplasmen, wie mit Hilfe
der Mycotect-Methode (Gibco) bestimmt wurde.
-
Die
Zellen werden bei oder nahe Konfluenz mit 0.05 Trypsin-EDTA geerntet
und bei 450 × g
zehn Minuten pelletiert. Die Pellets werden in sterilem PBS oder
in Medium (ohne FBS) in einer bestimmten Konzentration resuspendiert,
und die Zellen werden in die hintere Flanke der Mäuse (8-10
Mäuse pro
Gruppe, 2-10 × 106 Zellen pro Tier) implantiert. Das Tumorwachstum
wird über
3-6 Wochen mit Hilfe einer Schublehre gemessen. Tumorvolumina werden
als Produkt aus Länge × Breite × Höhe berechnet,
außer
es ist etwas anderes angegeben. P-Werte werden mit Hilfe des Student's T-Tests berechnet.
Testverbindungen in 50-100 μl
Exzipient (z.B. DMSO oder VPD:D5W) werden mit Hilfe einer IP-Injektion
in verschiedenen Konzentrationen abgegeben, im Allgemeinen ab Tag
1 nach der Implantation.
-
BEISPIEL 26: TUMORINVASIONSMODELL
-
Das
nachfolgende Tumorinvasionsmodell wurde entwickelt und kann möglicherweise
für die
Evaluierung des therapeutischen Werts und der Effizienz der identifizierten
Verbindungen verwendet werden, um selektiv den KDR/FLK-1 Rezeptor
oder CDK2 zu inhibieren.
-
Verfahren
-
8
Wochen alte Nacktmäuse
(Weibchen, Simonsen Inc.) wurden als Tiermodell verwendet. Die Implantation
von Tumorzellen wurde in einer laminaren Zellkulturbank durchgeführt. Zur
Anästhesie
wurde ein Xylazin/Ketamin-Cocktail (100 mg/kg Ketamin und 5 mg/kg
Xylazin) intraperitoneal verabreicht. Es wird ein zentraler Einschnitt
(midline incision) durchgeführt,
um die Bauchhöhle
zu exponieren (ungefähr
1.5 cm lang), um 107 Tumorzellen in einem
Volumen von 100 μl
Medium zu injizieren. Die Zellen werden entweder in den duodenalen
Lobus der Bauchspeicheldrüse
oder unter die Serosa des Kolons injiziert. Das Peritoneum und die
Muskeln werden mit einer kontinuierlichen Wundnaht mit einem 6-0
Seidenfaden (silk continuous suture) geschlossen, und die Haut wird
mit Hilfe von Wundklammern geschlossen. Die Tiere wurden täglich beobachtet.
-
Analyse:
-
Abhängig von
den Wachstumsbeobachtungen der Tiere wurden die Mäuse nach
2-6 Wochen getötet, und
die lokalen Tumormetastasen verschiedener Organe (Lunge, Leber,
Hirn, Magen, Milz, Herz, Muskel) wurden entnommen und analysiert
(Messungen der Tumorgröße, des
Invasionsgrads, Immunchemie und in situ Hybridisierung).
-
BEISPIEL 27: MESSUNG DER
ZELLTOXIZITÄT
-
Therapeutische
Verbindungen sollten potenter bezüglich der Inhibition der Proteinkinaseaktivität sein als
in der Ausübung
eines cytotoxischen Effekts. Ein Maß für die Effektivität und Zelltoxizität einer
Verbindung kann durch Bestimmung des therapeutischen Index IC50/LD50 erhalten
werden. Die IC50, die zur Erzielung einer 50%igen
Inhibition erforderliche Dosis, kann mit Hilfe von Standardverfahren
gemessen werden, wie zum Beispiel den hier beschriebenen. Die LD50, die in einer 50%igen Toxizität resultierende
Dosierung, kann mit Hilfe von Standardverfahren gemessen werden
(Mossman, 1983, J. Immunol. Methods, 65: 55-63), durch Bestimmen
der Menge an freigesetzter LDH (Korzeniewski and Callewaert, 1983,
J. Immunol. Methods, 64: 313; Decker and Lohmann-Matthes, 1988,
J. Immunol. Methods, 115: 61) oder durch Bestimmen der letalen Dosis
in Tiermodellen. Verbindungen mit einem hohen therapeutischen Index
werden bevorzugt. Der therapeutische Index sollte größer als
2 sein, vorzugsweise mindestens 10, noch bevorzugter mindestens
50.
-
BEISPIEL 28: DIE AKTIVITÄT DER VERBINDUNGEN
DER ERFINDUNG
-
Die
biologische oder biochemische Aktivität einiger Verbindungen der
Erfindung wurden mit Hilfe der oben beschriebenen Assays bestimmt.
Die IC50-Werte wurden für mehrere Verbindungen der
Erfindung gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle
4 dargestellt.
-
-
-
Alle
in der Patentbeschreibung erwähnten
Patente und Publikationen zeigen das Wissen der Fachleute an, welche
die Erfindung betrifft. Alle Patente und Publikationen werden hier durch
Bezugnahme im gleichen Umfang eingeschlossen, wie wenn jede einzelne
Publikation spezifisch und individuell als durch Bezugnahme eingeschlossen
angegeben werden würde.
-
Die
hier illustrativ beschriebene Erfindung kann bei Fehlen eines beliebigen
Elements oder beliebiger Elemente, einer Einschränkung oder Einschränkungen
durchgeführt
werden, welche hier nicht spezifisch offenbart ist. Somit kann zum
Beispiel jeder der Begriffe "umfassen", "im wesentlichen bestehen
aus" und "bestehen aus" durch die jeweils
zwei anderen Begriffe ersetzt werden. Die verwendeten Begriffe und
Ausdrücke werden
beschreibend und nicht einschränkend
verwendet, und es ist nicht beabsichtigt, dass durch die Verwendung
solcher Begriffe und Ausdrücke
jegliche Äquivalente
der gezeigten und beschriebenen Merkmale oder von Teilen davon ausgeschlossen
werden, sondern es wird erkannt, dass verschiedene Modifikationen innerhalb
des Schutzbereichs der beanspruchten Erfindung möglich sind. Somit sollte es
selbstverständlich sein,
dass, obwohl die vorliegende Erfindung spezifisch durch bevorzugte
Ausführungsformen
und optionale Merkmale offenbart wurde, Modifikationen und Variationen
der hier offenbarten Konzepte von Fachleuten entwickelt werden können, und
dass solche Modifikationen und Variationen als innerhalb des Schutzbereichs
liegend betrachtet werden, so wie dieser durch die nachfolgenden
Ansprüche
definiert ist.
-
Wenn
Merkmale oder Aspekte der Erfindung von Markush-Gruppen beschrieben werden, werden Fachleute
weiterhin erkennen, dass die Erfindung dadurch ebenfalls in Form
eines jeden einzelnen Mitglieds oder von Subgruppen von Mitgliedern
der Markush-Gruppe beschrieben wird. Falls z.B. X beschrieben wird als
ausgewählt
aus der Gruppe, die aus Brom, Chlor und Iod besteht, werden Ansprüche, in
denen X Brom ist, und Ansprüche,
in denen X Brom und Chlor ist, vollständig beschrieben.
-
Die
Erfindung wurde hier in breiter und generischer Form beschrieben.
Jede engere Spezies und subgenerische Gruppierung, die in die generische
Offenbarung fällt,
stellt ebenfalls einen Teil der Erfindung dar. Dies umfasst die
generische Beschreibung der Erfindung unter der Voraussetzung oder
negativen Limitierung, dass ein beliebiger Gegenstand aus dem Genus
entfernt wird, unabhängig
davon, ob das entfernte Material hier spezifisch angegeben wurde
oder nicht.