EA046088B1 - RNA-TAGING LIGANDS AND THEIR APPLICATION - Google Patents

RNA-TAGING LIGANDS AND THEIR APPLICATION Download PDF

Info

Publication number
EA046088B1
EA046088B1 EA202290480 EA046088B1 EA 046088 B1 EA046088 B1 EA 046088B1 EA 202290480 EA202290480 EA 202290480 EA 046088 B1 EA046088 B1 EA 046088B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
rna
fragment
binding
fragments
ligand
Prior art date
Application number
EA202290480
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кевин Уикс
Джеффри Об
Кэлинь Ли
Мередит Зеллер
Original Assignee
Зе Юниверсити Оф Норз Каролина Эт Чапел Хилл
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Зе Юниверсити Оф Норз Каролина Эт Чапел Хилл filed Critical Зе Юниверсити Оф Норз Каролина Эт Чапел Хилл
Publication of EA046088B1 publication Critical patent/EA046088B1/en

Links

Description

Область техникиField of technology

Настоящее изобретение относится к соединениям, которые связываются с молекулой РНК-мишени, такой как рибопереключатель ТРР, и применению указанных соединений. Соединения содержат два структурно различных фрагмента, которые позволяют связываться с РНК-мишенью в двух разных сайтах связывания, тем самым продуцируя лиганд связывания с более высокой аффинностью по сравнению с соединениями, которые связываются только с одним сайтом связывания РНК.The present invention relates to compounds that bind to a target RNA molecule, such as the TPP riboswitch, and the use of these compounds. The compounds contain two structurally distinct moieties that allow binding to a target RNA at two different binding sites, thereby producing a binding ligand with higher affinity compared to compounds that bind to only one RNA binding site.

Включение перечня последовательностей посредством ссылкиIncorporating a sequence listing by reference

Материал в прилагаемом перечне последовательностей настоящим полностью включен посредством ссылки в настоящее изобретение. Сопроводительный файл с именем Sequence Listing 39397600002_ST25 был создан 5 августа 2020 г. и имеет размер 4 КБ.The material in the accompanying sequence listing is hereby incorporated by reference into the present invention in its entirety. The accompanying file, named Sequence Listing 39397600002_ST25, was created on August 5, 2020 and is 4 KB in size.

Государственная поддержкаGovernmental support

Настоящее изобретение было сделано при государственной поддержке в рамках грантов № GM098662 и AI068462, присужденных Национальным институтом здравоохранения (NIH). Правительство имеет определенные права на изобретение.The present invention was made with government support under Grant Nos. GM098662 and AI068462 awarded by the National Institutes of Health (NIH). The government has certain rights to an invention.

Уровень техникиState of the art

Подавляющее большинство низкомолекулярных лигандов в первую очередь разработаны для манипулирования биологическими системами посредством нацеливания на белки. Белки имеют очень сложные трехмерные структуры, которые имеют решающее значение для их правильного функционирования и включают щели и карманы, в которых могут связываться низкомолекулярные лиганды1,2. Транскриптом - совокупность всех молекул РНК, образующихся в организме, - также включает перспективные мишени для изучения биологических систем и манипулирования ими. Например, РНК-транскриптомы не только играют важную роль в системах млекопитающих, но также присутствуют как в бактериях, так и в вирусах и, таким образом, представляют собой мишени для небольших молекул для модуляции экспрессии генов.The vast majority of small molecule ligands are primarily designed to manipulate biological systems by targeting proteins. Proteins have highly complex three-dimensional structures that are critical for their proper function and include clefts and pockets in which small molecule ligands can bind 1,2 . The transcriptome, the collection of all RNA molecules produced in the body, also includes promising targets for studying and manipulating biological systems. For example, RNA transcriptomes not only play important roles in mammalian systems, but are also present in both bacteria and viruses and thus represent targets for small molecules to modulate gene expression.

Следует отметить, что РНК может принимать трехмерные структуры по сложности, не уступающие структурам белков3, что является ключевым свойством, необходимым для разработки высокоселективных лигандов4, и РНК играют доминирующую роль в управлении поведением биологических систем5. Первоначально рассматриваемая как просто носитель генетической информации, который существует исключительно для передачи сообщения о кодировании белка и управлении процессом биосинтеза белка, современный взгляд на РНК эволюционировал, чтобы охватить расширенную роль, где в настоящее время известно, что широкий спектр молекул РНК играет широкую и далеко идущую роль в модуляции экспрессии генов и других биологических процессов с помощью различных механизмов. Было обнаружено, что даже большое количество недавно открытых некодирующих РНК связано с такими заболеваниями, как рак и неканцерогенные заболевания. Таким образом, осознание того, что РНК вносят свой вклад в болезненные состояния помимо кодирования патогенных белков, обеспечивает множество ранее неизвестных терапевтических мишеней.It is noteworthy that RNA can adopt three-dimensional structures of complexity comparable to those of proteins 3 , a key property required for the development of highly selective ligands 4 , and RNAs play a dominant role in controlling the behavior of biological systems 5 . Originally viewed as simply a carrier of genetic information that exists solely to convey the message of protein coding and control of the process of protein biosynthesis, the modern view of RNA has evolved to embrace an expanded role, where a wide range of RNA molecules are now known to have broad and far-reaching roles. role in modulating gene expression and other biological processes through various mechanisms. Even a large number of newly discovered non-coding RNAs have been found to be associated with diseases such as cancer and non-carcinogenic diseases. Thus, the realization that RNAs contribute to disease states beyond encoding pathogenic proteins provides many previously unknown therapeutic targets.

Однако, несмотря на то, что было показано, что низкомолекулярные лиганды могут связываться с мРНК и потенциально могут повышать или понижать эффективность трансляции, тем самым регулируя экспрессию белка в клетках6,7, существуют проблемы, связанные с идентификацией низкомолекулярных РНК-лигандов, с которыми не сталкиваются при нацеливании на белки4,11,12. Это также включает в себя разработку небольших молекул, нацеленных на некодирующие РНК, которые также представляют собой богатый набор мишеней8-10. К сожалению, несмотря на развитие различных методик анализа структуры РНК и открытие новых функций, возможности эффективно и быстро идентифицировать или разработать ингибиторы, которые связываются с РНК и нарушают ее функцию, сильно отстают. Таким образом, в данной области техники существует большая потребность в разработке новых способов и технологий, позволяющих быстро и эффективно идентифицировать низкомолекулярные лиганды, нацеленные на молекулы РНК.However, although it has been shown that small molecule ligands can bind to mRNA and can potentially increase or decrease translation efficiency, thereby regulating protein expression in cells 6,7 , there are challenges associated with identifying small molecule RNA ligands that do not collide when targeting proteins 4,11,12 . This also includes the development of small molecules targeting noncoding RNAs, which also represent a rich set of targets 8 - 10 . Unfortunately, despite the development of various techniques for analyzing RNA structure and the discovery of new functions, the ability to effectively and quickly identify or develop inhibitors that bind to RNA and disrupt its function has lagged far behind. Thus, there is a great need in the art to develop new methods and technologies to quickly and efficiently identify small molecule ligands targeting RNA molecules.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Как уже упоминалось выше, транскриптом представляет собой перспективный, но малоиспользуемый набор мишеней для низкомолекулярных лигандов. Низкомолекулярные лиганды (и, в конечном счете, лекарственные средства), нацеленные на матричные РНК и некодирующие РНК, обладают потенциалом модулировать состояние клеток и болезни. В настоящем изобретении стратегии скрининга на основе фрагментов с использованием селективного 2'-гидроксилацилирования, анализируемого с помощью удлинения праймера (SHAPE), и SHAPE-мутационного профилирования (МаР) для исследования структуры РНК использовались для обнаружения низкомолекулярных фрагментов, которые связываются со структурой РНК-мишени. В частности, были идентифицированы фрагменты и пары кооперативно связывающихся фрагментов, которые связываются с рибопереключателем ТРР с аффинностью от миллимолярной до микромолярной. Были проведены исследования взаимосвязи структура-активность (SAR) с целью получения информации для эффективного конструирования связанного фрагмента лиганда, который связывается с рибопереключателем ТРР с высокой наномолярной аффинностью. Принципы из настоящего описания не предназначены для ограничения рибопереключателя ТРР, но также могут быть широко применимы к другим структурам РНК-мишени, используя кооперативность и мультисайтовоеAs mentioned above, the transcriptome represents a promising but underexploited set of small molecule ligand targets. Small molecule ligands (and ultimately drugs) targeting messenger RNAs and non-coding RNAs have the potential to modulate cellular health and disease. In the present invention, fragment-based screening strategies using selective 2'-hydroxyacylation assayed by primer extension (SHAPE) and SHAPE mutational profiling (MaP) for RNA structure were used to detect low molecular weight fragments that bind to target RNA structure . In particular, fragments and cooperatively binding fragment pairs have been identified that bind the TPP riboswitch with millimolar to micromolar affinities. Structure-activity relationship (SAR) studies were conducted to provide information for the efficient design of a tethered ligand moiety that binds to the TPP riboswitch with high nanomolar affinity. The principles herein are not intended to limit the TPP riboswitch, but may also be broadly applicable to other target RNA structures using cooperativity and multisite

- 1 046088 связывание для разработки высококачественных лигандов для различных РНК-мишеней.- 1 046088 binding for the development of high quality ligands for various RNA targets.

Таким образом, одним аспектом описанного в настоящем документе объекта изобретения является соединение со структурой формулы (II):Thus, one aspect of the subject matter of the invention described herein is a compound with the structure of formula (II):

где X2a и X2b представляют собой CR1;where X 2a and X 2b represent CR1;

X1 и X3 представляют собой N;X1 and X3 represent N;

L выбран изL selected from

где q и r независимо выбраны из целых чисел 0, 1, 2, 3, 4 и 5; z независимо выбран из целых чисел 1, 2, 3, 4 и 5; иwhere q and r are independently selected from the integers 0, 1, 2, 3, 4 and 5; z is independently selected from the integers 1, 2, 3, 4 and 5; And

А выбран из где Х4 и Х7 представляют собой CR3, и X5 и X6 независимо выбраны из CR3 и N;A is selected from where X 4 and X7 are CR 3 , and X 5 and X6 are independently selected from CR 3 and N;

где R1 и R3 представляют собой -Н;where R 1 and R 3 represent -H;

m представляет собой 1;m represents 1;

W представляет собой -О или -NR4, где R4 представляет собой -Н; или его фармацевтически приемлемая соль.W represents -O or -NR4, where R4 represents -H; or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

Еще один аспект описанного в настоящем документе объекта изобретения включает применение соединения, описанного в настоящем документе, в качестве агента, связывающегося с участком кодирующей молекулы РНК, где указанная кодирующая молекула РНК представляет собой мРНК, и участок мРНК представляет собой рибопереключатель ТРР.Another aspect of the subject matter of the invention described herein includes the use of a compound described herein as an agent that binds to a region of a coding RNA molecule, wherein the coding RNA molecule is an mRNA and the region of the mRNA is a TPP riboswitch.

Ниже будут представлены дополнительные аспекты описанного в настоящем документе объекта изобретения.Additional aspects of the subject matter of the invention described herein will be presented below.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

На фиг. 1 показаны схемы рабочего процесса скрининга конструкции и фрагментов РНК. Мотивы РНК 1 и 2, штрих-код спирали; показаны спирали кассетной структуры. РНК исследуют с помощью SHAPE в присутствии или отсутствии низкомолекулярного фрагмента, и химические модификации, соответствующие лиганд-зависимой структурной информации, считывают с помощью мультиплексного секвенирования МаР.In fig. Figure 1 shows workflow diagrams for screening constructs and RNA fragments. RNA motifs 1 and 2, helix barcode; the spirals of the cassette structure are shown. RNA is probed using SHAPE in the presence or absence of a small molecule fragment, and chemical modifications corresponding to ligand-dependent structural information are read using multiplex MaP sequencing.

На фиг. 2 показаны репрезентативные сравнения коэффициентов мутаций для фрагментов хитов и не фрагментов не хитов. Нормализованные частоты мутаций для образцов, подвергшихся воздействию фрагментов, помечены как +лиганд, +2 или +4 и сравниваются со следами без лиганда, помеченными как без лиганда. Статистически значимые изменения частоты мутаций обозначены треугольниками (см. фиг. 8 для данных подтверждения SHAPE). (верх) Сравнение коэффициентов мутаций для репрезентативного фрагмента, который не связывается с тестовой конструкцией. (середина) Фрагмент хит в участке рибопереключателя ТРР РНК. (низ) Неспецифический хит, вызывающий изменения реактивности во всей тестовой конструкции. Ориентиры мотивов 1 и 2 показаны под профилями SHAPE.In fig. Figure 2 shows representative comparisons of mutation rates for hit fragments and non-hit fragments. Normalized mutation frequencies for samples exposed to fragments are labeled +ligand, +2, or +4 and compared to non-ligand traces labeled as no-ligand. Statistically significant changes in mutation rates are indicated by triangles (see Fig. 8 for SHAPE validation data). (top) Comparison of mutation rates for a representative fragment that does not bind to the test construct. (middle) Hit fragment in the TPP riboswitch region of RNA. (bottom) A nonspecific hit that causes changes in reactivity throughout the test construct. Motif landmarks 1 and 2 are shown below the SHAPE profiles.

На фиг. 3A и 3B показано сравнение структур рибопереключателя ТРР, связанного фрагментом 17 (фиг. 3A), и (фиг. 3B) нативного лиганда ТРР (2HOJ28). Структуры РНК показаны в одинаковой ориентации на каждом изображении. Водородные связи между лигандами и РНК показаны пунктирными линиями.In fig. 3A and 3B show a comparison of the structures of the TPP riboswitch bound by fragment 17 (FIG. 3A) and (FIG. 3B) the native TPP ligand (2HOJ 28 ). RNA structures are shown in the same orientation in each image. Hydrogen bonds between ligands and RNA are shown by dotted lines.

На фиг. 4А и 4В показаны термодинамический цикл и ступенчатая аффинность связывания лиганда для фрагментов 2 и 31. На фиг. 4А показана сводка связывания фрагментов соединением 2 (темно-серый,In fig. 4A and 4B show the thermodynamic cycle and stepwise ligand binding affinity for fragments 2 and 31. FIG. 4A shows a summary of fragment binding by compound 2 (dark gray,

- 2 046088- 2 046088

K1) и соединением 31 (светло-серый, K2). Значения KD определяются ITC. На фиг. 4В показаны данные ITC, показывающие однокомпонентное и совместное связывание фрагментами 2 и 31. Соединение двух фрагментов показывает аддитивный эффект в энергиях связывания, что приводит к субмикромолярному лиганду, соединение 37 (KL). Следы ITC показаны фоновыми следами (лиганд титруется в буфере) светло-серым цветом, экспериментальные следы показаны темно-серым цветом. Аппроксимация кривых показана с доверительными интервалами 95% серым цветом.K1) and connection 31 (light gray, K2). KD values are determined by ITC. In fig. 4B shows ITC data showing single-component and co-binding by moieties 2 and 31. The coupling of the two moieties shows an additive effect in binding energies, resulting in a submicromolar ligand, compound 37 (KL). ITC traces are shown as background traces (ligand titrated in buffer) in light grey, experimental traces are shown in dark grey. Curve fits are shown with 95% confidence intervals in gray.

На фиг. 5 показано ковалентное связывание фрагментов 17 и 31 в зависимости от типа и длины линкера, хемотипа концевой группы и ориентации концевой группы. Модификации, повышающие аффинность связывания РНК, присутствуют в соединениях 36 и 37 (светло-серый); отрицательная модификация присутствует в соединениях 35, 39 и 40 (светло-серый), и нейтральная модификация присутствует в соединении 38 (светло-серый). Константы диссоциации определяют по ITC.In fig. Figure 5 shows the covalent binding of fragments 17 and 31 depending on the type and length of the linker, the chemotype of the end group and the orientation of the end group. Modifications that increase RNA binding affinity are present in compounds 36 and 37 (light gray); a negative modification is present in compounds 35, 39 and 40 (light gray), and a neutral modification is present in compound 38 (light gray). Dissociation constants are determined by ITC.

На фиг. 6 показано сравнение лигандов фрагмент-линкер-фрагмент, полученных способами на основе фрагментов, упорядоченных по их коэффициенту связывания (Е). Значения показаны на логарифмической оси. Кооперативное связывание соответствует более низким значениям Е (верхняя часть вертикальной оси). Фрагмент 37 имеет значение Е, равное 2,5, и значение LE, равное 0,34 Константы диссоциации для отдельных фрагментов (слева, посередине) и связанного лиганда (справа) обозначены ниже составных фрагментов; показаны значение Е (вверху) и эффективность лиганда (внизу). Ковалентная связь, введенная между фрагментами, выделена светло-серым цветом. Структуры фрагментов компонентов подробно описаны в табл. 7.In fig. 6 shows a comparison of fragment-linker-fragment ligands produced by fragment-based methods ordered by their binding coefficient (E). Values are shown on the logarithmic axis. Cooperative binding corresponds to lower values of E (upper part of the vertical axis). Fragment 37 has an E value of 2.5 and an LE value of 0.34 Dissociation constants for individual fragments (left, middle) and bound ligand (right) are indicated below the composite fragments; E value (top) and ligand efficiency (bottom) are shown. The covalent bond introduced between the fragments is highlighted in light gray. The structures of component fragments are described in detail in Table. 7.

На фиг. 7А и 7В показаны дизайн конструкции скрининга. На фиг. 7А показана последовательность РНК (SEQ ID NO: 6) со следующими компонентами: GGUCGCGAGUAAUCGCGACC (SEQ П) NO: 7) представляет собой структурную кассету; GOJGCAAGAGAUUGUAGC (SEQ ID NO: 8) представляет собой штрих-код РНК (штрих-код NT подчеркнут); GUGGGCACUUCGGUGUCCAC (SEQ ID NO: 9) представляет собой структурную кассету;In fig. 7A and 7B show the design of the screening structure. In fig. 7A shows the RNA sequence (SEQ ID NO: 6) with the following components: GGUCGCGAGUAAUCGCGACC (SEQ P) NO: 7) is a structural cassette; GOJGCAAGAGAUUGUAGC (SEQ ID NO: 8) is an RNA barcode (NT barcode is underlined); GUGGGCACUUCGGUGUCCAC (SEQ ID NO: 9) is a structural cassette;

ACGCGAAGGAAACCGCGUGUCAACUGUGCAACAGCUGACAAAGAGAUUCCU (SEQ ID NO: 10) πηρττρτ3β v п представляет собой псевдоузел DENV (мутации выделены жирным шрифтом); AAAACU представляет собой линкер;ACGCGAAGGAAACCGCGUGUCAACUGUGCAACAGCUGACAAAGAGAUUCCU (SEQ ID NO: 10) πηρττρτ3β v n represents a DENV pseudoknot (mutations in bold); AAAACU is a linker;

CAGUACUCGGGGUGCCCUUCUGCGUGAAGGCUGAGAAAUACCCGUAUCACCUGAUCCAGUACUCGGGGUGCCCUUCUGCGUGAAGGCUGAGAAAUACCCGUAUCACCUGAUC

UGGAUAAUGCCAGCGUAGGGAAGUGCUG (SEQ ID NO: 11) представляет собой рибопереключатель ТРР (мутации выделены жирным шрифтом); иUGGAUAUGCCAGCGUAGGGAAGUGCUG (SEQ ID NO: 11) is a TPP riboswitch (mutations in bold); And

GAUCCGGUUCGCCGGAUCAAUCGGGCUUCGGUCCGGUUC (SEQ ID NO: 12) представляет собой структурную кассету. На фиг. 7В показана вторичная структура штрих-кода последовательности РНК в контексте его само-складывающейся шпильки.GAUCCGGUUCGCCGGAUCAAUCGGGCUUCGGUCCGGUUC (SEQ ID NO: 12) is a structural cassette. In fig. 7B shows the secondary structure of an RNA sequence barcode in the context of its self-folding hairpin.

На фиг. 8 показаны профили SHAPE для хитов, не хитов и неспецифических хитов фрагментов. Кривые коэффициента мутации, соответствующие контрольным кривым с фрагментом и без лиганда, выделены сплошным серым цветом и обведены черным контуром, соответственно. Нуклеотиды, статистически значимо отличающиеся в образцах с фрагментами и без фрагментов, обозначены треугольниками. Кривые коэффициентов мутаций для тех же фрагментов схематически показаны на фиг. 2.In fig. Figure 8 shows the SHAPE profiles for hits, non-hits, and non-specific hit fragments. Mutation rate curves corresponding to control curves with fragment and without ligand are highlighted in solid gray and outlined in black, respectively. Nucleotides that are statistically significantly different in samples with and without fragments are indicated by triangles. Mutation rate curves for the same fragments are shown schematically in FIG. 2.

Подробное описаниеDetailed description

Описанный в настоящем документе объект изобретения теперь будет описан более полно в дальнейшем. Однако специалисту в данной области техники, к которой относится описанный в настоящем документе объект изобретения, придут на ум многие модификации и другие варианты реализации описанного в настоящем документе объекта изобретения, изложенного в настоящем документе, с учетом принципов, представленных в предшествующих описаниях. Следовательно, следует понимать, что описанный в настоящем документе объект изобретения не должен ограничиваться конкретными описанными вариантами реализации и что модификации и другие варианты реализации предназначены для включения в объем прилагаемой формулы изобретения. Другими словами, объект изобретения, описанный в настоящем документе, охватывает все альтернативы, модификации и эквиваленты. В случае, если одно или несколько из включенной литературы, патентов и подобных материалов отличаются или противоречат этому изобретению, включая, помимо прочего, определенные термины, использование терминов, описанные методики и т.п., настоящее изобретение имеет преимущественную силу. Если не указано иное, все используемые в настоящем документе технические и научные термины имеют то же значение, которое обычно понимается специалистом в данной области техники. Все публикации, патентные заявки, патенты и другие ссылки, упомянутые в настоящем документе, полностью включены посредством ссылки.The subject matter of the invention described herein will now be described more fully hereinafter. However, many modifications and other embodiments of the subject matter described herein will come to mind to one skilled in the art to which the subject matter of the invention described herein relates, taking into account the principles presented in the preceding descriptions. Accordingly, it is to be understood that the subject matter described herein is not intended to be limited to the specific embodiments described, and that modifications and other embodiments are intended to be included within the scope of the appended claims. In other words, the subject matter of the invention described herein covers all alternatives, modifications and equivalents. To the extent that one or more of the included literature, patents and similar materials differ from or conflict with this invention, including, but not limited to, defined terms, use of terms, techniques described, etc., the present invention shall control. Unless otherwise specified, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one skilled in the art. All publications, patent applications, patents and other references mentioned herein are incorporated by reference in their entirety.

Определения.Definitions.

Используемый в настоящем документе термин алкильная группа относится к насыщенному углеводородному радикалу, содержащему от 1 до 8, от 1 до 6, от 1 до 4 или от 5 до 8 атомов углерода. В некоторых вариантах реализации насыщенный радикал содержит более 8 атомов углерода. Алкильная группа структурно подобна соединению нециклического алкана, модифицированному удалением одного водорода из нециклического алкана и, следовательно, замещением неводородной группы или радикала.As used herein, the term alkyl group refers to a saturated hydrocarbon radical containing 1 to 8, 1 to 6, 1 to 4, or 5 to 8 carbon atoms. In some embodiments, the saturated radical contains more than 8 carbon atoms. An alkyl group is structurally similar to a non-cyclic alkane compound modified by removing one hydrogen from the non-cyclic alkane and therefore replacing a non-hydrogen group or radical.

- 3 046088- 3 046088

Радикалы алкильной группы могут быть разветвленными или неразветвленными. Радикалы низших алкильных групп имеют от 1 до 4 атомов углерода. Радикалы высших алкильных групп имеют от 5 до 8 атомов углерода. Примеры алкильных, низших алкильных и высших алкильных радикалов включают, без ограничения, метальный, этильный, н-пропильный, изопропильный, н-бутильный, втор-бутильный, трет-бутильный, амильный, тамильный, н-пентильный, н-гексильный, изооктильный и подобные радикалы.Alkyl group radicals may be branched or unbranched. Radicals of lower alkyl groups have from 1 to 4 carbon atoms. Radicals of higher alkyl groups have from 5 to 8 carbon atoms. Examples of alkyl, lower alkyl and higher alkyl radicals include, but are not limited to, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, amyl, tamil, n-pentyl, n-hexyl, isooctyl and similar radicals.

Используемые в настоящем документе обозначения (СО) и С(О) используются для обозначения карбонильной группы. Примеры подходящих карбонильных групп включают, без ограничения, кетоновые и альдегидные группы.As used herein, the designations (CO) and C(O) are used to denote a carbonyl group. Examples of suitable carbonyl groups include, but are not limited to, ketone and aldehyde groups.

Термин циклоалкил относится к углеводороду с 3-8 членами, или 3-7 членами, или 3-6 членами, или 3-5 членами, или 3-4 членами, и может быть моноциклическим или бициклическим. Кольцо может быть насыщенным или может иметь некоторую степень ненасыщенности. Циклоалкильные группы могут быть необязательно замещены одним или несколькими заместителями. В одном варианте реализации 0, 1, 2, 3 или 4 атома каждого кольца циклоалкильной группы могут быть замещены заместителем. Репрезентативные примеры циклоалкильной группы включают циклопропил, циклопентил, циклогексил, циклобутил, циклогептил, циклопентенил, циклопентадиенил, циклогексенил, циклогексадиенил и т.п.The term cycloalkyl refers to a hydrocarbon with 3-8 members, or 3-7 members, or 3-6 members, or 3-5 members, or 3-4 members, and may be monocyclic or bicyclic. The ring may be saturated or may have some degree of unsaturation. Cycloalkyl groups may optionally be substituted with one or more substituents. In one embodiment, 0, 1, 2, 3, or 4 atoms of each ring of the cycloalkyl group may be replaced by a substituent. Representative examples of the cycloalkyl group include cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cyclobutyl, cycloheptyl, cyclopentenyl, cyclopentadienyl, cyclohexenyl, cyclohexadienyl and the like.

Термин арил относится к углеводородной моноциклической, бициклической или трициклической ароматической кольцевой системе. Арильные группы могут быть необязательно замещены одним или несколькими заместителями. В одном варианте реализации 0, 1, 2, 3, 4, 5 или 6 атома каждого кольца арильной группы могут быть замещены заместителем. Примеры арильных групп включают фенил, нафтил, антраценил, флуоренил, инденил, азуленил и т.п.The term aryl refers to a hydrocarbon monocyclic, bicyclic or tricyclic aromatic ring system. Aryl groups may optionally be substituted with one or more substituents. In one embodiment, 0, 1, 2, 3, 4, 5, or 6 atoms of each ring of the aryl group may be replaced by a substituent. Examples of aryl groups include phenyl, naphthyl, anthracenyl, fluorenyl, indenyl, azulenyl and the like.

Термин гетероарил относится к ароматическим 5-10-членным кольцевым системам, где гетероатомы выбирают из О, N или S, и остальные кольцевые атомы представляют собой углерод (с соответствующими атомами водорода, если не указано иное). Гетероарильные группы могут быть необязательно замещены одним или несколькими заместителями. В одном варианте реализации 0, 1, 2, 3 или 4 атома каждого кольца гетероарильной группы могут быть замещены заместителем. Примеры гетероарильных групп включают пиридил, фуранил, тиенил, пирролил, оксазолил, оксадиазолил, имидазолил, тиазолил, изоксазолил, хинолинил, пиразолил, изотиазолил, пиридазинил, пиримидинил, пиразинил, триазинил, изохинолинил, индазолил и т.п.The term heteroaryl refers to aromatic 5-10 membered ring systems where the heteroatoms are selected from O, N or S and the remaining ring atoms are carbon (with corresponding hydrogen atoms unless otherwise noted). Heteroaryl groups may optionally be substituted with one or more substituents. In one embodiment, 0, 1, 2, 3, or 4 atoms of each ring of the heteroaryl group may be replaced by a substituent. Examples of heteroaryl groups include pyridyl, furanyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, oxadiazolyl, imidazolyl, thiazolyl, isoxazolyl, quinolinyl, pyrazolyl, isothiazolyl, pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, triazinyl, isoquinolinyl, indazolyl and the like.

Используемый в настоящем документе термин замещенный относится к группе (такой как гетероарильная, арильная, алкильная и/или алкенильная), где группа связана с одним или несколькими дополнительными органическими или неорганическими радикалами-заместителями. В некоторых вариантах реализации замещенная группа содержит 1, 2, 3, 4 или 5 дополнительных замещающих групп или радикалов. Подходящие органические и неорганические радикалы-заместители включают, без ограничения, гидроксил, циклоалкил, арил, замещенный арил, гетероарил, гетероциклическое кольцо, замещенное гетероциклическое кольцо, амино, монозамещенный амино, дизамещенный амино, ацилокси, нитро, циано, карбокси, карбоалкокси, алкилкарбоксамид, замещенный алкилкарбоксамид, диалкилкарбоксамид, замещенный диалкилкарбоксамид, алкилсульфонил, алкилсульфинил, тиоалкил, алкокси, замещенный алкокси или галоалкокси радикалы, где термины определены в настоящем документе. Если в настоящем документе не указано иное, органические заместители могут содержать от 1 до 4 или от 5 до 8 атомов углерода. Когда замещенная группа связана с более чем одним радикалом-заместителем, тогда радикалы-заместители могут быть одинаковыми или разными.As used herein, the term substituted refers to a group (such as heteroaryl, aryl, alkyl and/or alkenyl) where the group is bonded to one or more additional organic or inorganic radical substituents. In some embodiments, the substituted group contains 1, 2, 3, 4, or 5 additional substituent groups or radicals. Suitable organic and inorganic radical substituents include, without limitation, hydroxyl, cycloalkyl, aryl, substituted aryl, heteroaryl, heterocyclic ring, substituted heterocyclic ring, amino, monosubstituted amino, disubstituted amino, acyloxy, nitro, cyano, carboxy, carboalkoxy, alkylcarboxamide, substituted alkylcarboxamide, dialkylcarboxamide, substituted dialkylcarboxamide, alkylsulfonyl, alkylsulfinyl, thioalkyl, alkoxy, substituted alkoxy or haloalkoxy radicals, where the terms are defined herein. Unless otherwise specified herein, organic substituents may contain from 1 to 4 or from 5 to 8 carbon atoms. When a substituted group is bonded to more than one substituent radical, then the substituent radicals may be the same or different.

Используемый в настоящем документе термин незамещенный относится к группе (такой как гетероарильная, арильная, алкенильная и/или алкильная), которая не связана с одним или несколькими дополнительными органическими или неорганическими радикалами-заместителями, как описано выше, что означает, что такая группа замещена только водородом.As used herein, the term unsubstituted refers to a group (such as heteroaryl, aryl, alkenyl and/or alkyl) that is not bonded to one or more additional organic or inorganic radical substituents as described above, which means that such group is substituted only hydrogen.

Следует понимать, что представленные в настоящем документе структуры и любое перечисление замещения или замещенного включает неявное условие, что такие структуры и замещение соответствуют разрешенной валентности замещенного атома и заместителя, и что замещение приводит к стабильному соединению, например, которое самопроизвольно не подвергается трансформации, такой как перегруппировка, циклизация, отщепление и т.д.It should be understood that the structures presented herein and any listing of substitution or substituted include the implicit condition that such structures and substitution correspond to the allowed valency of the substituted atom and substituent, and that the substitution results in a stable compound, for example, that does not spontaneously undergo a transformation such as rearrangement, cyclization, elimination, etc.

Используемый в настоящем документе термин РНК относится к рибонуклеиновой кислоте, которая представляет собой полимерную молекулу, необходимую для выполнения различных биологических ролей в кодировании, декодировании, регуляции и экспрессии генов. РНК и ДНК представляют собой нуклеиновые кислоты и вместе с липидами, белками и углеводами составляют четыре основные макромолекулы, необходимые для всех известных форм жизни. Подобно ДНК, РНК собрана в виде цепочки нуклеотидов, но, в отличие от ДНК, РНК встречается в природе в виде одиночной нити, свернутой сама на себя, а не в виде парной двойной нити. Клеточные организмы используют матричную РНК (мРНК) для передачи генетической информации (с использованием азотистых оснований гуанина, урацила, аденина и цитозина, обозначаемых буквами G, U, А и С), которая управляет синтезом определенных белков. Многие вирусы кодируют свою генетическую информацию с помощью геномной РНК. Некоторые молекулы РНК играют активную роль внутри клеток, катализируя биологические реакции, контролируя эксAs used herein, the term RNA refers to ribonucleic acid, which is a polymer molecule required to perform various biological roles in the encoding, decoding, regulation and expression of genes. RNA and DNA are nucleic acids and, together with lipids, proteins and carbohydrates, constitute the four basic macromolecules required for all known forms of life. Like DNA, RNA is assembled as a chain of nucleotides, but unlike DNA, RNA occurs in nature as a single strand folded onto itself rather than as a paired double strand. Cellular organisms use messenger RNA (mRNA) to convey genetic information (using the nitrogenous bases guanine, uracil, adenine, and cytosine, designated G, U, A, and C) that directs the synthesis of specific proteins. Many viruses encode their genetic information using genomic RNA. Some RNA molecules play an active role inside cells, catalyzing biological reactions, controlling ex

- 4 046088 прессию генов или воспринимая и передавая ответы на клеточные сигналы. Одним из таких активных процессов является синтез белка, универсальная функция, при которой молекулы РНК направляют синтез белков на рибосомах. В этом процессе используются молекулы транспортной РНК (тРНК) для доставки аминокислот к рибосоме, где рибосомная РНК (рРНК) затем связывает аминокислоты вместе с образованием закодированных белков.- 4 046088 gene compression or by sensing and transmitting responses to cellular signals. One such active process is protein synthesis, a universal function in which RNA molecules direct the synthesis of proteins on ribosomes. This process uses transfer RNA (tRNA) molecules to deliver amino acids to the ribosome, where ribosomal RNA (rRNA) then binds the amino acids together to form encoded proteins.

Используемый в настоящем документе термин некодирующая РНК (нкРНК) относится к молекуле РНК, которая не транслируется в белок. Последовательность ДНК, с которой транскрибируется функциональная некодирующая РНК, часто называют геном РНК. Обильные и функционально важные типы некодирующих РНК включают транспортные РНК (тРНК) и рибосомные РНК (рРНК), а также малые РНК, такие как микроРНК, киРНК, пиРНК, мякРНК, мяРНК, вкРНК, мткРНК и длинные нкРНК, такие как Xist и HOTAIR.As used herein, the term non-coding RNA (ncRNA) refers to an RNA molecule that is not translated into protein. The DNA sequence from which functional non-coding RNA is transcribed is often called the RNA gene. Abundant and functionally important types of noncoding RNAs include transfer RNAs (tRNAs) and ribosomal RNAs (rRNAs), as well as small RNAs such as microRNAs, siRNAs, piRNAs, snoRNAs, snRNAs, cRNAs, mtcRNAs, and long ncRNAs such as Xist and HOTAIR.

Используемый в настоящем документе термин кодирующая РНК относится к РНК, которая кодирует белок, т.е. матричной РНК (мРНК). Такие РНК содержат транскриптом.As used herein, the term coding RNA refers to RNA that codes for a protein, i.e. messenger RNA (mRNA). Such RNAs contain a transcriptome.

Используемый в настоящем документе термин рибопереключатель относится к регуляторному сегменту молекулы матричной РНК, который связывает небольшую молекулу, что приводит к изменению продукции белка, кодируемого мРНК. Таким образом, мРНК, содержащая рибопереключатель, непосредственно участвует в регуляции собственной активности в ответ на концентрацию ее эффекторной молекулы.As used herein, the term riboswitch refers to a regulatory segment of a messenger RNA molecule that binds a small molecule, resulting in a change in the production of the protein encoded by the mRNA. Thus, the mRNA containing the riboswitch is directly involved in the regulation of its own activity in response to the concentration of its effector molecule.

Используемый в настоящем документе термин рибопереключатель ТРР, также известный как элемент THI и рибопереключатель Thi-box, относится к высококонсервативной вторичной структуре РНК. Он служит рибопереключателем, который напрямую связывается с тиаминпирофосфатом (ТРР), чтобы регулировать экспрессию генов с помощью различных механизмов у архей, бактерий и эукариот. ТРР представляет собой активную форму тиамина (витамина В1), незаменимого кофермента, синтезируемого путем связывания пиримидиновых и тиазольных групп в бактериях.As used herein, the term TPP riboswitch, also known as THI element and Thi-box riboswitch, refers to the highly conserved secondary structure of RNA. It serves as a riboswitch that directly binds to thiamine pyrophosphate (TPP) to regulate gene expression through different mechanisms in archaea, bacteria and eukaryotes. TPP is the active form of thiamine (vitamin B1), an essential coenzyme synthesized by linking pyrimidine and thiazole groups in bacteria.

Используемый в настоящем документе термин псевдоузел относится к вторичной структуре нуклеиновой кислоты, содержащей по меньшей мере две структуры стебель-петля, в которых половина одного стебля вставлена между двумя половинами другого стебля. Псевдоузел был впервые обнаружен у вируса желтой мозаики репы в 1982 году. Псевдоузлы складываются в трехмерные конформации в форме узлов, но не являются настоящими топологическими узлами.As used herein, the term pseudoknot refers to a secondary nucleic acid structure containing at least two stem-loop structures in which half of one stem is inserted between two halves of another stem. Pseudoknot was first discovered in turnip yellow mosaic virus in 1982. Pseudoknots fold into three-dimensional knot-shaped conformations but are not true topological knots.

Аптамер относится к молекуле нуклеиновой кислоты, которая способна связываться с конкретной интересующей молекулой с высокой аффинностью и специфичностью (Tuerk and Gold, 1990; Ellington and Szostak, 1990), и может быть либо сконструирована человеком, либо получена естественным путем. Связывание лиганда с аптамером, которым обычно является РНК, изменяет конформацию аптамера и нуклеиновой кислоты, внутри которой расположен аптамер. В некоторых случаях изменение конформации ингибирует трансляцию мРНК, в которой расположен аптамер, например, или иным образом препятствует нормальной активности нуклеиновой кислоты. Аптамеры также могут состоять из ДНК или могут содержать ненатуральные нуклеотиды и аналоги нуклеотидов. Чаще всего аптамер получают путем селекции in vitro на связывание молекулы-мишени. Однако возможна и селекция аптамера in vivo. Аптамер также является лиганд-связывающим доменом рибопереключателя. Длина аптамера обычно составляет от около 10 до около 300 нуклеотидов. Чаще всего длина аптамера составляет от около 30 до около 100 нуклеотидов. См., например, патент US6949379, включенный в настоящий документ посредством ссылки. Примеры аптамеров, которые можно использовать для настоящего изобретения, включают, без ограничения, аптамер PSMA (McNamara et al., 2006), аптамер CTLA4 (Santulli-Marotto et al., 2003) и аптамер 4-1ВВ (McNamara et al., 2007).An aptamer refers to a nucleic acid molecule that is capable of binding to a specific molecule of interest with high affinity and specificity (Tuerk and Gold, 1990; Ellington and Szostak, 1990), and can either be engineered by humans or obtained naturally. The binding of a ligand to an aptamer, which is typically RNA, changes the conformation of the aptamer and the nucleic acid within which the aptamer is located. In some cases, the conformational change inhibits translation of the mRNA in which the aptamer is located, for example, or otherwise interferes with the normal activity of the nucleic acid. Aptamers may also be composed of DNA or may contain unnatural nucleotides and nucleotide analogues. Most often, an aptamer is obtained by in vitro selection for binding to a target molecule. However, in vivo selection of the aptamer is also possible. The aptamer is also the ligand-binding domain of the riboswitch. The aptamer length is typically from about 10 to about 300 nucleotides. Most often, the aptamer length is from about 30 to about 100 nucleotides. See, for example, US6949379, incorporated herein by reference. Examples of aptamers that can be used for the present invention include, but are not limited to, the PSMA aptamer (McNamara et al., 2006), the CTLA4 aptamer (Santulli-Marotto et al., 2003), and the 4-1BB aptamer (McNamara et al., 2007 ).

Используемый в настоящем документе термин ПЦР означает полимеразную цепную реакцию и относится к способу, широко используемому в молекулярной биологии для быстрого создания от миллионов до миллиардов копий конкретного образца ДНК, что позволяет ученым брать очень маленький образец ДНК и амплифицировать его до достаточно большого количества для детального изучения.As used herein, PCR stands for polymerase chain reaction and refers to a technique widely used in molecular biology to rapidly make millions to billions of copies of a particular DNA sample, allowing scientists to take a very small sample of DNA and amplify it to a quantity large enough to study in detail. .

Фраза фармацевтически приемлемый указывает на то, что вещество или композиция химически и/или токсикологически совместимы с другими ингредиентами, входящими в состав, и/или с субъектом, которого они лечат.The phrase pharmaceutically acceptable indicates that the substance or composition is chemically and/or toxicologically compatible with the other ingredients contained in the composition and/or with the subject it is treating.

Фраза фармацевтически приемлемая соль, используемая в настоящем документе, относится к фармацевтически приемлемым органическим или неорганическим солям соединения по изобретению. Примеры солей включают, без ограничения, сульфатную, цитратную, ацетатную, оксалатную, хлоридную, бромидную, йодидную, нитратную, бисульфатную, фосфатную, гидрофосфатную, изоникотинатную, лактатную, салицилатную, гидроцитратную, тартратную, олеатную, таннатную, пантотенатную, битартратную, аскорбатную, сукцинатную, малеатную, гентизинатную, фумаратную, глюконатную, глюкуронатную, сахаратную, формиатную, бензоатную, глутаматную, метансульфонатную мезилатгую, этансульфонатную, бензолсульфонатную, п-толуолсульфонатную, памоатную (т.е. 1,1'-метилен-бис-(2гидрокси-3-нафтоатную)) соль, соли щелочных металлов (например, натрия и калия), соли щелочноземельных металлов (например, магния) и соли аммония. Фармацевтически приемлемая соль может включать включение другой молекулы, такой как ацетат-ион, сукцинат-ион или другой противоион. ПротивоThe phrase pharmaceutically acceptable salt as used herein refers to pharmaceutically acceptable organic or inorganic salts of a compound of the invention. Examples of salts include, but are not limited to, sulfate, citrate, acetate, oxalate, chloride, bromide, iodide, nitrate, bisulfate, phosphate, hydrophosphate, isonicotinate, lactate, salicylate, hydrocitrate, tartrate, oleate, tannate, pantothenate, bitartrate, ascorbate, succinate , maleate, gentisinate, fumarate, gluconate, glucuronate, saccharate, formate, benzoate, glutamate, methanesulfonate mesylate, ethanesulfonate, benzenesulfonate, p-toluenesulfonate, pamoate (i.e. 1,1'-methylene-bis-(2hydroxy-3- naphthoate) salt, alkali metal salts (for example, sodium and potassium), alkaline earth metal salts (for example, magnesium) and ammonium salts. The pharmaceutically acceptable salt may include the inclusion of another molecule, such as an acetate ion, succinate ion, or other counterion. Against

- 5 046088 ион может быть любой органической или неорганической частью, которая стабилизирует заряд исходного соединения. Кроме того, фармацевтически приемлемая соль может иметь в своей структуре более одного заряженного атома. В случаях, когда частью фармацевтически приемлемой соли являются несколько заряженных атомов, соль может иметь несколько противоионов.- 5 046088 ion can be any organic or inorganic moiety that stabilizes the charge of the parent compound. In addition, a pharmaceutically acceptable salt may have more than one charged atom in its structure. In cases where multiple charged atoms are part of a pharmaceutically acceptable salt, the salt may have multiple counterions.

Следовательно, фармацевтически приемлемая соль может иметь один или несколько заряженных атомов и/или один или несколько противоионов.Therefore, a pharmaceutically acceptable salt may have one or more charged atoms and/or one or more counterions.

Используемый в настоящем документе термин носители включает фармацевтически приемлемые носители, вспомогательные вещества или стабилизаторы, которые нетоксичны для клетки или млекопитающего, подвергающихся их воздействию в используемых дозировках и концентрациях. Часто физиологически приемлемый носитель представляет собой водный раствор с рН-буфером. Неограничивающие примеры физиологически приемлемых носителей включают буферы, такие как фосфатный, цитратный и другие органические кислоты; антиоксиданты, включая аскорбиновую кислоту; низкомолекулярный (менее примерно 10 остатков) полипептид; белки, такие как сывороточный альбумин, желатин или иммуноглобулины; гидрофильные полимеры, такие как поливинилпирролидон; аминокислоты, такие как глицин, глутамин, аспарагин, аргинин или лизин; моносахариды, дисахариды и другие углеводы, включая глюкозу, маннозу или декстрины; хелатирующие агенты, такие как EDTA; сахарные спирты, такие как маннит или сорбит; солеобразующие противоионы, такие как натрий; и/или неионные поверхностноактивные вещества, такие как TWEEN™, полиэтиленгликоль (PEG) и PLURONICS™. В некоторых вариантах реализации фармацевтически приемлемый носитель представляет собой ненатуральный фармацевтически приемлемый носитель.As used herein, the term carriers includes pharmaceutically acceptable carriers, excipients or stabilizers that are non-toxic to the cell or mammal exposed to them at the dosages and concentrations used. Often the physiologically acceptable carrier is a pH buffered aqueous solution. Non-limiting examples of physiologically acceptable carriers include buffers such as phosphate, citrate and other organic acids; antioxidants, including ascorbic acid; low molecular weight (less than about 10 residues) polypeptide; proteins such as serum albumin, gelatin or immunoglobulins; hydrophilic polymers such as polyvinylpyrrolidone; amino acids such as glycine, glutamine, asparagine, arginine or lysine; monosaccharides, disaccharides and other carbohydrates, including glucose, mannose or dextrins; chelating agents such as EDTA; sugar alcohols such as mannitol or sorbitol; salt-forming counterions such as sodium; and/or non-ionic surfactants such as TWEEN™, polyethylene glycol (PEG) and PLURONICS™. In some embodiments, the pharmaceutically acceptable carrier is a non-natural pharmaceutically acceptable carrier.

Термины лечить и лечение относятся как к терапевтическому лечению, так и к профилактическим или превентивным мерам, целью которых является предотвращение или замедление (уменьшение) нежелательного физиологического изменения или расстройства, такого как развитие или распространение рака. Для целей настоящего изобретения благоприятные или желаемые клинические результаты включают, без ограничения, облегчение симптомов, уменьшение распространенности заболевания, стабилизацию (т.е. отсутствие ухудшения) состояния заболевания, задержку или замедление прогрессирования заболевания, улучшение или временное облегчение болезненного состояния и ремиссии (частичной или полной), обнаруживаемой или неопределяемой. Лечение также может означать увеличение выживаемости по сравнению с ожидаемой выживаемостью, если лечение не проводится. Те, кто нуждается в лечении, включают тех, кто уже имеет состояние или расстройство, а также тех, кто склонен к состоянию или расстройству, или тех, у кого это состояние или расстройство необходимо предотвратить.The terms treat and treatment refer to both therapeutic treatment and prophylactic or prophylactic measures whose purpose is to prevent or slow (reduce) an undesirable physiological change or disorder, such as the development or spread of cancer. For purposes of the present invention, beneficial or desirable clinical outcomes include, but are not limited to, relief of symptoms, reduction in disease extent, stabilization (i.e., non-worsening) of disease state, delay or slowing of disease progression, improvement or temporary relief of disease state, and remission (partial or complete), detectable or undetectable. Treatment may also mean longer survival than would be expected if no treatment was given. Those in need of treatment include those who already have the condition or disorder, as well as those who are prone to the condition or disorder, or those in whom the condition or disorder needs to be prevented.

Термин введение или назначение включает пути введения соединения(й) субъекту для выполнения их предполагаемой функции. Примеры путей введения, которые можно использовать, включают инъекцию (включая, без ограничения, подкожную, внутривенную, парентеральную, внутрибрюшинную, подоболочечную), местную, пероральную, ингаляционную, ректальную и трансдермальную.The term administration or administration includes routes for administering the compound(s) to a subject to perform their intended function. Examples of routes of administration that may be used include injection (including, without limitation, subcutaneous, intravenous, parenteral, intraperitoneal, intrathecal), topical, oral, inhalation, rectal, and transdermal.

Термин эффективное количество включает количество, эффективное в дозах и в течение периодов времени, необходимых для достижения желаемого результата. Эффективное количество соединения может варьироваться в зависимости от таких факторов, как болезненное состояние, возраст и вес субъекта, а также способность соединения вызывать желаемый ответ у субъекта. Режимы дозирования могут быть скорректированы для обеспечения оптимального терапевтического ответа.The term effective amount includes an amount effective in doses and for periods of time necessary to achieve the desired result. The effective amount of the compound may vary depending on factors such as the disease state, age and weight of the subject, and the ability of the compound to produce the desired response in the subject. Dosage regimens may be adjusted to ensure optimal therapeutic response.

Фразы системное введение, вводимый системно, периферическое введение и вводимый периферически, используемые в настоящем документе, означают введение соединения(ий), лекарственного средства или другого материала таким образом, что оно попадает в организм пациента и, таким образом, подвергается метаболизму и другим подобным процессам.The phrases systemic administration, systemically administered, peripheral administration, and peripherally administered, as used herein, mean the administration of a compound(s), drug, or other material such that it enters the patient's body and thereby undergoes metabolism and other similar processes. .

Фраза терапевтически эффективное количество означает количество соединения по настоящему изобретению, которое (i) лечит или предотвращает конкретное заболевание, состояние или расстройство, (ii) ослабляет, облегчает или устраняет один или несколько симптомов конкретного заболевания, состояния или расстройства, или (iii) предотвращает или задерживает появление одного или нескольких симптомов конкретного заболевания, состояния или расстройства, описанных в настоящем документе. В случае рака терапевтически эффективное количество лекарственного средства может уменьшить количество раковых клеток; уменьшить размер опухоли; ингибировать (т.е. до некоторой степени замедлять и предпочтительно останавливать) инфильтрацию раковых клеток в периферические органы; ингибировать (т.е. до некоторой степени замедлять и предпочтительно останавливать) метастазирование опухоли; ингибировать, в некоторой степени, рост опухоли; и/или облегчить до некоторой степени один или несколько симптомов, связанных с раком. В той мере, в какой лекарственное средство может предотвращать рост и/или убивать существующие раковые клетки, оно может быть цитостатическим и/или цитотоксическим. Для терапии рака эффективность можно измерить, например, путем оценки времени до прогрессирования заболевания (ТТР) и/или определения частоты ответа (RR).The phrase therapeutically effective amount means an amount of a compound of the present invention that (i) treats or prevents a particular disease, condition or disorder, (ii) reduces, alleviates or eliminates one or more symptoms of a particular disease, condition or disorder, or (iii) prevents or delays the onset of one or more symptoms of a specific disease, condition or disorder described herein. In the case of cancer, a therapeutically effective amount of a drug can reduce the number of cancer cells; reduce tumor size; inhibit (ie, to some extent slow and preferably stop) the infiltration of cancer cells into peripheral organs; inhibit (ie, to some extent slow down and preferably stop) tumor metastasis; inhibit, to some extent, tumor growth; and/or alleviate to some extent one or more symptoms associated with cancer. To the extent that a drug can prevent the growth and/or kill existing cancer cells, it may be cytostatic and/or cytotoxic. For cancer therapy, efficacy can be measured, for example, by assessing time to progression (TTP) and/or determining response rate (RR).

Термин субъект относится к животным, таким как млекопитающие, включая, без ограничения, приматов (например, людей), коров, овец, коз, лошадей, собак, кошек, кроликов, крыс, мышей и т.п. В некоторых вариантах реализации субъектом является человек.The term subject refers to animals such as mammals, including, without limitation, primates (eg, humans), cows, sheep, goats, horses, dogs, cats, rabbits, rats, mice, and the like. In some embodiments, the subject is a human.

Настоящее описание направлено на стратегию обнаружения лигандов на основе фрагментов, подThe present description is directed to a fragment-based ligand discovery strategy, under

- 6 046088 ходящую для идентификации малых молекул, которые связываются со специфическими участками РНК с высокой аффинностью. Как правило, обнаружение лигандов на основе фрагментов позволяет идентифицировать один или несколько низко-молекулярных фрагментов с низкой или средней аффинностью, которые связываются с интересующей мишенью. Затем эти фрагменты либо дорабатываются, либо связываются для создания более мощных лигандов13,14. Как правило, эти фрагменты имеют молекулярную массу менее 300 Да, и для того, чтобы их можно было обнаружить, они обеспечивают существенные высококачественные контакты с интересующей мишенью.- 6 046088 used to identify small molecules that bind to specific regions of RNA with high affinity. Typically, fragment-based ligand discovery identifies one or more small-molecule fragments with low to moderate affinity that bind to the target of interest. These fragments are then either modified or linked to create more potent ligands 13,14 . Typically, these fragments have a molecular weight of less than 300 Da, and in order to be detected, they make significant high-quality contacts with the target of interest.

Обнаружение лиганда на основе фрагментов до сих пор успешно применялось только для идентификации первоначальных хитовых соединений, которые представляют собой хиты одиночного фрагмента, связывающиеся с данной РНК15-19. Идентификация множественных фрагментов, которые связывают одну и ту же РНК, сделает возможным использование потенциальных аддитивных и кооперативных взаимодействий между фрагментами внутри связывающего кармана20,21. Однако недавно было показано, что многие РНК связывают свои лиганды через несколько субсайтов, которые представляют собой участки кармана связывания, которые контактируют с лигандом независимым или кооперативным образом22. Кроме того, было показано, что связывание РНК с высокой аффинностью может происходить даже тогда, когда связывание субсайтов показывает лишь скромные кооперативные эффекты. Эти признаки являются хорошим знаком для эффективности обнаружения лигандов на основе фрагментов когда применяются к РНК-мишеням.Fragment‐based ligand detection has so far only been successfully used to identify initial hit compounds, which are single‐fragment hits that bind to a given RNA 15 - 19 . The identification of multiple fragments that bind the same RNA will make it possible to exploit potential additive and cooperative interactions between fragments within the binding pocket 20,21 . However, it has recently been shown that many RNAs bind their ligands through multiple subsites, which are regions of the binding pocket that contact the ligand in an independent or cooperative manner 22 . Furthermore, it has been shown that high-affinity RNA binding can occur even when subsite binding shows only modest cooperative effects. These features bode well for the performance of fragment-based ligand detection when applied to RNA targets.

Таким образом, исходя из вышеизложенного, настоящее описание направлено на способы идентификации фрагментов, которые связываются с представляющей интерес РНК, такой как, например, рибопереключатель ТРР. Во-вторых, описанные способы направлены на установление позиционирования связывания фрагмента в РНК с разрешением примерного нуклеотида. В-третьих, описанные способы направлены на идентификацию фрагментов второго сайта, которые связываются рядом с местом хита исходного фрагмента. Описанный способ объединяет подход к обнаружению лиганда на основе фрагментов с зондированием структуры РНК SHAPE-MaP23,24, которое использовали как для идентификации РНК-связывающих фрагментов, так и для установления отдельных сайтов связывания фрагментов. Лиганд, в конечном итоге созданный путем связывания двух фрагментов, не имеет сходства с лигандом нативного рибопереключателя и связывает структурно сложную РНК рибопереключателя ТРР с высокой аффинностью.Thus, based on the foregoing, the present disclosure is directed to methods for identifying fragments that bind to an RNA of interest, such as, for example, the TPP riboswitch. Second, the described methods are aimed at establishing the binding position of a fragment in RNA at approximate nucleotide resolution. Third, the described methods are aimed at identifying second site fragments that bind near the hit site of the original fragment. The described method combines a fragment-based approach to ligand discovery with SHAPE-MaP RNA structure probing, 23,24 which has been used both to identify RNA-binding fragments and to identify individual fragment binding sites. The ligand ultimately created by binding the two fragments bears no similarity to the native riboswitch ligand and binds the structurally complex TPP riboswitch RNA with high affinity.

Описанные способы и идентификация лигандов будут описаны более подробно ниже.The described methods and identification of ligands will be described in more detail below.

А. Соединения.A. Connections.

Первый аспект описанного в настоящем документе объекта изобретения представляет собой соединение, имеющее структуру формулы (II):The first aspect of the subject matter of the invention described herein is a compound having the structure of formula (II):

где X2a и X2b представляют собой CR1;where X 2a and X 2b represent CR1;

X1 и X3 представляют собой N;X1 and X3 represent N;

L выбран изL selected from

где q и r независимо выбраны из целых чисел 0, 1, 2, 3, 4 и 5; z независимо выбран из целых чисел 1, 2, 3, 4 и 5; иwhere q and r are independently selected from the integers 0, 1, 2, 3, 4 and 5; z is independently selected from the integers 1, 2, 3, 4 and 5; And

А выбран изA selected from

- 7 046088 где Х4 и Х7 представляют собой CR3, и X5 и X6 независимо выбраны из CR3 и N;- 7 046088 where X 4 and X7 represent CR 3 , and X5 and X6 are independently selected from CR 3 and N;

где R1 и R3 представляют собой -Н;where R 1 and R 3 represent -H;

m представляет собой 1;m represents 1;

W представляет собой -О или -NR4, где R4 представляет собой -Н; или его фармацевтически приемлемая соль.W represents -O or -NR4, where R4 represents -H; or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации, соединение, имеющее структуру формулы (III):As in any of the above embodiments, a compound having the structure of formula (III):

где L и А такие же, как для формулы (II).where L and A are the same as for formula (II).

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где q и r независимо выбирают из целых чисел 0, 1, 2 и 3.As with any of the above embodiments, a join where q and r are independently selected from the integers 0, 1, 2, and 3.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где L представляет собойAs with any of the above embodiments, the connection where L represents

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где q и r представляют собой 0 или 1.As with any of the above implementations, a connection where q and r represent 0 or 1.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где q представляет собой 1.As with any of the above implementations, the connection where q is 1.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где r представляет собой 1.As with any of the above embodiments, a join where r is 1.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где r представляет собой 0.As with any of the above implementations, join where r represents 0.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где q и r представляют собой 1.As with any of the above implementations, a connection where q and r are 1.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где q представляет собой 1 и r представляет собой 0.As with any of the above embodiments, a join where q is 1 and r is 0.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где W представляет собой NH.As in any of the above embodiments, the compound where W represents NH.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где X5 представляет собой N.As with any of the above embodiments, the connection where X5 represents N.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где X6 представляет собой N.As with any of the above embodiments, the connection where X6 represents N.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где X5 или X6 представляют собой N, и оба Х4 и Х7 независимо представляют собой CR3.As in any of the above embodiments, a compound wherein X 5 or X 6 is N and both X4 and X7 are independently CR3.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где А представляет собойAs in any of the above embodiments, the connection where A represents

Как и в любомAs in any

Как и в любомAs in any

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где L представляет собойAs with any of the above embodiments, the connection where L represents

из указанных выше вариантов реализации соединение, где z представляет собой 2. из указанных выше вариантов реализации соединение, где А представляет собойof the above embodiments, a connection where z represents 2. of the above embodiments, a connection where A is

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где указанное соединение имеет структуру:As in any of the above connection implementations, where said connection has the structure:

- 8 046088- 8 046088

Q.Q.

или его фармацевтически приемлемая соль.or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

Как и в любом из указанных выше вариантов реализации соединение, где указанное соединение имеет структуру:As in any of the above connection implementations, where said connection has the structure:

или его фармацевтически приемлемая соль.or a pharmaceutically acceptable salt thereof.

Б. Способы скрининга.B. Screening methods.

Настоящее описание направлено на разработку и проверку гибкого селективного 2'гидроксилацилирования, анализируемого способом скрининга фрагментов на основе удлинения праймера (SHAPE). Обнаружение лигандов на основе фрагментов оказалось эффективным подходом для идентификации соединений, которые образуют существенные тесные контакты с макромолекулами, включая РНК13,14,17. Необходимым условием успеха этой стратегии открытия является адаптируемый, высококачественный, биофизический анализ для обнаружения связывания лиганда. Таким образом, в некоторых вариантах реализации для обнаружения связывания лиганда23-25 использовали исследование структуры SHAPE РНК, которое измеряет локальную гибкость нуклеотидов как относительную реакционную способность 2'-гидроксильной группы рибозы по отношению к электрофильным реагентам. SHAPE может использоваться для любой РНК и предоставляет данные практически обо всех нуклеотидах в РНК в одном эксперименте, предоставляя информацию о структуре каждого нуклеотида в дополнение к простому обнаружению связывания, и более подробно описан ниже. Кроме того, настоящее описание также направлено на применение SHAPE-мутационного профилирования (МаР)23,24, которое объединяет SHAPE со считыванием с помощью высокопроизводительного секвенирования, обеспечивая мультиплексирование и эффективный высокопроизводительный анализ многих тысяч образцов.The present disclosure aims to develop and validate a flexible, selective 2'hydroxyacylation assay analyzed by the Screening for Fragments Based on Primer Extension (SHAPE) method. Fragment-based ligand detection has proven to be an effective approach for identifying compounds that form significant close contacts with macromolecules, including RNA 13,14,17 . A prerequisite for the success of this discovery strategy is a customizable, high-quality, biophysical assay to detect ligand binding. Thus, in some embodiments, the SHAPE RNA structure assay, which measures local nucleotide flexibility as the relative reactivity of the 2'-hydroxyl group of ribose with respect to electrophilic reagents, was used to detect ligand binding 23-25 . SHAPE can be used for any RNA and provides data on virtually all nucleotides in the RNA in a single experiment, providing information on the structure of each nucleotide in addition to simple binding detection, and is described in more detail below. In addition, the present description also addresses the application of SHAPE mutational profiling (MaP) 23,24 , which combines SHAPE with high-throughput sequencing reads, allowing multiplexing and efficient high-throughput analysis of many thousands of samples.

Таким образом, в некоторых вариантах реализации настоящее описание относится к способу скрининга с использованием SHAPE и/или SHAPE-MaP для идентификации низкомолекулярных фрагментов и/или соединений, которые связываются и/или ассоциируются с представляющей интерес молекулой РНК. Способы, описанные в настоящем документе, дополнительно включают использование SHAPE и/или SHAPE-MaP для идентификации низкомолекулярных фрагментов (например, фрагмент 2), которые связываются и/или ассоциируются с молекулой РНК, которая уже предварительно инкубирована с другим низкомолекулярным фрагментом (например, фрагмент 1). Не ограничиваясь теорией, но считается, что фрагмент 1 связывается с первым сайтом связывания, и фрагмент 2 связывается со вторым сайтом связывания (например, подсайтом) в одной и той же молекуле РНК. Таким образом, считается, что объединение структурных признаков фрагмента 1 и фрагмента 2 (например, соединение двух фрагментов линкером L) для создания соединений, как описано в настоящем документе, придает лигандам связанных фрагментов повышенную аффинность связывания РНК по сравнению с фрагментом 1 и/или фрагментом 2 в одиночку.Thus, in some embodiments, the present disclosure provides a screening method using SHAPE and/or SHAPE-MaP to identify small molecule fragments and/or compounds that bind and/or associate with an RNA molecule of interest. The methods described herein further include the use of SHAPE and/or SHAPE-MaP to identify small molecule fragments (e.g., fragment 2) that bind and/or associate with an RNA molecule that has already been preincubated with another small molecule fragment (e.g., fragment 1). Without being limited by theory, it is believed that fragment 1 binds to a first binding site and fragment 2 binds to a second binding site (eg, subsite) in the same RNA molecule. Thus, it is believed that combining the structural features of fragment 1 and fragment 2 (e.g., connecting the two fragments with linker L) to create compounds as described herein provides the ligands of the linked fragments with increased RNA binding affinity compared to fragment 1 and/or fragment 2 alone.

Способы скрининга SHAPE и SHAPE-MaP более подробно описаны ниже.The SHAPE and SHAPE-MaP screening methods are described in more detail below.

I. Химия SHAPE.I. Chemistry SHAPE.

Химия SHAPE основана, по меньшей мере частично, на наблюдении, что нуклеофильность рибозы в 2'-положении РНК чувствительна к электронному влиянию соседней 3'-фосфодиэфирной группы. Неограниченные нуклеотиды пробуют больше конформаций, которые повышают нуклеофильность 2'гидроксильной группы, чем нуклеотиды с парами оснований или иным образом ограниченные. Следовательно, гидроксил-селективные электрофилы, такие как, без ограничения, N-метилизатоевый ангидрид (NMIA), быстрее образуют стабильные 2'-О-аддукты с гибкими нуклеотидами РНК. Локальную гибкость нуклеотидов можно исследовать одновременно во всех положениях молекулы РНК в одном эксперименте, поскольку все нуклеотиды РНК (за исключением нескольких клеточных РНК, несущих посттранскрипционные модификации) имеют 2'-гидроксильную группу. Абсолютную реактивность SHAPE можно сравнивать по всем положениям в РНК, поскольку реактивность 2'-гидроксила нечувствительна к идентичности оснований. Также возможно, что нуклеотид может быть реактивным, потому что он находитсяSHAPE chemistry is based, at least in part, on the observation that the nucleophilicity of ribose at the 2′ position of RNA is sensitive to the electronic influence of the adjacent 3′ phosphodiester group. Unconstrained nucleotides try more conformations that increase the nucleophilicity of the 2'hydroxyl group than base-paired or otherwise constrained nucleotides. Consequently, hydroxyl-selective electrophiles, such as, but not limited to, N-methylisatoic anhydride (NMIA), more readily form stable 2'-O-adducts with flexible RNA nucleotides. Local nucleotide flexibility can be examined simultaneously at all positions of the RNA molecule in one experiment, since all RNA nucleotides (with the exception of a few cellular RNAs that carry post-transcriptional modifications) have a 2'-hydroxyl group. Absolute SHAPE reactivity can be compared across all positions in RNA because 2′-hydroxyl reactivity is insensitive to base identity. It is also possible that the nucleotide may be reactive because it is located

- 9 046088 в конформации, которая увеличивает нуклеофильность конкретного 2'-гидроксила. Ожидается, что этот класс нуклеотидов будет редким, будет включать неканоническую локальную геометрию и будет правильно оценен как неспаренное положение.- 9 046088 in a conformation that increases the nucleophilicity of the particular 2'-hydroxyl. This class of nucleotides is expected to be rare, to involve non-canonical local geometry, and to be correctly scored as an unpaired position.

В настоящее время описанный объект изобретения обеспечивает в некоторых вариантах реализации способы обнаружения структурных данных в молекуле РНК исследуя структурные ограничения в молекуле РНК произвольной длины и структурной сложности. В некоторых вариантах реализации способы включают отжиг молекулы РНК, содержащей 2'-О-аддукты, с (меченым) праймером; отжиг молекулы РНК, не содержащей 2'-О-аддуктов, с (меченым) праймером в качестве отрицательного контроля; расширение праймеров для получения библиотеки кДНК; анализ кДНК; и создание выходных файлов, содержащих структурные данные для РНК.The disclosed subject matter now provides, in some embodiments, methods for discovering structural data in an RNA molecule by examining structural constraints in an RNA molecule of arbitrary length and structural complexity. In some embodiments, the methods include annealing an RNA molecule containing 2'-O-adducts to a (labeled) primer; annealing an RNA molecule containing no 2'-O-adducts with a (labeled) primer as a negative control; extension of primers to obtain a cDNA library; cDNA analysis; and generating output files containing structural data for the RNA.

Молекула РНК может присутствовать в биологическом образце. В некоторых вариантах реализации молекула РНК может быть модифицирована в присутствии белка или других малых и больших биологических лигандов и/или соединений. Праймеры необязательно могут быть помечены радиоизотопами, флуоресцентными метками, тяжелыми атомами, ферментативными метками, хемилюминесцентной группой, биотинильной группой, заданным полипептидным эпитопом, распознаваемым вторичным репортером, или их комбинациями. Анализ может включать разделение, количественную оценку, определение размера или их комбинацию. Анализ может включать извлечение данных о флуоресценции или количестве красителя в зависимости от данных о времени элюирования, которые называются следами. Например, кДНК можно анализировать в одной колонке прибора капиллярного электрофореза или в микрофлюидном устройстве.An RNA molecule may be present in a biological sample. In some embodiments, the RNA molecule may be modified in the presence of a protein or other small or large biological ligands and/or compounds. The primers may optionally be labeled with radioisotopes, fluorescent tags, heavy atoms, enzymatic tags, a chemiluminescent group, a biotinyl group, a predetermined polypeptide epitope recognized by a secondary reporter, or combinations thereof. The analysis may involve separation, quantification, sizing, or a combination of these. The analysis may involve extracting fluorescence or dye amount data as a function of elution time data, called traces. For example, cDNA can be analyzed in a single column of a capillary electrophoresis instrument or in a microfluidic device.

В некоторых вариантах реализации можно рассчитать площадь пика в кривых для молекулы РНК, содержащей 2'-О-аддукты, и для молекулы РНК, не содержащей 2'-О-аддуктов, по сравнению с последовательностью нуклеотидов. Кривые можно сравнить и выровнять с последовательностями РНК. Кривые, наблюдаемые и учитывающие те кДНК, генерируемые секвенированием, на один нуклеотид длиннее, чем соответствующие положения в следах для РНК, содержащей 2'-О-аддукты, и для молекулы РНК, не содержащей 2'-О-аддуктов. Площади под каждым пиком можно определить, выполнив интегрирование всей кривой по Гауссу.In some embodiments, the peak area of the curves for an RNA molecule containing 2'-O-adducts and for an RNA molecule not containing 2'-O-adducts can be calculated relative to the nucleotide sequence. The curves can be compared and aligned with RNA sequences. The curves observed and accounting for those cDNAs generated by sequencing are one nucleotide longer than the corresponding positions in the footprints for RNA containing 2'-O-adducts and for an RNA molecule not containing 2'-O-adducts. The areas under each peak can be determined by performing a Gaussian integration of the entire curve.

Таким образом, в некоторых вариантах реализации в настоящем документе предусмотрены способы образования ковалентных 2'-О-аддуктов рибозы с молекулой РНК в сложных биологических растворах. В некоторых вариантах реализации способ включает приведение в контакт электрофила с молекулой РНК, где электрофил селективно модифицирует свободные нуклеотиды в молекуле РНК с образованием ковалентного Г-О-аддукта рибозы.Thus, in some embodiments, provided herein are methods for forming covalent 2'-O-adducts of ribose with an RNA molecule in complex biological solutions. In some embodiments, the method includes contacting an electrophile with an RNA molecule, where the electrophile selectively modifies free nucleotides in the RNA molecule to form a covalent H-O-ribose adduct.

В некоторых вариантах реализации электрофил, такой как, без ограничения, N-метилизатоевый ангидрид (NMIA), растворяют в безводном полярном апротонном растворителе, таком как DMSO. Раствор реагент-растворитель добавляют к сложному биологическому раствору, содержащему молекулу РНК. Раствор может содержать различные концентрации и количества белков, клеток, вирусов, липидов, моно- и полисахаридов, аминокислот, нуклеотидов, ДНК, и различных солей, и метаболитов. Концентрацию электрофила можно регулировать для достижения желаемой степени модификации молекулы РНК. Электрофил может реагировать со всеми свободными гидроксильными группами в растворе, образуя 2'О-аддукты рибозы на молекуле РНК. Кроме того, электрофил может селективно модифицировать неспаренные или иным образом не ограниченные нуклеотиды в молекуле РНК.In some embodiments, an electrophile, such as, but not limited to, N-methylisatoic anhydride (NMIA), is dissolved in an anhydrous polar aprotic solvent such as DMSO. The reagent-solvent solution is added to a complex biological solution containing an RNA molecule. The solution may contain varying concentrations and quantities of proteins, cells, viruses, lipids, mono- and polysaccharides, amino acids, nucleotides, DNA, and various salts and metabolites. The concentration of the electrophile can be adjusted to achieve the desired degree of modification of the RNA molecule. The electrophile can react with all the free hydroxyl groups in solution, forming 2'O-ribose adducts on the RNA molecule. In addition, the electrophile can selectively modify unpaired or otherwise unrestricted nucleotides in the RNA molecule.

Молекула РНК может подвергаться воздействию электрофила в концентрации, которая приводит к редкой модификации РНК с образованием 2'-О-аддуктов, что можно обнаружить по способности ингибировать удлинение праймера обратной транскриптазой. Все сайты РНК могут быть исследованы в одном эксперименте, потому что химия нацелена на общую реакционную способность 2'-гидроксильной группы. В некоторых вариантах реализации, параллельно можно проводить контрольную реакцию удлинения, исключающую электрофил для оценки фона, а также удлинение дидезокси-секвенирования для определения положений нуклеотидов. Эти комбинированные стадии называются селективным 2'гидроксилацилированием, анализируемым с помощью удлинения праймера, или SHAPE.An RNA molecule can be exposed to an electrophile at a concentration that results in rare modification of the RNA to form 2'-O-adducts, which can be detected by the ability to inhibit primer extension by reverse transcriptase. All RNA sites can be examined in a single experiment because the chemistry targets the overall reactivity of the 2'-hydroxyl group. In some embodiments, an electrophile exclusion control extension reaction can be performed in parallel to evaluate background, as well as dideoxy sequencing extension to determine nucleotide positions. These combined steps are called selective 2'hydroxyacylation assayed by primer extension, or SHAPE.

В некоторых вариантах реализации, способ дополнительно включает приведение в контакт молекулы РНК, содержащей 1'-О-аддукт, с (меченым) праймером, приведение в контакт РНК, не содержащей 2'Оаддукта, с (меченым) праймером в качестве отрицательного контроля; удлиненние праймеров с получением линейного массива кДНК, анализ кДНК и создание выходных файлов, содержащих структурные данные РНК.In some embodiments, the method further comprises contacting an RNA molecule containing a 1'-O-adduct with a (labeled) primer, contacting RNA not containing the 2'O-adduct with a (labeled) primer as a negative control; primer extension to produce a linear cDNA array, cDNA analysis, and generation of output files containing RNA structural data.

Количество нуклеотидов, исследуемых в одном эксперименте SHAPE, зависит не только от обнаружения и разрешения используемой технологии разделения, но и от характера модификации РНК. Учитывая условия реакции, существует длина, при которой почти все молекулы РНК имеют по меньшей мере одну модификацию. Когда удлинение праймера достигает этих длин, количество удлиняющихся кДНК уменьшается, что ослабляет экспериментальный сигнал. Регулировка условий для уменьшения выхода модификации может увеличить длину считывания. Однако снижение выхода реагента может также уменьшить измеренный сигнал для каждой длины кДНК. С учетом этих соображений предпочтительная максимальная длина одного считывания SHAPE, вероятно, составляет, без ограничения, около 1The number of nucleotides examined in a single SHAPE experiment depends not only on the detection and resolution of the separation technology used, but also on the nature of the RNA modification. Given the reaction conditions, there is a length at which almost all RNA molecules have at least one modification. When primer extension reaches these lengths, the number of cDNAs being extended decreases, weakening the experimental signal. Adjusting conditions to reduce modification yield can increase read length. However, reducing the reagent yield may also reduce the measured signal for each cDNA length. Given these considerations, the preferred maximum length of a single SHAPE read is probably, without limitation, about 1

- 10 046088 килобазы РНК.- 10,046,088 kilobases of RNA.

II. SHAPE-MaP.II. SHAPE-MaP.

В SHAPE-MaP, аддукты SHAPE обнаруживаются с помощью мутационного профилирования (МаР), в котором используется способность ферментов обратной транскриптазы включать некомплементарные нуклеотиды или создавать делеции в сайтах химических аддуктов SHAPE. В некоторых вариантах реализации SHAPE-MaP можно использовать для создания библиотеки и секвенирования. В некоторых вариантах реализации в SHAPE-MaP можно использовать методики мультиплексирования.In SHAPE-MaP, SHAPE adducts are detected using mutational profiling (MaP), which exploits the ability of reverse transcriptase enzymes to incorporate non-complementary nucleotides or create deletions at the sites of SHAPE chemical adducts. In some implementations, SHAPE-MaP can be used for library construction and sequencing. In some implementations, SHAPE-MaP may use multiplexing techniques.

Обычно РНК обрабатывают реагентом SHAPE, который реагирует на конформационнодинамические нуклеотиды. Во время обратной транскрипции полимераза считывает химические аддукты в РНК и включает в кДНК нуклеотид, не комплементарный исходной последовательности. Полученная кДНК секвенируется с использованием любого массивно-параллельного подхода для создания мутационных профилей (МаР). Считывание секвенирования выравнивают с эталонной последовательностью, и рассчитывают коэффициенты мутаций с нуклеотидным разрешением, корректируют по фону и нормализуют, получая стандартный профиль реактивности SHAPE. Затем реактивность SHAPE можно использовать для моделирования вторичных структур, визуализации конкурирующих и альтернативных структур или количественной оценки любого процесса или функции, которые модулируют локальную динамику нуклеотидной РНК. После SHAPE-модификации молекулы РНК, для создания мутационного профиля используется обратная транскриптаза. На данной стадии кодируется положение и относительная частота аддуктов SHAPE как мутаций в кДНК. кДНК преобразуют в дцДНК с использованием известных в данной области способов (например, реакции ПЦР), и дцДНК дополнительно амплифицируют во второй реакции ПЦР, тем самым добавляя секвенирование для мультиплексирования. После очистки, библиотеки секвенирования имеют одинаковый размер, и каждая молекула ДНК содержит всю интересующую последовательность.Typically, RNA is treated with the SHAPE reagent, which reacts to conformationally dynamic nucleotides. During reverse transcription, the polymerase reads chemical adducts in the RNA and incorporates a nucleotide that is not complementary to the original sequence into the cDNA. The resulting cDNA is sequenced using any massively parallel approach to generate mutational profiles (MaP). Sequencing reads are aligned to a reference sequence, and nucleotide-resolution mutation rates are calculated, background-corrected, and normalized to yield a standard SHAPE reactivity profile. SHAPE reactivity can then be used to model secondary structures, visualize competing and alternative structures, or quantify any process or function that modulates local RNA nucleotide dynamics. After SHAPE modification of the RNA molecule, reverse transcriptase is used to create a mutational profile. At this stage, the position and relative frequency of SHAPE adducts as mutations in the cDNA are encoded. The cDNA is converted to dsDNA using methods known in the art (eg, PCR reactions), and the dsDNA is further amplified in a second PCR reaction, thereby adding sequencing for multiplexing. After purification, sequencing libraries are uniform in size and each DNA molecule contains the entire sequence of interest.

Таким образом, в соответствии с некоторыми вариантами реализации описанного в настоящем документе объекта изобретения предусмотрены способы обнаружения одной или нескольких химических модификаций в нуклеиновой кислоте. В некоторых вариантах реализации способ включает получение нуклеиновой кислоты, предположительно имеющей химическую модификацию; синтез нуклеиновой кислоты с использованием полимеразы и полученной нуклеиновой кислоты в качестве матрицы, где синтез происходит в условиях, когда полимераза считывает химическую модификацию в полученной нуклеиновой кислоте, чтобы тем самым произвести неправильный нуклеотид в полученной нуклеиновой кислоте в сайте химической модификации; и обнаружение неправильного нуклеотида.Thus, in accordance with some embodiments of the subject matter described herein, methods are provided for detecting one or more chemical modifications in a nucleic acid. In some embodiments, the method includes obtaining a nucleic acid that is believed to have a chemical modification; synthesizing a nucleic acid using a polymerase and the resulting nucleic acid as a template, where the synthesis occurs under conditions where the polymerase reads a chemical modification in the resulting nucleic acid to thereby produce an incorrect nucleotide in the resulting nucleic acid at the site of the chemical modification; and detection of incorrect nucleotide.

В соответствии с некоторыми вариантами реализации описанного в настоящем документе объекта изобретения предусмотрены способы обнаружения структурных данных в нуклеиновой кислоте. В некоторых вариантах реализации способ включает получение нуклеиновой кислоты, предположительно имеющей химическую модификацию; синтез нуклеиновой кислоты с использованием полимеразы и полученной нуклеиновой кислоты в качестве матрицы, где синтез происходит в условиях, когда полимераза считывает химическую модификацию в полученной нуклеиновой кислоте, чтобы тем самым произвести неправильный нуклеотид в полученной нуклеиновой кислоте в сайте химической модификации; обнаружение неправильного нуклеотида; и создание выходных файлов, содержащих структурные данные для полученной нуклеиновой кислоты.In accordance with some embodiments of the subject matter described herein, methods are provided for detecting structural data in a nucleic acid. In some embodiments, the method includes obtaining a nucleic acid that is believed to have a chemical modification; synthesizing a nucleic acid using a polymerase and the resulting nucleic acid as a template, where the synthesis occurs under conditions where the polymerase reads a chemical modification in the resulting nucleic acid to thereby produce an incorrect nucleotide in the resulting nucleic acid at the site of the chemical modification; detection of incorrect nucleotide; and generating output files containing structural data for the resulting nucleic acid.

В некоторых вариантах реализации описанного в настоящем документе объекта изобретения полученная нуклеиновая кислота представляет собой молекулу РНК (например, кодирующую РНК и/или некодирующую молекулу РНК). В некоторых вариантах реализации способы включают обнаружение двух или более химических модификаций. В некоторых вариантах реализации полимераза считывает множество химических модификаций для получения множества неправильных нуклеотидов, и способы включают обнаружение каждого неправильного нуклеотида.In some embodiments of the subject matter described herein, the resulting nucleic acid is an RNA molecule (eg, a coding RNA and/or a non-coding RNA molecule). In some embodiments, the methods include detecting two or more chemical modifications. In some embodiments, the polymerase reads through multiple chemical modifications to produce multiple incorrect nucleotides, and the methods include detecting each incorrect nucleotide.

В некоторых вариантах реализации нуклеиновая кислота (например, молекула РНК) подвергалась воздействию реагента, который обеспечивает химическую модификацию, или химическая модификация уже существует в нуклеиновой кислоте (например, молекуле РНК). В некоторых вариантах реализации ранее существовавшая модификация представляет собой 2'-О-метильную группу и/или представляет собой созданную клеткой, из которой получена нуклеиновая кислота, например, без ограничения, эпигенетическую модификацию и/или модификацию 1-метиладенозин, 3-метилцитозин, 6-метиладенозин, 3метилуридин и/или 2-метилгуанозин. В некоторых вариантах реализации нуклеиновые кислоты, такие как молекула РНК, могут быть модифицированы в присутствии белка или других малых и больших биологических лигандов и/или соединений.In some embodiments, the nucleic acid (eg, an RNA molecule) has been exposed to a reagent that provides a chemical modification, or a chemical modification already exists in the nucleic acid (eg, an RNA molecule). In some embodiments, the pre-existing modification is a 2'-O-methyl group and/or is created by the cell from which the nucleic acid is derived, such as, without limitation, an epigenetic modification and/or a 1-methyladenosine, 3-methylcytosine, 6 -methyladenosine, 3methyluridine and/or 2-methylguanosine. In some embodiments, nucleic acids, such as an RNA molecule, may be modified in the presence of protein or other small and large biological ligands and/or compounds.

В некоторых вариантах реализации реагент содержит электрофил. В некоторых вариантах реализации электрофил селективно модифицирует свободные нуклеотиды в молекуле РНК с образованием ковалентного 2'-О-аддукта рибозы. В некоторых вариантах реализации реагент представляет собой 1 М7, 1 M6, NMIA, DMS или их комбинации. В некоторых вариантах реализации нуклеиновая кислота присутствует в биологическом образце или получена из него.In some embodiments, the reagent contains an electrophile. In some embodiments, the electrophile selectively modifies free nucleotides in the RNA molecule to form a covalent 2'-O-ribose adduct. In some embodiments, the reagent is 1 M7, 1 M6, NMIA, DMS, or combinations thereof. In some embodiments, the nucleic acid is present in or derived from a biological sample.

В некоторых вариантах реализации полимераза представляет собой обратную транскриптазу. В некоторых вариантах реализации полимераза представляет собой нативную полимеразу или мутантнуюIn some embodiments, the polymerase is a reverse transcriptase. In some embodiments, the polymerase is a native polymerase or a mutant

- 11 046088 полимеразу. В некоторых вариантах реализации синтезированная нуклеиновая кислота представляет собой кДНК.- 11 046088 polymerase. In some embodiments, the synthesized nucleic acid is cDNA.

В некоторых вариантах реализации обнаружение неправильного нуклеотида включает секвенирование нуклеиновой кислоты. В некоторых вариантах реализации информация о последовательности соответствует последовательности полученной нуклеиновой кислоты. В некоторых вариантах реализации обнаружение неправильного нуклеотида включает использование массового параллельного секвенирования нуклеиновой кислоты. В некоторых вариантах реализации способ включает амплификацию нуклеиновой кислоты. В некоторых вариантах реализации способ включает амплификацию нуклеиновой кислоты с использованием сайт-нацеленного подхода с использованием специфических праймеров, полного генома с использованием случайного праймирования, всего транскриптома с использованием случайного праймирования или их комбинации.In some embodiments, detection of an incorrect nucleotide involves nucleic acid sequencing. In some embodiments, the sequence information corresponds to the sequence of the resulting nucleic acid. In some embodiments, detection of an incorrect nucleotide involves the use of massively parallel nucleic acid sequencing. In some embodiments, the method includes amplifying a nucleic acid. In some embodiments, the method includes amplifying a nucleic acid using a site-targeted approach using specific primers, a whole genome using random priming, a whole transcriptome using random priming, or a combination thereof.

В соответствии с некоторыми вариантами реализации описанного в настоящем документе объекта изобретения обеспечиваются компьютерные программные продукты, содержащие исполняемые компьютером инструкции, реализованные в машиночитаемом носителе, при выполнении стадий, включающих любую стадию способа любого варианта реализации описанного в настоящем документе объекта изобретения. В соответствии с некоторыми вариантами реализации описанного в настоящем документе объекта изобретения, обеспечены библиотеки нуклеиновых кислот, полученные любым способом в соответствии с описанным в настоящем документе объектом изобретения.In accordance with some embodiments of the subject matter described herein, computer program products are provided comprising computer-executable instructions embodied in a computer-readable medium when performing steps including any method step of any embodiment of the subject matter described herein. In accordance with some embodiments of the subject matter described herein, nucleic acid libraries prepared by any method in accordance with the subject matter described herein are provided.

III. Электрофилы SHAPE.III. Electrophiles SHAPE.

Как описано выше, химия SHAPE использует преимущество открытия того, что нуклеофильная реакционная способность 2'-гидроксильной группы рибозы регулируется локальной гибкостью нуклеотида. В нуклеотидах, ограниченных спариванием оснований или третичными взаимодействиями, анион 3'фосфодиэфира и другие взаимодействия снижают реакционную способность 2'-гидроксила. Напротив, гибкие положения предпочтительно принимают конформации, которые реагируют с электрофилом, включая, без ограничения, NMIA, с образованием 2'-О-аддукта. Например, NMIA обычно реагирует со всеми четырьмя нуклеотидами, и реагент подвергается параллельной самоинактивирующей реакции гидролиза. Действительно, описанный в настоящем документе объект изобретения предусматривает, что любая молекула, которая может реагировать с нуклеиновой кислотой, как описано в настоящем документе, может быть использована в соответствии с некоторыми вариантами реализации описанного в настоящем документе объекта изобретения. В некоторых вариантах реализации, электрофил (также называемый реагентом SHAPE) может быть выбран, без ограничения, из производного изатоевого ангидрида, производного бензоилцианида, производного бензоилхлорида, производного фталевого ангидрида, производного бензилизоцианата и их комбинации. Производное изатоевого ангидрида может включать 1метил-7-нитроизатоевый ангидрид (1М7). Производное бензоилцианида может быть выбрано из группы, включающей, без ограничения, бензоилцианид (ВС), 3-карбоксибензоилцианид (3-СВС), 4карбоксибензоилцианид (4-СВС), 3-аминометилбензоилцианид (3-АМВС), 4-аминометилбензоилцианид и их комбинации. Производное бензоилхлорида может включать бензоилхлорид (BCI). Производное фталевого ангидрида может включать 4-нитрофталевый ангидрид (4NPA). Производное бензилизоцианата может включать бензилизоцианат (BIC).As described above, SHAPE chemistry takes advantage of the discovery that the nucleophilic reactivity of the 2'-hydroxyl group of ribose is controlled by the local flexibility of the nucleotide. In nucleotides limited by base pairing or tertiary interactions, the 3'phosphodiester anion and other interactions reduce the reactivity of the 2'-hydroxyl. In contrast, flexible positions preferentially adopt conformations that react with an electrophile, including, but not limited to, NMIA, to form a 2'-O-adduct. For example, NMIA typically reacts with all four nucleotides and the reagent undergoes a parallel self-inactivating hydrolysis reaction. Indeed, the subject matter described herein provides that any molecule that can react with a nucleic acid as described herein can be used in accordance with certain embodiments of the subject matter described herein. In some embodiments, the electrophile (also referred to as a SHAPE reagent) may be selected from, without limitation, an isatoic anhydride derivative, a benzoyl cyanide derivative, a benzoyl chloride derivative, a phthalic anhydride derivative, a benzyl isocyanate derivative, and combinations thereof. The isatoic anhydride derivative may include 1methyl-7-nitroisatoic anhydride (1M7). The benzoyl cyanide derivative may be selected from the group including, but not limited to, benzoyl cyanide (BC), 3-carboxybenzoyl cyanide (3-CBC), 4-carboxybenzoyl cyanide (4-CBC), 3-aminomethylbenzoyl cyanide (3-AMBC), 4-aminomethylbenzoyl cyanide, and combinations thereof. The benzoyl chloride derivative may include benzoyl chloride (BCI). The phthalic anhydride derivative may include 4-nitrophthalic anhydride (4NPA). The benzyl isocyanate derivative may include benzyl isocyanate (BIC).

IV. Молекулярный дизайн РНК.IV. Molecular design of RNA.

Поскольку реактивность SHAPE можно оценить в одной или нескольких реакциях удлинения праймера, информация может быть потеряна как на 5'-конце, так и вблизи сайта связывания праймера молекулы РНК. Как правило, образование аддукта на 10-20 нуклеотидах, прилегающих к сайту связывания праймера, трудно поддается количественной оценке из-за присутствия фрагментов кДНК, которые отражают паузу или нематричное удлинение ферментом обратной транскриптазы (RT) во время фазы инициации удлинения праймера. Позиции 8-10 на 5'-конце РНК трудно визуализировать из-за присутствия избытка продукта удлинения полной длины.Because SHAPE reactivity can be assessed in one or more primer extension reactions, information may be lost both at the 5' end and near the primer binding site of the RNA molecule. Typically, adduct formation on the 10–20 nucleotides adjacent to the primer binding site is difficult to quantify due to the presence of cDNA fragments that reflect pausing or nontemplate extension by the reverse transcriptase (RT) enzyme during the initiation phase of primer extension. Positions 8–10 at the 5' end of the RNA are difficult to visualize due to the presence of excess full-length extension product.

Для мониторинга реактивности SHAPE на 5'- и 3'-концах интересующей последовательности молекула РНК может быть встроена в более крупный фрагмент нативной последовательности или помещена между последовательностями РНК с сильной укладкой, которые содержат уникальный сайт связывания праймера. В некоторых вариантах реализации можно сконструировать структурную кассету, содержащую 5'- и 3'-фланкирующие последовательности нуклеотидов, чтобы можно было оценить все положения внутри интересующей молекулы РНК с помощью любого способа разделения, обеспечивающего разрешение нуклеотидов, такого как, без ограничения, гель для секвенирования, капиллярный электрофорез и т.п. В некоторых вариантах реализации как 5', так и 3' удлиненния могут складываться в стабильные шпилечные структуры, которые не мешают сворачиванию различных внутренних РНК. Сайт связывания праймера кассеты может эффективно связываться с праймером кДНК. Последовательность любых 5' и 3' структурных кассетных элементов можно проверить, чтобы убедиться, что они не склонны к образованию взаимодействий стабильного спаривания оснований с внутренней последовательностью.To monitor SHAPE reactivity at the 5′ and 3′ ends of a sequence of interest, the RNA molecule can be inserted into a larger native sequence fragment or sandwiched between tightly folded RNA sequences that contain a unique primer binding site. In some embodiments, a structural cassette can be constructed containing 5' and 3' flanking nucleotide sequences so that all positions within an RNA molecule of interest can be assessed using any nucleotide resolution separation method, such as, but not limited to, gel sequencing , capillary electrophoresis, etc. In some embodiments, both 5' and 3' extensions can fold into stable hairpin structures that do not interfere with the folding of various internal RNAs. The cassette primer binding site can effectively bind to the cDNA primer. The sequence of any 5' and 3' structural cassette elements can be checked to ensure that they are not prone to form stable base-pairing interactions with internal sequence.

В некоторых вариантах реализации интересующая молекула РНК содержит два разных мотивамишени, которые связаны нуклеотидным линкером. Мотивом-мишенью может быть любая интересующая нуклеотидная последовательность. Типичные мотивы-мишени включают, без ограничения, рибопеIn some embodiments, the RNA molecule of interest contains two different target motifs that are linked by a nucleotide linker. The target motif can be any nucleotide sequence of interest. Typical target motifs include, but are not limited to, ribope

- 12 046088 реключатели, вирусные регуляторные элементы, структурированные участки в мРНК, многоспиральные соединения, псевдоузлы и/или аптамеры. В некоторых вариантах реализации первый мотив-мишень представляет собой псевдоузел, такой как псевдоузел из 5'UTR генома вируса денге. В некоторых вариантах реализации второй мотив-мишень представляет собой аптамерный домен, такой как аптамерный домен рибопереключателя ТРР. Для нуклеотидного линкера количество нуклеотидов может варьироваться. Например, в некоторых вариантах реализации количество нуклеотидов в линкере составляет от около 1 до около 20 нуклеотидов, от около 1 до около 15 нуклеотидов, от около 1 до около 10 нуклеотидов или от около 5 до около 10 нуклеотидов (или составляет около 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 нуклеотидов).- 12 046088 switches, viral regulatory elements, structured regions in mRNA, multihelical compounds, pseudoknots and/or aptamers. In some embodiments, the first target motif is a pseudoknot, such as a pseudoknot from the 5'UTR of a dengue virus genome. In some embodiments, the second target motif is an aptamer domain, such as a TPP riboswitch aptamer domain. For a nucleotide linker, the number of nucleotides may vary. For example, in some embodiments, the number of nucleotides in the linker is from about 1 to about 20 nucleotides, from about 1 to about 15 nucleotides, from about 1 to about 10 nucleotides, or from about 5 to about 10 nucleotides (or is about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 nucleotides).

В некоторых вариантах реализации молекула РНК дополнительно содержит участок штрих-кода РНК. Участок штрих-кода РНК представляет собой уникальный штрих-код, который позволяет идентифицировать конкретную молекулу РНК в смеси молекул РНК (например, во время мультиплексирования). Расположение участка штрих-кода РНК может варьироваться, но обычно она находится рядом с одной из кассет, присутствующих в молекуле РНК. В некоторых вариантах реализации штрих-код РНК предназначен для складывания в автономную структуру, которая не взаимодействует ни с какой другой частью молекулы РНК. Структура участка штрих-кода РНК может варьироваться. В некоторых вариантах реализации структура участка штрих-кода РНК содержит спираль пары оснований, содержащую от около 1 до около 10 пар оснований (или около 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 пар оснований). В некоторых вариантах реализации участок штрих-кода РНК содержит 7 пар оснований. В некоторых вариантах реализации пары оснований закрыты тетрапетлей, прикрепленной к концевой паре оснований спирали пары оснований. Закрытие спирали пары оснований поддерживает общую стабильность шпильки участка штрих-кода РНК. В некоторых вариантах реализации, тетрапетля содержит нуклеотидную последовательность GNRA, но не означает, что она ограничена этим. В некоторых вариантах реализации участок штрих-кода РНК сконструирован таким образом, что любой отдельный штрих-код претерпевает по меньшей мере две мутации, которые могут быть неправильно истолкованы как другой штрих-код.In some embodiments, the RNA molecule further comprises an RNA barcode region. The RNA barcode region is a unique barcode that allows the identification of a specific RNA molecule in a mixture of RNA molecules (for example, during multiplexing). The location of the RNA barcode region can vary, but it is usually located near one of the cassettes present in the RNA molecule. In some embodiments, the RNA barcode is designed to fold into a self-contained structure that does not interact with any other part of the RNA molecule. The structure of the RNA barcode region can vary. In some embodiments, the structure of the RNA barcode region comprises a base pair helix of about 1 to about 10 base pairs (or about 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, or 10 base pairs). In some embodiments, the RNA barcode region contains 7 base pairs. In some embodiments, the base pairs are capped by a tetraloop attached to the terminal base pair of the base pair helix. The closure of the base pair helix maintains the overall stability of the hairpin region of the RNA barcode. In some embodiments, the tetraloop comprises a GNRA nucleotide sequence, but is not meant to be limited thereto. In some embodiments, the RNA barcode region is designed such that any individual barcode undergoes at least two mutations that may be misinterpreted as a different barcode.

V. Складывание молекулы РНК.V. Folding of the RNA molecule.

Описанный в настоящем документе объект изобретения может быть осуществлен с использованием молекул РНК, генерируемых способами, включая, без ограничения, транскрипцию in vitro и молекулы РНК, генерируемые в клетках и вирусах. В некоторых вариантах реализации молекулы РНК можно очищать путем денатурирующего гель-электрофореза и денатурировать до достижения биологически релевантной конформации. Кроме того, можно заменить любую процедуру, которая складывает молекулы РНК в желаемую конформацию при желаемом рН (например, около рН 8). Молекулы РНК можно сначала нагреть, а затем резко охладить в буфере с низкой ионной силой для устранения мультимерных форм. Затем можно добавить раствор для укладки, чтобы позволить молекулам РНК достичь соответствующей конформации и подготовить ее для структурно-чувствительного зондирования с помощью электрофила. В некоторых вариантах реализации РНК может быть сложена в ходе одной реакции, и затем разделена на (+) и (-) электрофильные реакции. В некоторых вариантах реализации молекула РНК представляет собой не нативно уложенную перед модификацией. Модификация может иметь место, когда молекула РНК денатурируется под воздействием тепла и/или в условиях низкого содержания солей.The subject matter of the invention described herein can be carried out using RNA molecules generated by methods including, but not limited to, in vitro transcription and RNA molecules generated in cells and viruses. In some embodiments, RNA molecules can be purified by denaturing gel electrophoresis and denatured to achieve a biologically relevant conformation. Additionally, any procedure that folds the RNA molecules into the desired conformation at the desired pH (e.g., around pH 8) can be substituted. RNA molecules can be first heated and then rapidly cooled in a low ionic strength buffer to eliminate multimeric forms. A folding solution can then be added to allow the RNA molecules to achieve the appropriate conformation and prepare it for structure-sensitive probing with an electrophile. In some embodiments, the RNA may be folded in a single reaction and then separated into (+) and (-) electrophilic reactions. In some embodiments, the RNA molecule is not natively folded before modification. Modification can occur when the RNA molecule is denatured by heat and/or low salt conditions.

VI. Модификация молекулы РНК.VI. Modification of the RNA molecule.

Электрофил можно добавить к РНК, чтобы получить 2'-О-аддукты в гибких положениях нуклеотидов. Затем реакцию можно инкубировать до тех пор, пока практически весь электрофил либо не прореагирует с РНК, либо не разложится из-за гидролиза водой. Никакой специальной стадии гашения не требуется. Модификация может происходить в присутствии сложных лигандов и биомолекул, а также в присутствии различных солей. РНК также может быть модифицирована внутри клеток и вирусов. Эти соли и сложные лиганды могут включать соли магния, натрия, марганца, железа и/или кобальта. Сложные лиганды могут включать, помимо прочего, белки, липиды, другие молекулы РНК, ДНК или небольшие органические молекулы. В некоторых вариантах реализации сложный лиганд представляет собой низкомолекулярный фрагмент, как описано в настоящем документе. В некоторых вариантах реализации сложный лиганд представляет собой соединение, как описано в настоящем документе. Модифицированную РНК можно очистить от продуктов реакции и компонентов буфера, которые могут нарушать реакцию удлинения праймера, например, осаждением этанолом.An electrophile can be added to RNA to produce 2'-O-adducts at flexible nucleotide positions. The reaction can then be incubated until virtually all of the electrophile has either reacted with the RNA or has degraded due to hydrolysis by water. No special quenching step is required. Modification can occur in the presence of complex ligands and biomolecules, as well as in the presence of various salts. RNA can also be modified inside cells and viruses. These salts and complex ligands may include magnesium, sodium, manganese, iron and/or cobalt salts. Complex ligands may include, but are not limited to, proteins, lipids, other RNA molecules, DNA, or small organic molecules. In some embodiments, the complex ligand is a small molecule fragment, as described herein. In some embodiments, the complex ligand is a compound as described herein. The modified RNA can be purified from reaction products and buffer components that may interfere with the primer extension reaction, for example, by ethanol precipitation.

VII. Удлинение праймера и полимеризация.VII. Primer extension and polymerization.

Анализ аддуктов РНК путем удлинения праймера в соответствии с описанным в настоящем документе объектом изобретения может включать в различных вариантах реализации использование оптимизированного сайта связывания праймера, термостабильного фермента обратной транскриптазы, низкой концентрации MgCl2, повышенной температуры, короткого времени удлиненния и комбинаций любого из упомянутого выше. Интактная, неразложившаяся РНК, свободная от побочных продуктов реакции и других низкомолекулярных загрязнителей, также может использоваться в качестве матрицы для обратной транскрипции. РНК-компонент полученных гибридов РНК-кДНК может быть разложен обработкой основанием. Фрагменты кДНК затем могут быть разделены с использованием, например, полиакриламидного геля для секвенирования, капиллярного электрофореза или другой методики разделения, которая будет очевидна специалисту в данной области техники после ознакомления с настоящим описанием.Analysis of RNA adducts by primer extension in accordance with the subject matter of the invention described herein may, in various embodiments, include the use of an optimized primer binding site, a thermostable reverse transcriptase enzyme, low MgCl 2 concentration, elevated temperature, short extension time, and combinations of any of the above. Intact, undegraded RNA, free of reaction byproducts and other small molecule contaminants, can also be used as a template for reverse transcription. The RNA component of the resulting RNA-cDNA hybrids can be degraded by base treatment. The cDNA fragments can then be separated using, for example, polyacrylamide sequencing gels, capillary electrophoresis, or other separation techniques that will be apparent to one skilled in the art upon reading the present disclosure.

- 13 046088- 13 046088

Дезоксирибонуклеотидтрифосфаты dATP, dCTP, dGTP и dTTP и/или дезоксирибонуклеотидтрифосфат (dNTP) могут быть добавлены к смеси для синтеза отдельно или вместе с праймерами в адекватных количествах, и полученный раствор может быть нагрет до около 50-100°C от около 1 до 10 мин. После периода нагрева раствор можно охладить. В некоторых вариантах реализации к охлажденной смеси можно добавить подходящий агент для осуществления реакции удлинения праймера, и реакция может протекать в условиях, известных в данной области техники. В некоторых вариантах реализации агент для полимеризации можно добавлять вместе с другими реагентами, если он термостабилен. В некоторых вариантах реализации, реакция синтеза (или амплификации) может происходить при комнатной температуре. В некоторых вариантах реализации, реакция синтеза (или амплификации) может происходить до температуры, выше которой агент для полимеризации больше не действует.Deoxyribonucleotide triphosphates dATP, dCTP, dGTP and dTTP and/or deoxyribonucleotide triphosphate (dNTP) can be added to the synthesis mixture alone or together with primers in adequate quantities, and the resulting solution can be heated to about 50-100°C for about 1 to 10 minutes . After the heating period, the solution can be cooled. In some embodiments, a suitable agent may be added to the cooled mixture to effect a primer extension reaction, and the reaction may proceed under conditions known in the art. In some embodiments, the polymerization agent may be added along with other reagents as long as it is heat stable. In some embodiments, the synthesis (or amplification) reaction may occur at room temperature. In some embodiments, the synthesis (or amplification) reaction may occur to a temperature above which the polymerization agent is no longer effective.

Агент для полимеризации может быть любым соединением или системой, функционирующей для осуществления синтеза продуктов удлинения праймера, включая, например, ферменты. Подходящие ферменты для этой цели включают, без ограничения, ДНК-полимеразу I E. Coli, фрагмент Кленова ДНКполимеразы Е. coli, мутеины полимеразы, обратную транскриптазу и другие ферменты, включая термостабильные ферменты (т.е. которые выполняют удлинение праймера после воздействия температур, достаточно повышенных, чтобы вызвать денатурацию), таких как ферменты обратной транскриптазы мыши или птицы. Подходящие ферменты могут облегчить комбинирование нуклеотидов надлежащим образом с образованием продуктов удлинения праймера, которые комплементарны каждой цепи нуклеиновой кислоты полиморфного локуса. В некоторых вариантах реализации синтез может быть инициирован на 5' конце каждого праймера и продолжаться в 3' направлении до тех пор, пока синтез не завершится на конце матрицы путем включения дидезоксинуклеотидтрифосфата или на 2'-О-аддукте, образуя молекулы разной длины.The polymerization agent can be any compound or system that functions to effect the synthesis of primer extension products, including, for example, enzymes. Suitable enzymes for this purpose include, but are not limited to, E. coli DNA polymerase I, E. coli DNA polymerase Klenow fragment, mutein polymerases, reverse transcriptase, and other enzymes, including thermostable enzymes (i.e., those that perform primer extension after exposure to temperatures elevated enough to cause denaturation), such as mouse or avian reverse transcriptase enzymes. Suitable enzymes can facilitate the combination of nucleotides appropriately to form primer extension products that are complementary to each nucleic acid strand of the polymorphic locus. In some embodiments, synthesis may be initiated at the 5' end of each primer and continue in the 3' direction until synthesis is completed at the template end by incorporation of dideoxynucleotide triphosphate or at the 2'-O-adduct, producing molecules of varying lengths.

Вновь синтезированная цепь и комплементарная ей цепь нуклеиновой кислоты могут образовывать двухцепочечную молекулу в условиях гибридизации, описанных в настоящем документе, и данный гибрид используют на последующих стадиях, так как описано в способах, описанных в патенте US 10240188 и патенте US 8318424, которые включены в настоящий документ во всей их полноте. В некоторых вариантах реализации вновь синтезированная двухцепочечная молекула также может быть подвергнута денатурации с использованием любой из процедур, известных в данной области техники, для получения одноцепочечных молекул.The newly synthesized strand and its complementary nucleic acid strand can form a double-stranded molecule under the hybridization conditions described herein, and the hybrid is used in subsequent steps as described in the methods described in US Pat. No. 10240188 and US Pat. No. 8,318,424, which are incorporated herein. document in its entirety. In some embodiments, the newly synthesized double-stranded molecule may also be denatured using any of the procedures known in the art to produce single-stranded molecules.

VIII. Обработка исходных данных.VIII. Processing of source data.

Объект, описанный в настоящем документе для нуклеиновой кислоты, такой как молекулы РНК, анализа химической модификации и/или анализа структуры нуклеиновой кислоты, может быть реализован с использованием компьютерного программного продукта, содержащего исполняемые компьютером инструкции, воплощенные в машиночитаемом носителе. Примеры машиночитаемых носителей, пригодных для реализации объекта изобретения, описанного в настоящем документе, включают устройства памяти на микросхемах, устройства памяти на дисках, программируемые логические устройства и интегральные схемы для конкретных приложений. Кроме того, компьютерный программный продукт, который реализует объект изобретения, описанный в настоящем документе, может быть расположен на одном устройстве или вычислительной платформе или может быть распределен по нескольким устройствам или вычислительным платформам. Таким образом, объект, описанный в настоящем документе, может включать в себя набор компьютерных инструкций, которые при выполнении компьютером выполняют определенную функцию для нуклеиновой кислоты, такую как анализ структуры РНК.The subject matter described herein for a nucleic acid, such as an RNA molecule, a chemical modification assay and/or a nucleic acid structure assay may be implemented using a computer program product containing computer-executable instructions embodied in a computer-readable medium. Examples of computer-readable media suitable for implementing the subject matter described herein include chip memory devices, disk memory devices, programmable logic devices, and application-specific integrated circuits. In addition, a computer program product that implements the subject matter described herein may be located on a single device or computing platform or may be distributed across multiple devices or computing platforms. Thus, the subject matter described herein may include a set of computer instructions that, when executed by a computer, perform a specific function on a nucleic acid, such as analyzing the structure of RNA.

Принимая во внимание пункты I-VII, упомянутые выше, была разработана модульная конструкция для скрининга РНК для реализации SHAPE в качестве высокопроизводительного анализа для считывания связывания лиганда (фиг. 1, вверху).Taking into account points I-VII mentioned above, a modular RNA screening design was developed to implement SHAPE as a high-throughput ligand binding readout assay (Figure 1, top).

Конструкция была разработана так, чтобы содержать два мотива-мишени, такие как псевдоузел из 5'UTR генома вируса денге, который снижает приспособленность вируса при нарушении его структуры26, и аптамерный домен рибопереключателя ТРР27-29. Включение двух различных структурных мотивов в единую конструкцию позволило каждому служить внутренним контролем специфичности для другого. Фрагменты, которые связывались с обеими структурами РНК, легко идентифицировались как неспецифические связыватели. Эти две структуры были соединены шестинуклеотидным линкером, разработанным как одноцепочечный, чтобы позволить двум структурам РНК оставаться структурно независимыми. По бокам структурного ядра конструкции находятся структурные кассеты25; эти участки, образующие стебель-петлю, используются в качестве сайтов связывания праймеров для стадий, необходимых в рабочем процессе скрининга, и были разработаны так, чтобы не взаимодействовать с другими структурами в конструкции (фиг. 7).The construct was designed to contain two target motifs, such as a pseudoknot from the 5′UTR of the dengue virus genome, which reduces viral fitness when its structure is disrupted 26 , and the aptamer domain of the TPP riboswitch 27 - 29 . Incorporating two distinct structural motifs into a single construct allowed each to serve as an internal control of specificity for the other. Fragments that bound to both RNA structures were easily identified as nonspecific binders. These two structures were connected by a six-nucleotide linker designed to be single-stranded to allow the two RNA structures to remain structurally independent. On the sides of the structural core of the structure there are structural cassettes 25 ; these stem-loop regions are used as primer binding sites for steps required in the screening workflow and were designed not to interact with other structures in the construct (Figure 7).

Другим компонентом скрининговой конструкции является штрих-код РНК; штриховое кодирование позволяет мультиплексировать, что существенно снижает рабочую нагрузку на нисходящем направлении. Каждая лунка 96-луночного планшета, используемого для скрининга библиотеки фрагментов, содержит РНК с уникальным штрих-кодом в контексте идентичной конструкции; последовательность штрих-кода, таким образом, идентифицирует положение лунки и фрагмент (или фрагменты), присутствующие после мультиплексирования (фиг. 1). Участок штрих-кода РНК был спроектирован таким обраAnother component of the screening construct is the RNA barcode; barcoding allows multiplexing, which significantly reduces the downstream workload. Each well of the 96-well plate used to screen the fragment library contains RNA with a unique barcode in the context of an identical construct; the barcode sequence thus identifies the well position and the fragment (or fragments) present after multiplexing (Fig. 1). The RNA barcode region was designed in such a way

- 14 046088 зом, чтобы складываться в автономную структуру, которая не взаимодействует с какой-либо другой частью конструкции. Структура штрих-кода представляет собой спираль из семи пар оснований, закрытую тетрапетлей GNRA и прикрепленной парой оснований G-C для поддержания стабильности шпильки (фиг. 7). Каждый набор из 96 штрих-кодов был разработан таким образом, что любой отдельный штрихкод претерпевает две или более мутации, чтобы его можно было ошибочно принять за другой штрих-код.- 14 046088 zom to fold into a self-contained structure that does not interact with any other part of the structure. The barcode structure is a seven base pair helix capped by a GNRA tetraloop and an attached G-C base pair to maintain hairpin stability (Figure 7). Each set of 96 barcodes has been designed in such a way that any individual barcode will undergo two or more mutations so that it can be mistaken for another barcode.

Эта конструкция обеспечивает гибкость в выборе структур РНК для скрининга связывания лиганда и поддерживает простой, прямой эксперимент скрининга (фиг. 1). Каждую лунку 96-луночного планшета, содержащую в остальном идентичную конструкцию РНК с уникальным штрих-кодом РНК, инкубируют с одним или несколькими низкомолекулярными фрагментами или контролем без фрагментов (растворитель), и затем обрабатывают реагентом SHAPE. Полученные в результате аддукты SHAPE химически кодируют структурную информацию о каждом нуклеотиде. После SHAPE-исследования информация, необходимая для определения идентичности фрагмента (штрих-код РНК) и связывания фрагмента (паттерн аддукта SHAPE), постоянно закодирована в каждой цепи РНК, поэтому РНК из 96 лунок планшета можно объединить в один образец. Эксперимент по скринингу фрагментов очень похож на стандартный рабочий процесс исследования структуры МаР24. Например, в некоторых вариантах реализации используется специализированная реакция обратной транскрипции с ослабленной точностью для получения кДНК, которые содержат изменения последовательности, не кодируемые матрицей, в положениях любых аддуктов SHAPE на РНК30. Эти кДНК затем используются для получения библиотеки ДНК для высокопроизводительного секвенирования. Несколько планшетов с экспериментами могут быть штрихкодированы на уровне библиотеки ДНК24, что позволяет собирать данные о тысячах соединений в одном цикле секвенирования (фиг. 1). Полученные данные секвенирования содержат миллионы отдельных чтений, каждое из которых соответствует определенным цепям РНК. Эти чтения сортируются по штрихкоду, чтобы можно было анализировать данные для каждого низкомолекулярного фрагмента или комбинации фрагментов. Определение и идентификация низкомолекулярных фрагментов (например, фрагмента 1 и/или фрагмента 2) с использованием описанных выше способов, таких как SHAPE и/или SHAPEMaP, более подробно описаны в следующем разделе.This design provides flexibility in the selection of RNA structures for ligand binding screens and supports a simple, direct screening experiment (Figure 1). Each well of a 96-well plate containing an otherwise identical RNA construct with a unique RNA barcode is incubated with one or more small molecule fragments or a no fragment control (solvent) and then treated with SHAPE reagent. The resulting SHAPE adducts chemically encode structural information about each nucleotide. After a SHAPE assay, the information needed to determine fragment identity (RNA barcode) and fragment binding (SHAPE adduct pattern) is permanently encoded in each RNA strand, so RNA from 96 wells of a plate can be pooled into a single sample. The fragment screening experiment is very similar to the standard MaP structure research workflow 24 . For example, some embodiments use a specialized attenuated reverse transcription reaction to produce cDNAs that contain non-template-encoded sequence changes at the positions of any SHAPE adducts on the RNA 30 . These cDNAs are then used to generate a DNA library for high-throughput sequencing. Multiple experimental plates can be barcoded at the DNA library level 24 , allowing the collection of data on thousands of compounds in a single sequencing run (Figure 1). The resulting sequencing data contains millions of individual reads, each corresponding to specific RNA strands. These reads are sorted by barcode so that the data can be analyzed for each small molecule fragment or combination of fragments. The detection and identification of low molecular weight fragments (eg, fragment 1 and/or fragment 2) using the methods described above, such as SHAPE and/or SHAPEMaP, are described in more detail in the next section.

В. Идентификация и выбор лиганда.B. Identification and selection of ligand.

Как упоминалось выше, SHAPE и SHAPE-MaP использовались для идентификации низкомолекулярных фрагментов, которые связываются с интересующей молекулой РНК или ассоциированы с ней. В частности, при тестировании низкомолекулярных фрагментов с использованием SHAPE-Map обнаружение сигнатур связанных фрагментов по коэффициенту мутаций SHAPE-MaP для каждого нуклеотида включает несколько стадий для нормализации данных на большом экспериментальном экране и для обеспечения статистической строгости. Ключевые признаки стратегии анализа хитов на основе SHAPE включают в себя: (i) сравнение каждого экспонированного фрагмента РНК или экспериментального образца с пятью отрицательными, не экспонированными фрагментами, контрольными образцами для учета вариабельности от планшета к планшету и от лунки к лунке; (ii) обнаружение хитов, выполненное независимо для каждого из двух структурных мотивов в конструкции, в данном описании, псевдоузла и рибопереключателя ТРР; (iii) маскирование отдельных нуклеотидов с низкой реакционной способностью во всех образцах, поскольку маловероятно, что эти нуклеотиды будут демонстрировать изменения, вызванные фрагментами; и (iv) расчет различий на нуклеотид в частоте мутаций между экспонированным фрагментов экспериментального образца, и не экспонированным фрагментом образца отрицательного контроля. Нуклеотиды с разницей в коэффициенте мутаций в 20% или более между одним из мотивов и контролями без фрагментов были выбраны для анализа Z-показателя. Тем не менее, специалист в данной области техники сможет соответствующим образом скорректировать разницу в коэффициенте мутаций, признав, что она может изменяться. Например, в некоторых вариантах реализации, разница в коэффициенте мутаций может составлять 25, 30, 35, 45 или 50% или более. В некоторых вариантах реализации, разница в коэффициенте мутаций может составлять 15%, 10% или 5% или более. Было определено, что фрагмент значительно изменил паттерн реактивности SHAPE, если три или более нуклеотидов в одном из двух мотивов имели Z-значения больше 2,7 (как определено путем сравнения числа Пуассона для двух мотивов31, см. Пример 2). Однако значения Z могут варьироваться, и специалист в данной области техники сможет соответствующим образом скорректировать их. Например, в некоторых вариантах реализации значения Z превышают 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8 или 3,9. В некоторых вариантах реализации значения Z превышают 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5 или 2,6.As mentioned above, SHAPE and SHAPE-MaP have been used to identify small molecule fragments that bind to or are associated with an RNA molecule of interest. In particular, when testing small molecule fragments using SHAPE-Map, discovering associated fragment signatures from the SHAPE-MaP mutation rate for each nucleotide involves several steps to normalize the data on a large experimental screen and to ensure statistical rigor. Key features of the SHAPE-based hit assay strategy include: (i) comparison of each exposed RNA fragment or experimental sample with five negative, unexposed fragment controls to account for plate-to-plate and well-to-well variability; (ii) hit detection performed independently for each of the two structural motifs in the construct, herein pseudoknot and TPP riboswitch; (iii) masking individual nucleotides with low reactivity in all samples, since these nucleotides are unlikely to exhibit fragment-induced changes; and (iv) calculating the per-nucleotide difference in mutation frequency between the exposed fragment of the experimental sample and the unexposed fragment of the negative control sample. Nucleotides with a difference in mutation rate of 20% or more between one of the motifs and the no-fragment controls were selected for Z-score analysis. However, one skilled in the art will be able to adjust the difference in mutation rate accordingly, recognizing that it may vary. For example, in some embodiments, the difference in mutation rate may be 25, 30, 35, 45, or 50% or more. In some embodiments, the difference in mutation rate may be 15%, 10%, or 5% or more. A fragment was determined to significantly change the SHAPE reactivity pattern if three or more nucleotides in one of the two motifs had Z-scores greater than 2.7 (as determined by comparing the Poisson number for the two motifs 31 , see Example 2). However, the Z values may vary and one skilled in the art will be able to adjust them accordingly. For example, in some embodiments, Z values exceed 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3 .8 or 3.9. In some embodiments, Z values exceed 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0 , 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 or 2.6.

Чтобы идентифицировать низкомолекулярные фрагменты с помощью SHAPE и/или SHAPE-MaP, которые впоследствии соединяются вместе для получения соединений, как описано в настоящем документе, выполняется ряд стадий. Во-первых, проводится первичный скрининг, в ходе которого проверяется большое количество соединений, например, по меньшей мере, 100 соединений, для идентификации любых исходных ведущих или целевых соединений, которые проявляют подходящую связывающую активность по отношению к молекуле РНК-мишени. На стадии 2 эти целевые соединения затем дополнительно исследуются в исследованиях взаимосвязи структура-активность (SAR), где определяются изменения в аффинности связывания РНК-мишени по мере модификации структуры целевых соединений.To identify small molecule fragments using SHAPE and/or SHAPE-MaP, which are subsequently joined together to produce compounds as described herein, a number of steps are performed. First, a primary screen is conducted in which a large number of compounds are screened, such as at least 100 compounds, to identify any initial lead or target compounds that exhibit suitable binding activity to the target RNA molecule. In step 2, these target compounds are then further investigated in structure-activity relationship (SAR) studies, where changes in target RNA binding affinity are determined as the structure of the target compounds is modified.

- 15 046088- 15 046088

Когда несколько низкомолекулярных фрагментов идентифицированы как подходящие связывающие лиганды для молекулы РНК-мишени, могут быть проведены дополнительные исследования связывания для дальнейшего изучения сайта связывания для каждого низкомолекулярного фрагмента (т.е. стадия 3). Например, в некоторых вариантах реализации РНК-мишень может быть предварительно инкубирована с первым фрагментом (идентифицированным как лиганд, связывающий РНК-мишень в соответствии с исследованиями SAR на стадии 2) перед воздействием на РНК-мишень второго фрагмента (также идентифицированного в качестве лиганда связывающего РНК в исследованиях SAR на стадии 2), чтобы определить, может ли второй фрагмент связываться с РНК-мишенью, когда первый фрагмент уже связан. Как только будет идентифицирован второй фрагмент с подходящей активностью связывания с интересующей РНК, его можно связать с первым фрагментом с помощью линкера для получения соединения, описанного в настоящем документе (т.е. стадия 4). Каждая из упомянутых выше стадий более подробно описана ниже.Once several small molecule fragments have been identified as suitable binding ligands for a target RNA molecule, additional binding studies can be performed to further explore the binding site for each small molecule fragment (ie, step 3). For example, in some embodiments, the target RNA may be preincubated with a first fragment (identified as a target RNA binding ligand according to SAR studies in step 2) before exposing the target RNA to a second fragment (also identified as an RNA binding ligand). in SAR studies in step 2) to determine whether the second fragment can bind to the target RNA when the first fragment is already bound. Once a second fragment with suitable binding activity to the RNA of interest has been identified, it can be linked to the first fragment using a linker to produce the compound described herein (ie, step 4). Each of the stages mentioned above is described in more detail below.

Стадия 1. Первичный скрининг.Stage 1. Primary screening.

При первичном скрининге было протестировано 1500 фрагментов, и 41 фрагмент был обнаружен как хит, при начальной частоте хитов 2,7%. Подтверждение хитов выполняли с помощью трехкратного анализа SHAPE (фиг. 2, фиг. 8), и соединение считалось истинным хитом только в том случае, если оно было обнаружено в качестве связующего вещества во всех трех повторениях. Затем эти повторенные соединения хита анализировали с помощью изотермической титрационной калориметрии (ITC) для определения аффинности связывания с РНК, соответствующей только целевому мотиву (исключая фланкирующие последовательности в скрининговой конструкции). Из этих первоначальных хитов, восемь хитов были подтверждены повторным анализом и ITC (табл. 1). Семь из хитов связывались с рибопереключателем ТРР на основании их мутационных сигнатур, локализованных в основном или полностью в участке рибопереключателя ТРР тестируемой конструкции. Оставшийся хит был неспецифическим, так как этот фрагмент воздействовал на нуклеотиды во всех частях конструкции РНК. Не было обнаружено соединений, которые специфически связывались бы с участком псевдоузла денге тестируемой конструкции.In the initial screening, 1500 fragments were tested and 41 fragments were detected as hits, for an initial hit rate of 2.7%. Confirmation of hits was performed using triplicate SHAPE analysis (Fig. 2, Fig. 8), and a compound was considered a true hit only if it was detected as a binder in all three replicates. These replicate hit compounds were then analyzed by isothermal titration calorimetry (ITC) to determine binding affinity to RNA corresponding to the target motif only (excluding flanking sequences in the screening construct). Of these initial hits, eight hits were confirmed by reanalysis and ITC (Table 1). Seven of the hits were associated with the TPP riboswitch based on their mutational signatures located primarily or entirely within the TPP riboswitch region of the construct tested. The remaining hit was nonspecific, since this fragment affected nucleotides in all parts of the RNA construct. No compounds were found that specifically bound to the dengue pseudoknot site of the construct tested.

Таблица 1Table 1

Фрагменты, которые связывают рибопереключатель ТРР, обнаруженные с помощью исследования SHAPEFragments that bind the TPP riboswitch discovered by the SHAPE study

Структура ID xd (мкм)Structure ID x d (µm)

δ 650+100δ 650+100

нерастворимыйinsoluble

В нерастворимыйIn insoluble

0.028 ±0.0020.028 ±0.002

Хиты были обнаружены с помощью исследования структуры SHAPE и подтверждены повторнымHits were discovered using the SHAPE structure study and confirmed by repeated

- 16 046088 анализом и ITC. Константу диссоциации определяли по ITC; значения ошибки, отмеченные знаком J, обозначают стандартную ошибку, полученную из >3 повторов, другие оценки ошибки рассчитывают на основе 95% доверительного интервала для регрессии методом наименьших квадратов кривой связывания. Нативный лиганд ТРР включен для сравнения.- 16 046088 analysis and ITC. The dissociation constant was determined by ITC; error values marked J indicate the standard error obtained from >3 replicates, other error estimates are calculated based on the 95% confidence interval for least squares regression of the binding curve. The native TPP ligand is included for comparison.

Семь фрагментов, которые связывают рибопереключатель ТРР, как подтверждено ITC, имеют разные хемотипы; большинство из них имеют небольшое сходство или не имеют сходства с нативным лигандом ТРР (табл. 1). В целом преобладают гетероароматические азотсодержащие кольца; они, вероятно, участвуют во взаимодействиях водородных связей. Три соединения имеют пиридиновые кольца, и два имеют пиразиновые кольца. Азольный кольцевой фрагмент присутствует в трех соединениях: два тиадиазола и имидазол. В нативном лиганде ТРР имеется тиазольное кольцо, но этот фрагмент не участвует в связывающих взаимодействиях с РНК28,29,33. Кроме того, ряд идентифицированных фрагментов содержит первичные амины, сложные и простые эфиры, а также группы фтора, которые могут служить акцепторами или донорами водородных связей.The seven fragments that bind the TPP riboswitch were confirmed by ITC to have different chemotypes; most of them have little or no similarity to the native TPP ligand (Table 1). In general, heteroaromatic nitrogen-containing rings predominate; they are likely involved in hydrogen bonding interactions. Three compounds have pyridine rings, and two have pyrazine rings. The azole ring moiety is present in three compounds: two thiadiazoles and an imidazole. The native TPP ligand contains a thiazole ring, but this fragment is not involved in binding interactions with RNA 28,29,33 . In addition, a number of identified fragments contain primary amines, esters and ethers, as well as fluorine groups that can serve as hydrogen bond acceptors or donors.

Стадия 2. Отношения структура-активность (SAR) фрагментов, связывающих рибопереключатель.Step 2: Structure-activity relationships (SAR) of riboswitch-binding fragments.

Затем были исследованы аналоги некоторых исходных хитов с целью увеличения аффинности связывания и идентификации положений, в которых хиты фрагментов можно модифицировать с помощью линкера, не препятствуя связыванию. В частности, рассматривались аналоги соединений 2 и 5, так как эти два фрагмента различаются по структуре и аналоги коммерчески доступны. Связывание аналога РНК оценивали с помощью ITC. Было испытано шестнадцать аналогов 2. Изменение основной хиноксалиновой структуры соединения 2 путем удаления одного или обоих атомов азота в кольце приводило к изменению связывающей активности (табл. 2А).Analogs of some of the original hits were then examined to increase binding affinity and identify positions at which fragment hits could be modified by a linker without interfering with binding. In particular, analogues of compounds 2 and 5 were considered, since these two fragments differ in structure and analogues are commercially available. RNA analogue binding was assessed using ITC. Sixteen analogues of 2 were tested. Altering the basic quinoxaline structure of compound 2 by removing one or both nitrogen atoms in the ring resulted in a change in binding activity (Table 2A).

Таблица 2АTable 2A

SAR для аналогов фрагмента 2SAR for analogues of fragment 2

Молекула Molecule R, R, X,, χ2, χ3 X,, χ 2 , χ 3 КДмкм) KDmkm) 2 2 Ν,Ν, C Ν,Ν, C 25 25 10 10 γ». γ". М,С. С M,S. WITH 3500 3500 и And γ-ΝΗ; γ-ΝΗ; С, Ν. С S, N. WITH 2100 2100 12 12 С, С, С S, S, S нет связывания no binding 13 13 Η Η Ν.Ν. Ν N.N. Ν 354 354 14 14 Η Η Ν, Ν. С Ν, Ν. WITH 120 120

Были изучены модификации хиноксалинового ядра, и с помощью ITC были получены константы диссоциации.Modifications of the quinoxaline core were studied and dissociation constants were obtained using ITC.

Улучшение аффинности связывания было результатом введения донора или акцептора водородной связи, связанного метиленом (табл. 2В, соединения 16 и 17). Различные заместители в других положениях ядра хиноксалинового кольца приводили к снижению активности связывания. Соединение 2 было хорошим кандидатом для дальнейшей разработки на основании высокой степени гибкости и даже улучшения связывания, наблюдаемого при модификации заместителя в положении С-6.The improvement in binding affinity resulted from the introduction of a methylene-linked hydrogen bond donor or acceptor (Table 2B, compounds 16 and 17). Various substituents at other positions on the core of the quinoxaline ring resulted in decreased binding activity. Compound 2 was a good candidate for further development based on the high degree of flexibility and even improved binding observed upon modification of the substituent at the C-6 position.

- 17 046088- 17 046088

Таблица 2В Зависимости структура-активность для аналогов фрагмента 2, связывающихся с РНК рибопереключателя ТРР.Table 2B Structure-activity relationships for fragment 2 analogues binding to TPP riboswitch RNA.

Модификации боковых групп хиноксалинового ядра. Константы диссоциации были получены методом ITCModifications of side groups of the quinoxaline core. Dissociation constants were obtained by the ITC method

R2 R 2

Молекула Molecule r2 r 2 R3 R 3 Kd (мкм) Kd (µm) 15 15 Υ^ΟΗ Υ^ΟΗ Η Η Η Η 18 18 16 16 Μ M Η Η Η Η 12 12 17 17 Η Η Η Η 5 0 50 18 18 О ν’ About ν’ Η Η Η Η 35 35 19 19 Η Η Η Η 58 58 20 20 Η Η η η 33 33 21 21 Η Η τ νη2 τ νη 2 Η Η 75 75 22 22 Η Η τ он τ He Η Η 286 286 23 23 Η Η τ τ Η Η 220 220 24 24 Η Η Η Η 379 379 25 25 Η Η Η Η 0 д. 0 d. 600 600

Затем исследование 18 аналогов фрагмента 5 показало, что основная пиридиновая функциональность молекулы, по-видимому, важна для связывания, поскольку изменение положения азота в кольце, добавление или удаление азота в кольце снижает или подавляет связывание (табл. 3).A study of 18 analogues of fragment 5 then showed that the basic pyridine functionality of the molecule appears to be important for binding, since changing the position of the ring nitrogen or adding or removing a ring nitrogen reduces or inhibits binding (Table 3).

Таблица 3Table 3

Зависимости структура-активность для аналогов фрагмента 5, связывающихся с РНК рибопереключателя ТРР. Модификации пиридинового ядра и константы диссоциации были получены с помощью ITCStructure-activity relationships for fragment 5 analogues binding to TPP riboswitch RNA. Pyridine core modifications and dissociation constants were obtained using ITC

Молекула Molecule xv ха, х4 x v x a , x 4 Κά (мкм) Κ ά (µm) Б B N, с, с, с N, s, s, s 265 265 S1 S1 С, С. С, N S, S.S, N 490 490 S2 S2 N, N, Cf С N, N, C f C 420 420 S3 S3 N,С, N,С N,C, N,C 1200 1200 S4 S4 С, С, с, с S, S, S, S нет связывания no binding

Модификации кольцевых заместителей обычно приводили к значительной потере связывающей активности (табл. 4). Единственный аналог, увеличивающий аффинность, содержал хлор в положении С-4, S12, в результате чего соединение имело примерно в три раза более высокую аффинность к рибоперек- 18 046088Modifications to ring substituents generally resulted in significant loss of binding activity (Table 4). The only affinity-increasing analogue contained a chlorine at the C-4 position, S12, resulting in the compound having approximately three times the affinity for ribocross 18 046088

лючателю ТРР, чем фрагмент 5.TPP switch than fragment 5.

Таблица 4Table 4

Зависимости структура-активность для аналогов фрагмента 5, связывающихся с РНК рибопереключателя ТРР.Structure-activity relationships for fragment 5 analogues binding to TPP riboswitch RNA.

Модификации боковых групп пиридинового ядра.Modifications of side groups of the pyridine ring.

Константы диссоциации были получены методом ITCDissociation constants were obtained by the ITC method

Молекула Molecule R. R. R, R, Ка (мм) K a (mm) S5 S5 А Вг' A Br' Η Η Η Η 4Α- 4Α- 440 440 S6 S6 OjhA OjhA Η Η Η Η γΆ γΆ 390 390 87 87 Η Η Η Η χΑ»'' χΑ»'' 1«Ю 1"Yu S8 S8 НЖЛ NJ L Η Η Η Η 1100 1100 S9 S9 5 1 F 5 1 F Η Η Η Η D D D D нет связывания no binding S1O S1O Η Η Η Η нет связывания no binding 811 811 α'5' α' 5 ' α'/ α '/ Η Η О \·Άγ O\·Άγ его his S12 S12 Η Η С1 C1 γλθΧ ο γλθΧ ο 93 93 S13 S13 Η Η Η Η 600 600 314 314 А A Η Η Η Η χ-'~ΌΗ χ-'~ΌΗ 1300 1300 S15 S15 Η Η Η Η а A 1W0 1W0 516 516 и And Η Η Υ 'NHs Υ 'NHs 1300 1300 317 317 Η Η Η Η нет связывания no binding S1B S1B αΆ αΆ Η Η Η Η Λ- Λ- нет связывания no binding

Стадия 3. Идентификация фрагментов, которые связываются со вторым сайтом на рибопереключателе ТРР.Step 3. Identification of fragments that bind to the second site on the TPP riboswitch.

Скрининг второго круга использовали для идентификации фрагментов, которые связывались с участком рибопереключателя ТРР скрининговой конструкции, предварительно связанной с соединениями 2 или S12. Этот скрининг идентифицировал фрагменты, которые предпочтительно взаимодействуют с рибопереключателем ТРР, когда 2 или S12 уже связаны, либо из-за кооперативных эффектов, либо из-за того, что новые способы связывания становятся доступными из-за структурных изменений, которые происходят при связывании первичного лиганда (фиг. 3). Было подтверждено, что из 1500 проверенных фрагментов пять одновременно связываются либо с 2, либо с S12 (табл. 5).A second round screen was used to identify fragments that bound to the TPP riboswitch site of a screening construct previously linked to compounds 2 or S12. This screen identified fragments that preferentially interact with the TPP riboswitch when 2 or S12 is already bound, either due to cooperative effects or because new binding modes become available due to structural changes that occur upon binding of the primary ligand (Fig. 3). Of the 1500 fragments tested, five were confirmed to simultaneously bind to either 2 or S12 (Table 5).

- 19 046088- 19 046088

Таблица 5Table 5

Фрагменты, которые связываются с рибопереключателем ТРР в присутствии предварительно связанного фрагмента-партнера, обнаруженного с помощью SHAPE. Хиты были подтверждены повторным анализом SHAPE. Первичные партнеры по связыванию (2, 6) показаны в табл. 1Fragments that bind to the TPP riboswitch in the presence of a prebound fragment partner detected by SHAPE. The hits were confirmed by repeated SHAPE analysis. Primary binding partners (2, 6) are shown in table. 1

Первичные партнерыPrimary partners

IDID

СтруктураStructure

6,26.2

NN

Один хит второго скрининга, 29, индуцировал очень сильные изменения в сигнале реактивности SHAPE и, по-видимому, вызывал значительное изменение структуры РНК, включая разворачивание спирали Р1. Этот фрагмент вызывал изменения в других участках РНК, согласующиеся с неспецифическими взаимодействиями, поэтому в дальнейшем этот фрагмент не рассматривался как кандидат на связывание фрагментов. Фрагмент 28 был нерастворим в концентрациях, необходимых для анализа ITC; поэтому родственные аналоги, содержащие пиридиновое кольцо вместо хинолинового кольца, исследовали с помощью ITC (табл. 6). Данные соединения, связанные со слабой аффинностью, тем не менее, 31 и 32 показали четкую, но умеренную кооперативность связывания с 2.One hit from the second screen, 29, induced very strong changes in the SHAPE reactivity signal and appeared to cause a significant change in RNA structure, including unwinding of the P1 helix. This fragment caused changes in other regions of the RNA consistent with nonspecific interactions, so this fragment was not further considered as a candidate for fragment binding. Fragment 28 was insoluble at the concentrations required for the ITC assay; therefore, related analogues containing a pyridine ring instead of a quinoline ring were examined by ITC (Table 6). These compounds, associated with weak affinity, however, 31 and 32 showed clear but moderate binding cooperativity with 2.

- 20 046088- 20 046088

Таблица 6Table 6

Отношения структура-активность для аналогов фрагмента 28, связывающихся с РНК рибопереключателя ТРР, в присутствии и в отсутствие предварительно связанного фрагмента 2. *Structure-activity relationships for fragment 28 analogues binding to TPP riboswitch RNA in the presence and absence of prebound fragment 2. *

Kd СмМ)K d SMM)

Молекула R1 R2 5 Лиганд не связанMolecule R 1 R 2 5 Ligand not bound

31 31 н n н n 3 3 >10 >10 32 32 нас^ n a s^ н n 4 4 >10 >10 33 33 Н N не опред. not defined >10 >10 34 34 н n не опред. not defined >10 >10 28 28 О ABOUT н n нерастворимый нерастворимый insoluble insoluble

*не опред. (не определено) из-за невозможности подобрать кривую связывания ITC; нерастворимый, соединение, нерастворимое в концентрациях, необходимых для ITC.*not defined (undefined) due to inability to fit ITC binding curve; insoluble, a compound that is insoluble in the concentrations required for ITC.

Таблица 7Table 7

Подробное сравнение репрезентативных белков и лигандов фрагмент-линкер-фрагмент РНК, разработанных способами на основе фрагментовDetailed comparison of representative proteins and fragment-linker-RNA fragment ligands designed by fragment-based methods

Фрагмент 1 кл -мкм: О _ к. .μ-i G 2 :ώ I М' к ώΐ Fragment 1 k l -μm: O _ k. .μ-i G 2 :ώ I M' to ώΐ Фрагмент 2 К, :мкм 1 ’ :,1.1 ” < л 1,: , ?’ МЮ.1 Fragment 2 K, : µm 1 ’ :,1.1 ” < l 1,: , ?’ MJ.1 Связанное соединение мкл; са нМ | _ 1 . ί , ,.с, нз! Related compound µl; sa nM | _ 1 . ί , ,. s , nz! IE,. IE,. Ε Ε Ref Ref 0.62 0 49 0.62 0 49 0.0021 0.06 0.0021 0.06 [Ν] IN) [Ν] IN) . 1 , «-») ’ -«« · · З’С пкм . 1 , "-") ’ -«« · · Z'S pkm •л ’ •J J.TK.M •l ’ •J J.T.K.M 1 4 нз1 1 4 nz1 0.30 0.30 0 35 0 35 IN] IN] 1 llfcl 1 llfcl ЗмМ ZmM ,!ы. 19нз1 ’ ,!s. 19nz1 ' 0.40 0.40 0.60 0.60 IN] * IN] * _ ,ιΜ _ ,ιΜ -:! - :! 'L ‘ ί 1ΙΚ.Ι ‘ ί 1ΙΚ.Ι 0 31 0 31 'ΙΟ 'ΙΟ |N] |N] ' 1 2 :.1.ч:ι ' 12 :.1.h:ι г л. J7 π Π ΜΚΜ ' g l. J7 π Π ΜΚΜ ' ‘'‘λ ‘’‘λ 0 40 0 40 1 4 14 IN) IN) l irJI l irJI .. 1 ‘ MJ. I .. 1 'MJ. I .-../9.7 ' = ικ:: м .-../9.7 ' = ικ:: m 0.26 0.26 1.6 1.6 IN) IN)

- 21 046088- 21 046088

Примеры РНК выделены звездочкой. Каждая запись подробно описывает два фрагмента компонента и их индивидуальные значения Kd, связанное соединение и соответствующее ему значение Kd, a также эффективность лиганда (LE) и коэффициент связывания (Е) для связанного соединения22,38,53,54,45-52.Examples of RNA are highlighted with an asterisk. Each entry details two fragment components and their individual Kd values, the bound compound and its corresponding Kd value, and the ligand efficiency (LE) and binding coefficient (E) for the bound compound 22,38,53,54,45-52 .

Стадия 4. Кооперативность и связывание фрагментов.Stage 4. Cooperation and linking of fragments.

Взаимодействия кооперативного связывания между 2 и 31 количественно определяли с помощью ITC. Индивидуально, 2 связан с Kd 25 мкМ и 31 с гораздо более высоким Kd 10 мМ. Как и при вторичном скрининге, аффинность фрагмента 31 также исследовали, когда 2 был предварительно связан с РНК рибопереключателя ТРР, образуя комплекс 2-РНК. В этих условиях фрагмент 31 связывался с комплексом РНК 2-ТРР с Kd около 3 мМ (фиг. 4). Этот эксперимент также показал, что, когда связывание 2 насыщено, 31 связывается с РНК ТРР, подразумевая, что эти два фрагмента не связываются в одном и том же месте. Поскольку 2 и 31 связывались с превосходной и приемлемой аффинностью, соответственно, с различными участками РНК ТРР, два фрагмента были связаны с целью создания лиганда с высокой аффинностью.Cooperative binding interactions between 2 and 31 were quantified using ITC. Individually, 2 is associated with a Kd of 25 μM and 31 with a much higher Kd of 10 mM. As in the secondary screen, the affinity of fragment 31 was also examined when 2 was pre-bound to TPP riboswitch RNA, forming a 2-RNA complex. Under these conditions, fragment 31 bound to the RNA 2-TPP complex with a Kd of about 3 mM (Fig. 4). This experiment also showed that when binding of 2 is saturated, 31 binds to TPP RNA, implying that the two moieties do not bind at the same location. Because 2 and 31 bound with excellent and acceptable affinity, respectively, to different regions of TPP RNA, the two fragments were linked to create a high-affinity ligand.

На основании SAR-анализа хитов фрагмента 2 (табл. 2В) и 28 (табл. 4) были получены связанные аналоги наиболее перспективных SAR-фрагментов с упором на аминометильную позицию 17 и два сайта в пиридиновом кольце фрагмента 31 (фиг. 5).Based on SAR analysis of fragment hits 2 (Table 2B) and 28 (Table 4), bound analogues of the most promising SAR fragments were obtained, focusing on the aminomethyl position 17 and two sites in the pyridine ring of fragment 31 (Fig. 5).

Сначала сравнивали аффинность фрагментов, конъюгированных с амидным или аминным линкером. Соединение с гибким аминным линкером (соединение 36) имело в пять раз более высокую аффинность связывания, чем версия с амидным линкером (соединение 35, фиг. 5). Эти связи были введены с гидроксамовой кислотой, которая может хелатировать ион магния35, как это происходит с пирофосфатным фрагментом нативного лиганда ТРР27,28. Однако соединенное амином соединение гидроксамовой кислоты 36 связывается с аффинностью, аналогичной аффинности исходного фрагмента 17, что свидетельствует о том, что фрагмент гидроксамовой кислоты не придает дополнительной аффинности связывания за счет хелатирования иона. Связанное соединение 37 связывается с аффинностью 625 нМ, показывая, что при правильном приближении, связывание двух фрагментов с умеренной аффинностью может привести к получению высоконаномолярного связующего. Замена фрагмента 31 третичным амином (соединение 38) снижает аффинность по сравнению с соединением 37, что позволяет предположить, что взаимодействие фрагмента 31 с РНК опосредовано не только эффектами, основанными на заряде. Наконец, изменение связи между фрагментами 17 и 31 по длине (соединение 39) или сайту связывания пиридинового кольца (соединение 40) снижает аффинность по сравнению с соединением 37 (фиг. 5). В конечном итоге путем соединения соединений, которые связывались индивидуально с рибопереключателем ТРР с аффинностью 5,0 мкМ (соединение 19) и > 10 мМ (соединение 31), было создано соединение (37), которое связывает РНК с Kd 625 нМ.First, the affinities of the moieties conjugated to the amide or amine linker were compared. The compound with a flexible amine linker (compound 36) had five times higher binding affinity than the amide linker version (compound 35, Figure 5). These bonds have been introduced with hydroxamic acid, which can chelate the magnesium ion 35 as does the pyrophosphate moiety of the native TPP ligand 27 , 28 . However, the amine-linked hydroxamic acid compound 36 binds with an affinity similar to that of the parent fragment 17, indicating that the hydroxamic acid moiety does not impart additional binding affinity by chelating the ion. The bound compound 37 binds with an affinity of 625 nM, showing that when properly approximated, binding of two moieties with moderate affinity can result in a high nanomolar binder. Replacement of fragment 31 with a tertiary amine (compound 38) reduces the affinity compared to compound 37, suggesting that the interaction of fragment 31 with RNA is mediated by more than just charge-based effects. Finally, changing the linkage between fragments 17 and 31 along the length (compound 39) or the binding site of the pyridine ring (compound 40) reduces the affinity compared to compound 37 (Fig. 5). Ultimately, by combining compounds that bound individually to the TPP riboswitch with affinities of 5.0 μM (compound 19) and >10 mM (compound 31), compound (37) was created that binds RNA with a K d of 625 nM.

Специалист в данной области техники поймет, что описанные выше стадии I-IV не предназначены для ограничения, а просто служат примерным вариантом реализации. Понятно, что специалист в данной области техники сможет применить описанные выше стадии I-IV для идентификации альтернативных фрагментов, которые могут быть связаны друг с другом с образованием соединений, описанных в наOne skilled in the art will appreciate that the steps I-IV described above are not intended to be limiting, but merely serve as an exemplary embodiment. It will be understood that one skilled in the art will be able to apply Steps I-IV described above to identify alternative moieties that can be linked together to form the compounds described in

- 22 046088 стоящем документе, с подходящей аффинностью связывания с рибопереключателем ТРР. Кроме того, должно быть хорошо понятно, что специалист в данной области техники сможет применить описанные выше стадии I-IV для идентификации фрагментов, которые могут быть связаны друг с другом с получением описанных в настоящем документе соединений, которые связываются с другими представляющими интерес молекулами РНК.- 22 046088 standing document, with suitable binding affinity for the TPP riboswitch. In addition, it will be well understood that one skilled in the art will be able to apply Steps I-IV described above to identify fragments that can be linked to each other to produce compounds described herein that bind to other RNA molecules of interest.

Г. Вывод и дополнительные соображения.D. Conclusion and additional considerations.

Поскольку как кодирующими (мРНК), так и некодирующими РНК потенциально можно манипулировать, чтобы изменить ход клеточной регуляции и заболевания, была предпринята попытка разработать эффективную стратегию для идентификации низкомолекулярных лигандов для структурированных РНК. Исследование, описанное в настоящем документе, демонстрирует перспективность использования скринингового считывания SHAPE, обнаруживающего связывание лиганда с РНК, объединенного со стратегией на основе фрагментов. В настоящем документе эту стратегию использовали для получения лиганда, который связывается с Kd 625 нМ с рибопереключателем ТРР, который не связан по структуре с нативным лигандом. Объединенный подход SHAPE и скрининга на основе фрагментов является общим в отношении как структуры РНК, которая может быть целевой, так и хемотипов лигандов, которые могут быть разработаны. Данная стратегия особенно хорошо подходит для поиска лигандов РНК со сложной структурой, что может быть важно для идентификации мотивов РНК, которые связываются в трехмерных карманах4. Кроме того, из-за использования подхода МаР и применения мультиплексирования с помощью штрих-кодирования РНК и ДНК усилия, необходимые для скрининга библиотеки фрагментов из тысячи с лишним членов, являются скромными, что позволяет эффективный скрининг многих структурно различных мишеней.Since both coding (mRNA) and non-coding RNAs can potentially be manipulated to alter the course of cellular regulation and disease, an attempt has been made to develop an effective strategy to identify small molecule ligands for structured RNAs. The study described herein demonstrates the promise of using the SHAPE screening read detecting ligand binding to RNA combined with a fragment-based strategy. Herein, this strategy was used to obtain a ligand that binds at Kd 625 nM to the TPP riboswitch, which is not structurally related to the native ligand. The combined approach of SHAPE and fragment-based screening is common to both the RNA structure that can be targeted and the chemotypes of ligands that can be designed. This strategy is particularly well suited to searching for RNA ligands with complex structures, which may be important for identifying RNA motifs that bind in three-dimensional pockets 4 . In addition, due to the use of the MaP approach and the use of multiplexing via RNA and DNA barcoding, the effort required to screen a thousand-plus member fragment library is modest, allowing efficient screening of many structurally diverse targets.

Многие из полученных лигандов были аналогичны лигандам, о которых сообщалось ранее для однокругового скрининга, также выполненного для рибопереключателя ТРР15,17. Хиты в первичном скрининге, по-видимому, были умеренно смещены в сторону более высокой аффинности, так что большинство лигандов, обнаруженных с помощью SHAPE, связывались в диапазоне 10-300 мкМ. Используемый анализ обнаружения хитов, вероятно, смещен в сторону обнаружения наиболее прочных связывающих фрагментов и тех связывающих веществ, которые вызывают наиболее существенные изменения в реактивности SHAPE. Фрагменты с более низкой аффинностью, вероятно, были пропущены. Считается, что это смещение в сторону прочно связывающихся фрагментов в целом является преимуществом. Не было идентифицировано ни одного фрагмента, который связывался с псевдоузлом денге и достигал аффинности и специфичности, необходимых для соответствия вышеуказанным критериям скрининга. РНК псевдоузла денге имеет сложную структуру, и вероятность того, что фрагмент может нарушить эту структуру, может быть низкой. Другая возможность заключается в том, что эта конкретная структура псевдоузла может не содержать лигандируемого кармана.Many of the resulting ligands were similar to those previously reported for single‐circuit screening also performed for the TPP riboswitch 15 , 17 . The hits in the primary screen appeared to be moderately biased toward higher affinity, such that most ligands detected by SHAPE bound in the 10–300 μM range. The hit detection assay used is likely biased towards detecting the strongest binding moieties and those binders that cause the most significant changes in SHAPE reactivity. Lower affinity fragments were likely missed. This bias towards tightly binding fragments is thought to be generally advantageous. No fragment was identified that bound the dengue pseudoknot and achieved the affinity and specificity required to meet the above screening criteria. Dengue pseudoknot RNA has a complex structure, and the likelihood of a fragment disrupting this structure may be low. Another possibility is that this particular pseudoknot structure may not contain a ligandable pocket.

Стратегия идентификации пары фрагментов, в которой фрагмент хита в первичном скрининге, был предварительно связан с РНК и подвергался скринингу на наличие дополнительных партнеров по связыванию фрагментов, специально использовал информацию о каждом нуклеотиде, полученную с помощью SHAPE, и был успешно использован в настоящем документе для обнаружения пар фрагментов индуцированного соответствия (фиг. 4). Основной принцип разработки лиганда на основе фрагментов заключается в том, что кооперативность между двумя фрагментами может быть достигнута за счет проксимального связывания и что это аддитивное связывание может быть использовано путем связывания кооперативных фрагментов вместе с минимально инвазивной ковалентной связью20,21,36,37. Разработка связанного соединения 37 из первичных и вторичных хитов фрагментов показывает, что обнаружение лиганда на основе фрагментов может быть эффективно применено к РНК-мишеням. Существует умеренная степень кооперативности между 2 и 31: связывание соединения 31 было сильнее в 3-10 раз, когда 2 было предварительно связано с РНК. При связывании этих двух фрагментов наблюдалась умеренная аддитивность их энергий связи: 37 имеет аффинность 625 нМ. Никакого супераддитивного эффекта при связывании фрагментов 2 и 31 не наблюдалось36, вероятно, потому, что не было достигнуто идеальное позиционирование фрагментов. Небольшие изменения в длине или геометрии линкера привели к большим изменениям в аффинности связанного лиганда (фиг. 5), подразумевая, что точная ориентация линкера важна для оптимальной ориентации двух фрагментов. Успешная разработка соединения 37 показывает, что оно не является необходимым для достижения совершенства ни в степени кооперативности между фрагментами, ни в конструкции ковалентного линкера, соединяющего их, для эффективной разработки субмикромолярного лиганда.A fragment pair identification strategy, in which the hit fragment in the primary screen was pre-bound to RNA and screened for additional fragment binding partners, specifically took advantage of the per-nucleotide information obtained from SHAPE, and was successfully used herein for detection pairs of fragments of induced correspondence (Fig. 4). The basic principle of fragment-based ligand design is that cooperativity between two fragments can be achieved through proximal binding and that this additive binding can be exploited by linking cooperative fragments together with a minimally invasive covalent bond 20,21,36,37 . The development of tethered compound 37 from primary and secondary fragment hits shows that fragment-based ligand detection can be effectively applied to RNA targets. There is a moderate degree of cooperativity between 2 and 31: binding of compound 31 was 3- to 10-fold stronger when 2 was prebound to RNA. When binding these two fragments, a moderate additivity of their binding energies was observed: 37 has an affinity of 625 nM. No superadditive effect was observed when binding fragments 2 and 31, 36 probably because ideal positioning of the fragments was not achieved. Small changes in linker length or geometry resulted in large changes in the affinity of the bound ligand (Figure 5), implying that precise linker orientation is important for optimal orientation of the two moieties. The successful development of compound 37 shows that it is not necessary to achieve perfection in either the degree of cooperativity between moieties or the design of the covalent linker connecting them for efficient development of a submicromolar ligand.

Хотя было предпринято большое количество попыток использовать кооперативность между фрагментами для получения прочно связывающихся лигандов, нацеленных на белки, нацеливание на РНК находится в зачаточном состоянии. Было изучено, насколько хорошо описанная стратегия скрининга на основе SHAPE в сочетании со связыванием фрагментов по сравнению с предыдущими (сфокусированными на белках) усилиями. Соединения, обнаруженные ранее с использованием стратегий на основе фрагментов, в соответствии с их коэффициентами связывания (Е) были ранжированы, что является мерой того, насколько хорошо вся система функционирует вместе при связывании21,38 (фиг. 6; расширено в табл. 7). В отсутствие положительных или отрицательных способствующих факторов, энергии связиAlthough numerous attempts have been made to exploit cooperativity between moieties to produce tightly binding ligands targeting proteins, RNA targeting is in its infancy. It was examined how well described the SHAPE-based screening strategy combined with fragment linking compared to previous (protein-focused) efforts. Compounds previously discovered using fragment-based strategies were ranked according to their binding coefficients (E), which is a measure of how well the entire system functions together in binding21,38 (Figure 6; expanded in Table 7) . In the absence of positive or negative contributing factors, binding energy

- 23 046088 двух фрагментов точно аддитивны, линкер инертен, и Е равно 1,0. Кооперативные эффекты или выгодные взаимодействия линкеров уменьшают Е, а антикооперативные эффекты или негативные взаимодействия линкеров увеличивают Е. Критически важно, что значения Е могут варьироваться на порядки в белковых системах.- 23 046088 the two fragments are exactly additive, the linker is inert, and E is 1.0. Cooperative effects or beneficial linker interactions decrease E, and anticooperative effects or negative linker interactions increase E. Critically, E values can vary by orders of magnitude in protein systems.

Коэффициент связывания для 37 составляет 2,5, что немного выше среднего для связанных (нацеленных на белок) лигандов в академической литературе. 37 имеет эффективность лиганда (LE), свободную энергию связывания, деленную на количество неводородных атомов, что выгодно отличается от примеров лигандов связанных фрагментов, нацеленных на белки (фиг. 6). По этим показателям 37 действует почти так же хорошо, как ТРРс, лиганд, тесно связанный с нативным лигандом рибопереключателя ТРР22. Таким образом, обнаружение лигандов на основе фрагментов, особенно эффективно реализованное с помощью мультиплексного скрининга с поддержкой SHAPE, имеет значительные перспективы для обеспечения быстрой разработки уникальных лигандов, нацеленных на огромный мир структур РНК.The binding coefficient for 37 is 2.5, which is slightly higher than the average for bound (protein-targeting) ligands in the academic literature. 37 has ligand efficiency (LE), the binding free energy divided by the number of non-hydrogen atoms, which compares favorably with examples of bound fragment ligands targeting proteins (Figure 6). By these measures, 37 performs almost as well as TPPc, a ligand closely related to the native riboswitch ligand TPP 22 . Thus, fragment-based ligand discovery, particularly implemented through SHAPE-enabled multiplex screening, holds significant promise for enabling the rapid development of unique ligands targeting the vast world of RNA structures.

Д. Способы получения.D. Methods of obtaining.

Настоящее описание также относится к любым способам получения соединений, описанных в настоящем документе. Специалисту в данной области техники должно быть известно, что такие способы получения могут варьироваться. Например, в некоторых вариантах реализации способы получения описанных соединений включают: приведение в контакт фрагмента формулы IV:The present description also applies to any methods for preparing the compounds described herein. One skilled in the art will be aware that such preparation methods may vary. For example, in some embodiments, methods for preparing the described compounds include: contacting a moiety of Formula IV:

х,.___ /' ^Т| NH2x,.___ /' ^T| NH 2

Формула (IV) где X1 и X3 представляют собой N;Formula (IV) where X1 and X 3 represent N;

X2 представляет собой CR1;X 2 represents CR1;

пунктирные линии представляют собой двойные связи;dotted lines represent double bonds;

Y1, Y2 и Y3, представляют собой CR2;Y1, Y 2 and Y 3 represent CR2;

R1 и R2 представляют собой -Н; и n представляет собой 2; с фрагментом формулы V-1 или V-2:R 1 and R 2 represent -H; and n is 2; with a fragment of formula V-1 or V-2:

Формула V-1 Формула V-2 где X представляет собой галоген, выбранный из F, Br,Cl и I;Formula V-1 Formula V-2 where X is a halogen selected from F, Br, Cl and I;

Х4 и X7 представляют собой CR3, и X5 и X6 независимо выбраны из CR3 и N;X 4 and X7 are CR 3 , and X 5 and X6 are independently selected from CR 3 and N;

R3 представляет собой -Н;R 3 represents -H;

m представляет собой 1; иm represents 1; And

W представляет собой -О или -NR4, где R4 выбирают из -CO(C1-C6-αлкила), замещенного или незамещенного ^-^-алкила, замещенного или незамещенного арила, замещенного или незамещенного гетероарила, замещенного или незамещенного циклоалкила, -СО(арила), -СО(гетероарила) и СО(циклоалкила), в присутствии Pd катализатора.W represents -O or -NR4, where R 4 is selected from -CO(C 1 -C 6 -αalkyl), substituted or unsubstituted ^-^-alkyl, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted cycloalkyl, -CO(aryl), -CO(heteroaryl) and CO(cycloalkyl), in the presence of a Pd catalyst.

В некоторых вариантах реализации, Pd катализатор выбран из (DPPF)PdCl2, Pd2(dba)3, PdCl2[P(oтолил)3]2, Pd(dba)2 и Pd(OAc)2. В некоторых вариантах реализации, стадия приведения в контакт дополнительно включает фосфиновый лиганд. В некоторых вариантах реализации, фосфиновый лиганд является монодентатным. В некоторых вариантах реализации, фосфиновый лиганд является бидентатным. Примеры фосфиновых лигандов включают, без ограничения, DPPF, BINAP и rac-BINAP. В некоторых вариантах реализации, стадия реагирования дополнительно включает основание. В некоторых вариантах реализации, основание является неорганическим. В некоторых вариантах реализации, основание представляет собой NaOtBu. В некоторых вариантах реализации, стадию приведение в контакт осуществляют в чистом виде (т.е. без растворителя). В некоторых вариантах реализации, стадию приведение в контакт осуществляют в присутствии растворителя. В некоторых вариантах реализации, растворитель представляет собой неполярный растворитель. Примеры растворителей включают, без ограничения, толуол, бензол, диоксан и тетрагидрофуран. В некоторых вариантах реализации, стадию приведение в контакт осуществляют при повышенных температурах. В некоторых вариантах реализации, стадию приведение вIn some embodiments, the Pd catalyst is selected from (DPPF)PdCl 2 , Pd 2 (dba) 3 , PdCl 2 [P(otolyl) 3 ] 2 , Pd(dba) 2 and Pd(OAc) 2 . In some embodiments, the contacting step further includes a phosphine ligand. In some embodiments, the phosphine ligand is monodentate. In some embodiments, the phosphine ligand is bidentate. Examples of phosphine ligands include, but are not limited to, DPPF, BINAP, and rac-BINAP. In some embodiments, the reaction step further includes a base. In some embodiments, the base is inorganic. In some embodiments, the base is NaOtBu. In some embodiments, the contacting step is performed neat (ie, without solvent). In some embodiments, the contacting step is carried out in the presence of a solvent. In some embodiments, the solvent is a non-polar solvent. Examples of solvents include, but are not limited to, toluene, benzene, dioxane and tetrahydrofuran. In some embodiments, the contacting step is performed at elevated temperatures. In some embodiments, the stage of bringing to

- 24 046088 контакт осуществляют при 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105 или 100°C.- 24 046088 contact is carried out at 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105 or 100°C.

В некоторых вариантах реализации, способы получения описанных соединений включают: приведение в контакт фрагмента формулы IV:In some embodiments, methods for preparing the described compounds include: contacting a moiety of Formula IV:

с фрагментом формулы VI-1 или VI-2:with a fragment of formula VI-1 or VI-2:

где X1, X2, X3, X4, X5, X6, Х7, Y1, Y2, Y3, n, m и W такие, как определено выше, в присутствии восстановителя.where X1, X 2 , X3, X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , Y 1 , Y 2 , Y3, n, m and W are as defined above, in the presence of a reducing agent.

В некоторых вариантах реализации, восстановитель может быть любым восстановителем, применимым в химии восстановительного аминирования. Примеры восстановителей включают, без ограничения, боргидрид и/или гидриды алюминия. В некоторых вариантах реализации, восстановитель представляет собой боргидрид. В некоторых вариантах реализации, восстановитель представляет собой боргидрид натрия. В некоторых вариантах реализации, стадию приведение в контакт осуществляют в чистом виде. В некоторых вариантах реализации, стадию приведение в контакт осуществляют в растворителе. Примеры растворителей включают, без ограничения, спиртовые растворители (например, метанол, этанол, изопропанол), хлорированные растворители (например, дихлорметан) и/или эфирные растворители (например, тетрагидрофуран). В некоторых вариантах реализации, стадию приведение в контакт осуществляют при температуре ниже комнатной. В некоторых вариантах реализации, стадию приведение в контакт осуществляют при повышенных температурах.In some embodiments, the reducing agent can be any reducing agent useful in reductive amination chemistry. Examples of reducing agents include, without limitation, aluminum borohydride and/or hydrides. In some embodiments, the reducing agent is a borohydride. In some embodiments, the reducing agent is sodium borohydride. In some embodiments, the contacting step is performed in its pure form. In some embodiments, the contacting step is carried out in a solvent. Examples of solvents include, but are not limited to, alcoholic solvents (eg, methanol, ethanol, isopropanol), chlorinated solvents (eg, dichloromethane), and/or ethereal solvents (eg, tetrahydrofuran). In some embodiments, the contacting step is performed at below room temperature. In some embodiments, the contacting step is performed at elevated temperatures.

В некоторых вариантах реализации, способы получения описанных соединений включают: приведение в контакт фрагмента формулы IV:In some embodiments, methods for preparing the described compounds include: contacting a moiety of Formula IV:

с фрагментом формулы VII-1 или VII-2:with a fragment of formula VII-1 or VII-2:

где X1, Х2, X3, Х4, Х5, X6, Х7, Y1, Y2, Y3, n, m и W такие, как определено выше; иwhere X1, X 2 , X3, X 4 , X 5 , X 6 , X 7 , Y1, Y 2 , Y 3 , n, m and W are as defined above; And

G представляет собой -F, -Cl, -Br, -ОН, -OCH3 или -OCH2CH3;G is -F, -Cl, -Br, -OH, -OCH3 or -OCH2CH3;

в присутствии основания.in the presence of a base.

В некоторых вариантах реализации основание является органическим (пиридин и/или триметиламин). В некоторых вариантах реализации, основание является неорганическим (например, карбонат калия/натрия и/или бикарбонат калия/натрия). В некоторых вариантах реализации, способ дополнительноIn some embodiments, the base is organic (pyridine and/or trimethylamine). In some embodiments, the base is inorganic (eg, potassium/sodium carbonate and/or potassium/sodium bicarbonate). In some embodiments, the method further

- 25 046088 включает связывающий агент, такой как DCC и/или EDCI, но не ограничивается ними. В некоторых вариантах реализации, стадию приведение в контакт осуществляют в чистом виде. В некоторых вариантах реализации, стадию приведение в контакт осуществляют в присутствии растворителя. Примеры растворителей включают, без ограничения, THF, DCM, ACN и/или DMSO. В некоторых вариантах реализации, стадию приведение в контакт осуществляют при комнатной температуре. В некоторых вариантах реализации, стадию приведение в контакт осуществляют при повышенных температурах.- 25 046088 includes, but is not limited to, a coupling agent such as DCC and/or EDCI. In some embodiments, the contacting step is performed in its pure form. In some embodiments, the contacting step is carried out in the presence of a solvent. Examples of solvents include, but are not limited to, THF, DCM, ACN and/or DMSO. In some embodiments, the contacting step is performed at room temperature. In some embodiments, the contacting step is performed at elevated temperatures.

Е. Композиции.E. Compositions.

Описанные в настоящем документе соединения могут быть составлены в фармацевтическую композицию вместе с фармацевтически приемлемым носителем.The compounds described herein can be formulated into a pharmaceutical composition together with a pharmaceutically acceptable carrier.

Соединения, описанные в настоящем документе, могут быть составлены в соответствии со стандартной фармацевтической практикой в виде фармацевтической композиции. В соответствии с данным аспектом предлагается фармацевтическая композиция, содержащая соединение, описанное в настоящем документе, в сочетании с фармацевтически приемлемым разбавителем или носителем.The compounds described herein may be formulated in accordance with standard pharmaceutical practice into a pharmaceutical composition. In accordance with this aspect, there is provided a pharmaceutical composition containing a compound described herein in combination with a pharmaceutically acceptable diluent or carrier.

Типичный состав получают путем смешивания соединения, описанного в настоящем документе, и носителя, разбавителя или вспомогательного вещества. Подходящие носители, разбавители и вспомогательные вещества хорошо известны специалистам в данной области и включают такие материалы, как углеводы, воски, водорастворимые и/или набухающие полимеры, гидрофильные или гидрофобные материалы, желатин, масла, растворители, вода и т.п. Конкретный используемый носитель, разбавитель или вспомогательное вещество будет зависеть от средства и цели, для которой применяется соединение. Растворители обычно выбирают на основе растворителей, признанных специалистами в данной области техники безопасными (GRAS) для введения млекопитающему. Как правило, безопасные растворители представляют собой нетоксичные водные растворители, такие как вода и другие нетоксичные растворители, которые растворяются или смешиваются с водой. Подходящие водные растворители включают воду, этанол, пропиленгликоль, полиэтиленгликоли (например, PEG 400, PEG 300) и т.д. и их смеси. Композиции могут также включать один или несколько буферов, стабилизаторов, поверхностноактивных веществ, смачивающих агентов, смазывающих агентов, эмульгаторов, суспендирующих агентов, консервантов, антиоксидантов, кроющих агентов, скользящих агентов, технологических добавок, красителей, подсластителей, ароматизаторов, отдушек и других известных добавок для обеспечения элегантного представления лекарственного средства (т.е. соединения, описанного в настоящем документе, или его фармацевтической композиции) или помощи в производстве фармацевтического продукта (т.е. лекарственного средства).A typical formulation is prepared by mixing a compound described herein and a carrier, diluent or excipient. Suitable carriers, diluents and auxiliaries are well known to those skilled in the art and include materials such as carbohydrates, waxes, water-soluble and/or swellable polymers, hydrophilic or hydrophobic materials, gelatin, oils, solvents, water and the like. The particular carrier, diluent or excipient used will depend on the means and purpose for which the compound is used. Solvents are typically selected based on solvents generally recognized as safe (GRAS) by those skilled in the art for administration to a mammal. Generally, safe solvents are non-toxic aqueous solvents such as water and other non-toxic solvents that dissolve or mix with water. Suitable aqueous solvents include water, ethanol, propylene glycol, polyethylene glycols (eg PEG 400, PEG 300), etc. and mixtures thereof. The compositions may also include one or more buffers, stabilizers, surfactants, wetting agents, lubricants, emulsifiers, suspending agents, preservatives, antioxidants, coating agents, lubricants, processing aids, colors, sweeteners, flavors, fragrances, and other known additives for providing an elegant presentation of a drug (ie, a compound described herein or a pharmaceutical composition thereof) or assisting in the manufacture of a pharmaceutical product (ie, a drug).

Композиции могут быть получены с использованием обычных процедур растворения и смешивания. Например, нерасфасованное лекарственное вещество (т.е. соединение, описанное в настоящем документе, или стабилизированная форма соединения (например, комплекс с производным циклодекстрина или другим известным комплексообразователем) растворяют в подходящем растворителе в присутствии одного или нескольких вспомогательных веществ, описанных выше. Соединение обычно составляют в виде фармацевтических дозированных форм, чтобы обеспечить легко контролируемую дозу лекарственного средства и обеспечить соблюдение пациентом предписанного режима. Фармацевтическая композиция (или состав) для применения может быть упакована различными способами в зависимости от способа, используемого для введения лекарственного средства. Как правило, изделие для распространения включает контейнер, в котором находится фармацевтическая композиция в подходящей форме. Подходящие контейнеры хорошо известны специалистам в данной области техники и включают такие материалы, как бутылки (пластиковые и стеклянные), пакеты-саше, ампулы, пластиковые пакеты, металлические цилиндры и т.п. Контейнер может также включать защиту от несанкционированного доступа для предотвращения неосторожного доступа к содержимому упаковки. Кроме того, на контейнер нанесена этикетка, описывающая содержимое контейнера. Этикетка может также содержать соответствующие предупреждения.The compositions can be prepared using conventional dissolution and mixing procedures. For example, a bulk drug substance (i.e., a compound described herein or a stabilized form of the compound (e.g., complexed with a cyclodextrin derivative or other known complexing agent) is dissolved in a suitable solvent in the presence of one or more of the excipients described above. The compound typically formulated in pharmaceutical dosage forms to provide an easily controlled dose of the drug and ensure patient compliance with the prescribed regimen.The pharmaceutical composition (or formulation) for use may be packaged in a variety of ways depending on the method used to administer the drug. Typically, the product for distribution includes a container containing the pharmaceutical composition in a suitable form.Suitable containers are well known to those skilled in the art and include materials such as bottles (plastic and glass), sachets, ampoules, plastic bags, metal cylinders and the like . The container may also include tamper-proof protection to prevent inadvertent access to the contents of the package. In addition, the container is provided with a label describing the contents of the container. The label may also contain appropriate warnings.

Фармацевтические составы могут быть получены для различных путей и типов введения. Например, описанное в настоящем документе соединение, имеющее желаемую степень чистоты, может быть необязательно смешано с фармацевтически приемлемыми разбавителями, носителями, вспомогательными веществами или стабилизаторами (Remington's Pharmaceutical Sciences (1980), 16-е издание, Osol, A. Ed.), в форме лиофилизированного состава, измельченного порошка или водного раствора. Составление может быть осуществлено путем смешивания при температуре окружающей среды при соответствующем рН и желаемой степени чистоты с физиологически приемлемыми носителями, т.е. носителями, которые нетоксичны для реципиентов в используемых дозировках и концентрациях. рН состава зависит главным образом от конкретного применения и концентрации соединения, но может варьироваться от около 3 до около 8. Состав в ацетатном буфере при рН 5 является подходящим вариантом реализации.Pharmaceutical compositions can be prepared for various routes and types of administration. For example, a compound described herein having a desired degree of purity may optionally be mixed with pharmaceutically acceptable diluents, carriers, excipients or stabilizers (Remington's Pharmaceutical Sciences (1980), 16th edition, Osol, A. Ed.), in in the form of a lyophilized composition, crushed powder or aqueous solution. Formulation can be accomplished by mixing at ambient temperature at the appropriate pH and the desired degree of purity with physiologically acceptable carriers, i.e. carriers that are non-toxic to recipients at the dosages and concentrations used. The pH of the formulation depends primarily on the specific application and concentration of the compound, but can range from about 3 to about 8. Formulation in an acetate buffer at pH 5 is a suitable embodiment.

Соединения могут быть стерильными. В частности, составы, используемые для введения in vivo, должны быть стерильными. Такую стерилизацию легко осуществить путем фильтрации через стерильные фильтрационные мембраны.Connections may be sterile. In particular, formulations used for in vivo administration must be sterile. Such sterilization is easily accomplished by filtration through sterile filtration membranes.

Соединение обычно можно хранить в виде твердой композиции, лиофилизированной композиции или водного раствора.The compound can generally be stored as a solid composition, a lyophilized composition, or an aqueous solution.

- 26 046088- 26 046088

Фармацевтические композиции, содержащие соединение, описанное в настоящем документе, могут быть составлены, дозированы и введены способом, т.е. количествами, концентрациями, графиком, курсом, носителями и путем введения, в соответствии с надлежащей медицинской практикой. Факторы, которые следует учитывать в данном контексте, включают конкретное лечащееся заболевание, конкретное лечащееся млекопитающее, клиническое состояние отдельного пациента, причину расстройства, место доставки агента, способ введения, график введения, и другие факторы, известные практикующим врачам. Терапевтически эффективное количество вводимого соединения будет определяться такими соображениями и представляет собой минимальное количество, необходимое для предотвращения, облегчения или лечения расстройства, опосредованного фактором свертывания крови. Такое количество предпочтительно ниже количества, которое является токсичным для хозяина или делает хозяина значительно более восприимчивым к кровотечению.Pharmaceutical compositions containing a compound described herein can be formulated, dosed and administered in a manner, i.e. quantities, concentrations, schedule, course, vehicles and route of administration, in accordance with good medical practice. Factors to be considered in this context include the particular disease being treated, the particular mammal being treated, the clinical condition of the individual patient, the cause of the disorder, the site of delivery of the agent, the route of administration, the schedule of administration, and other factors known to the medical practitioner. A therapeutically effective amount of a compound administered will be determined by such considerations and represents the minimum amount necessary to prevent, alleviate, or treat a clotting factor-mediated disorder. Such an amount is preferably below an amount that is toxic to the host or renders the host significantly more susceptible to bleeding.

Приемлемые разбавители, носители, вспомогательные вещества и стабилизаторы нетоксичны для реципиентов в используемых дозировках и концентрациях и включают буферы, такие как фосфатный, цитратный и другие органические кислоты; антиоксиданты, включая аскорбиновую кислоту и метионин; консерванты (такие как хлорид октадецилдиметилбензиламмония, хлорид гексаметония, хлорид бензалкония, хлорид бензетония; фенол, бутиловый или бензиловый спирт; алкилпарабены, такие как метил или пропилпарабен; катехол; резорцин; циклогексанол; 3-пентанол; и м-крезол); низкомолекулярные (менее примерно 10 остатков) полипептиды; белки, такие как сывороточный альбумин, желатин или иммуноглобулины; гидрофильные полимеры, такие как поливинилпирролидон; аминокислоты, такие как глицин, глутамин, аспарагин, гистидин, аргинин или лизин; моносахариды, дисахариды и другие углеводы, включая глюкозу, маннозу или декстрины; хелатирующие агенты, такие как EDTA; сахара, такие как сахароза, маннит, трегалоза или сорбит; солеобразующие противоионы, такие как натрий; комплексы металлов (например, комплексы Zn-белок); и/или неионогенные поверхностно-активные вещества, такие как TWEEN™, PLURONICS™ или полиэтиленгликоль (PEG). Активные фармацевтические ингредиенты также могут быть заключены в микрокапсулы, полученные, например, методиками коацервации или межфазной полимеризации, например, гидроксиметилцеллюлозные или желатиновые микрокапсулы и поли(метилметацилатные) микрокапсулы, соответственно, в коллоидных системах доставки лекарств (например, липосомы, альбуминовые микросферы, микроэмульсии, наночастицы и нанокапсулы) или в макроэмульсиях. Такие методики описаны в Remington's Pharmaceutical Sciences, 16-e издание, Osol, A. Ed. (1980).Acceptable diluents, carriers, excipients and stabilizers are non-toxic to recipients at the dosages and concentrations used and include buffers such as phosphate, citrate and other organic acids; antioxidants including ascorbic acid and methionine; preservatives (such as octadecyldimethylbenzylammonium chloride, hexamethonium chloride, benzalkonium chloride, benzethonium chloride; phenol, butyl or benzyl alcohol; alkylparabens such as methyl or propylparaben; catechol; resorcinol; cyclohexanol; 3-pentanol; and m-cresol); low molecular weight (less than about 10 residues) polypeptides; proteins such as serum albumin, gelatin or immunoglobulins; hydrophilic polymers such as polyvinylpyrrolidone; amino acids such as glycine, glutamine, asparagine, histidine, arginine or lysine; monosaccharides, disaccharides and other carbohydrates, including glucose, mannose or dextrins; chelating agents such as EDTA; sugars such as sucrose, mannitol, trehalose or sorbitol; salt-forming counterions such as sodium; metal complexes (eg Zn-protein complexes); and/or nonionic surfactants such as TWEEN™, PLURONICS™ or polyethylene glycol (PEG). Active pharmaceutical ingredients can also be enclosed in microcapsules prepared, for example, by coacervation or interfacial polymerization techniques, for example, hydroxymethylcellulose or gelatin microcapsules and poly(methyl methacylate) microcapsules, respectively, in colloidal drug delivery systems (for example, liposomes, albumin microspheres, microemulsions, nanoparticles and nanocapsules) or in macroemulsions. Such techniques are described in Remington's Pharmaceutical Sciences, 16th edition, Osol, A. Ed. (1980).

Могут быть получены препараты соединений с замедленным высвобождением. Подходящие примеры препаратов с замедленным высвобождением включают полупроницаемые матрицы из твердых гидрофобных полимеров, содержащие соединение, описанное в настоящем документе, причем эти матрицы находятся в форме формованных изделий, например, пленок или микрокапсул. Примеры матриц с замедленным высвобождением включают полиэфиры, гидрогели (например, поли(2гидроксиэтилметакрилат) или поли(виниловый спирт)), полилактиды (патент US 3773919), сополимеры L-глутаминовой кислоты и гамма-этил-Ь-глутамата, неразлагаемый этиленвинилацетат, разлагаемые сополимеры молочной и гликолевой кислот, такие как LUPRON DEPOT™ (микросферы для инъекций, состоящие из сополимера молочной и гликолевой кислот и ацетата лейпролида) и поли-Э-(-)-3гидроксимасляную кислоту.Sustained release preparations of the compounds can be prepared. Suitable examples of sustained release formulations include semi-permeable matrices of solid hydrophobic polymers containing a compound described herein, these matrices being in the form of molded articles such as films or microcapsules. Examples of sustained release matrices include polyesters, hydrogels (e.g. poly(2hydroxyethyl methacrylate) or poly(vinyl alcohol)), polylactides (US Pat. No. 3,773,919), copolymers of L-glutamic acid and gamma-ethyl-L-glutamate, nondegradable ethylene vinyl acetate, degradable copolymers lactic and glycolic acids, such as LUPRON DEPOT™ (injectable microspheres consisting of a copolymer of lactic-glycolic acids and leuprolide acetate) and poly-E-(-)-3hydroxybutyric acid.

Составы включают те, которые подходят для описанных в настоящем документе способов введения. Композиции могут быть удобно представлены в виде стандартной лекарственной формы и могут быть получены любым из способов, хорошо известных в области фармации. Методики и составы обычно можно найти в Remington's Pharmaceutical Sciences (Mack Publishing Co., Easton, Pa.). Такие способы включают стадию связывания активного ингредиента с носителем, который представляет собой один или несколько вспомогательных ингредиентов. Как правило, составы получают путем однородного и тесного связывания активного ингредиента с жидкими носителями или тонкоизмельченными твердыми носителями или с теми и другими, и затем, при необходимости, придавая продукту форму.Formulations include those suitable for the routes of administration described herein. The compositions may be conveniently presented in unit dosage form and may be prepared by any of the methods well known in the art of pharmacy. Methods and formulations can generally be found in Remington's Pharmaceutical Sciences (Mack Publishing Co., Easton, Pa.). Such methods include the step of binding the active ingredient to a carrier, which is one or more auxiliary ingredients. Typically, formulations are prepared by uniformly and intimately binding the active ingredient to liquid carriers or finely divided solid carriers, or both, and then, if necessary, shaping the product.

Составы соединения, описанного в настоящем документе, подходящие для перорального введения, могут быть получены в виде отдельных единиц, таких как пилюли, капсулы, облатки или таблетки, каждая из которых содержит предварительно определенное количество соединения.Formulations of a compound described herein suitable for oral administration may be prepared in discrete units such as pills, capsules, wafers or tablets, each containing a predetermined amount of the compound.

Прессованные таблетки могут быть получены путем прессования в подходящей машине активного ингредиента в сыпучей форме, такой как порошок или гранулы, необязательно смешанного со связующим, смазывающим, инертным разбавителем, консервантом, поверхностно-активным или диспергирующим агентом. Формованные таблетки могут быть получены путем формования в подходящей машине смеси порошкообразного активного ингредиента, смоченного инертным жидким разбавителем. Таблетки необязательно могут быть покрыты оболочкой или иметь риску и необязательно могут быть составлены таким образом, чтобы обеспечить медленное или контролируемое высвобождение из них активного ингредиента.Compressed tablets can be prepared by compressing in a suitable machine the active ingredient in bulk form, such as powder or granules, optionally mixed with a binder, lubricant, inert diluent, preservative, surfactant or dispersant. Molded tablets can be prepared by molding in a suitable machine a mixture of powdered active ingredient moistened with an inert liquid diluent. Tablets may not necessarily be coated or scored and may not necessarily be formulated to provide a slow or controlled release of the active ingredient.

Таблетки, пастилки, леденцы, водные или масляные суспензии, диспергируемые порошки или гранулы, эмульсии, твердые или мягкие капсулы, например, желатиновые капсулы, сиропы или эликсирыTablets, lozenges, lozenges, aqueous or oily suspensions, dispersible powders or granules, emulsions, hard or soft capsules, e.g. gelatin capsules, syrups or elixirs

- 27 046088 могут быть получены для перорального применения. Составы соединений, описанных в настоящем документе, предназначенные для перорального применения, могут быть получены в соответствии с любым способом, известным в данной области техники для производства фармацевтических композиций, и такие композиции могут содержать один или несколько агентов, включая подсластители, ароматизаторы, красители и консерванты, чтобы обеспечить вкусный препарат. Приемлемы таблетки, содержащие активный ингредиент в смеси с нетоксичным фармацевтически приемлемым вспомогательным веществом, пригодным для получения таблеток. Данные вспомогательные вещества могут быть, например, инертными разбавителями, такими как карбонат кальция или натрия, лактоза, фосфат кальция или натрия; гранулирующие и дезинтегрирующие агенты, такие как кукурузный крахмал или альгиновая кислота; связующие агенты, такие как крахмал, желатин или аравийская камедь; и смазывающие агенты, такие как стеарат магния, стеариновая кислота или тальк. Таблетки могут быть непокрытыми или могут быть покрыты в соответствии с известными методиками, включая микроинкапсуляцию, для замедления дезинтеграции и адсорбции в желудочно-кишечном тракте и, таким образом, обеспечения устойчивого действия в течение более длительного периода времени. Например, можно использовать материал с временной задержкой, такой как моностеарат глицерина или дистеарат глицерина, отдельно или с воском.- 27 046088 can be obtained for oral administration. Formulations of the compounds described herein for oral administration may be prepared in accordance with any method known in the art for the manufacture of pharmaceutical compositions, and such compositions may contain one or more agents, including sweeteners, flavorings, colors and preservatives. to provide a tasty preparation. Suitable tablets contain the active ingredient in admixture with a non-toxic pharmaceutically acceptable excipient suitable for the preparation of tablets. These excipients can be, for example, inert diluents such as calcium or sodium carbonate, lactose, calcium or sodium phosphate; granulating and disintegrating agents such as corn starch or alginic acid; binding agents such as starch, gelatin or gum acacia; and lubricants such as magnesium stearate, stearic acid or talc. Tablets may be uncoated or may be coated according to known techniques, including microencapsulation, to retard disintegration and adsorption in the gastrointestinal tract and thus provide sustained action over a longer period of time. For example, a time delay material such as glycerol monostearate or glycerol distearate, alone or with a wax, can be used.

Для лечения глаз или других внешних тканей, например рта и кожи, составы можно наносить в виде мази или крема для наружного применения, содержащих активный ингредиент(ы) в количестве, например, от 0,075 до 20% мас./мас. При получении мази для наружного применения активные ингредиенты можно использовать либо с парафиновой, либо со смешиваемой с водой мазевой основой. В качестве альтернативы активные ингредиенты могут быть составлены в состав крема на основе крема типа масло в воде.For treating the eyes or other external tissues, such as the mouth and skin, the compositions can be applied as an ointment or cream for external use containing the active ingredient(s) in an amount of, for example, 0.075 to 20% w/w. When preparing an ointment for external use, the active ingredients can be used in either a paraffin or water-miscible ointment base. Alternatively, the active ingredients may be formulated into an oil-in-water cream formulation.

При желании водная фаза кремовой основы может включать многоатомный спирт, то есть спирт, имеющий две или более гидроксильных групп, такой как пропиленгликоль, бутан-1,3-диол, манит, сорбит, глицерин и полиэтиленгликоль (включая PEG 400), и их смеси. Составы для наружного применения могут желательно включать соединение, которое усиливает абсорбцию или проникновение активного ингредиента через кожу или другие пораженные участки. Примеры таких усилителей проникновения через кожу включают диметилсульфоксид и родственные аналоги.If desired, the aqueous phase of the cream base may include a polyhydric alcohol, that is, an alcohol having two or more hydroxyl groups, such as propylene glycol, butane-1,3-diol, mannitol, sorbitol, glycerin and polyethylene glycol (including PEG 400), and mixtures thereof . Formulations for external use may desirably include a compound that enhances absorption or penetration of the active ingredient through the skin or other affected areas. Examples of such skin penetration enhancers include dimethyl sulfoxide and related analogs.

Масляная фаза эмульсий может быть составлена из известных ингредиентов известным способом. Хотя фаза может содержать только эмульгатор, она также может содержать смесь по меньшей мере одного эмульгатора и жира или масла или обоих и жира и масла. Гидрофильный эмульгатор, включенный вместе с липофильным эмульгатором, может действовать как стабилизатор. Вместе эмульгатор(ы) со стабилизатором(ами) или без него составляют так называемый эмульгирующий воск и воск вместе с маслом и жиром составляют так называемую эмульгирующую мазевую основу, которая образует маслянистую дисперсную фазу составов кремов. Эмульгаторы и стабилизаторы эмульсии, подходящие для использования в составе, включают Tween® 60, Span® 80, цетостеариловый спирт, бензиловый спирт, миристиловый спирт, глицерилмоностеарат и лаурилсульфат натрия.The oil phase of the emulsions can be formulated from known ingredients in a known manner. Although the phase may contain only an emulsifier, it may also contain a mixture of at least one emulsifier and a fat or oil, or both a fat and an oil. A hydrophilic emulsifier included together with a lipophilic emulsifier can act as a stabilizer. Together, the emulsifier(s) with or without stabilizer(s) constitute the so-called emulsifying wax and the wax, together with the oil and fat, constitute the so-called emulsifying ointment base, which forms the oily dispersed phase of cream formulations. Emulsifiers and emulsion stabilizers suitable for use in the formulation include Tween® 60, Span® 80, cetostearyl alcohol, benzyl alcohol, myristyl alcohol, glyceryl monostearate and sodium lauryl sulfate.

Водные суспензии соединений содержат активные материалы в смеси с вспомогательными веществами, подходящими для получения водных суспензий. Такие вспомогательные вещества включают суспендирующие агенты, такие как натрий карбоксиметилцеллюлоза, кроскармеллоза, повидон, метилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза, альгинат натрия, поливинилпирролидон, трагакантовая камедь и аравийская камедь и диспергирующие или смачивающие агенты, такие как природный фосфатид (например, лецитин), продукт конденсации алкиленоксида с жирной кислотой (например, полиоксиэтиленстеаратом), продукт конденсации этиленоксида с длинноцепочечным алифатическим спиртом (например, гептадекаэтиленоксицетанол), продукт конденсации этиленоксида с неполным эфиром жирной кислоты и ангидридом гекситола (например, моноолеат полиоксиэтиленсорбитана). Водная суспензия может также содержать один или несколько консервантов, таких как этил или н-пропил-п-гидроксибензоат, один или несколько красителей, один или несколько ароматизаторов и один или несколько подсластителей, таких как сахароза или сахарин.Aqueous suspensions of compounds contain the active materials in admixture with excipients suitable for preparing aqueous suspensions. Such excipients include suspending agents such as sodium carboxymethylcellulose, croscarmellose, povidone, methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, sodium alginate, polyvinylpyrrolidone, gum tragacanth and acacia and dispersing or wetting agents such as natural phosphatide (eg, lecithin), the condensation product of alkylene oxide with fatty acid (e.g. polyoxyethylene stearate), condensation product of ethylene oxide with a long chain aliphatic alcohol (e.g. heptadecaethyleneoxycetanol), condensation product of ethylene oxide with a partial fatty acid ester and hexitol anhydride (e.g. polyoxyethylene sorbitan monooleate). The aqueous suspension may also contain one or more preservatives, such as ethyl or n-propyl-p-hydroxybenzoate, one or more coloring agents, one or more flavoring agents, and one or more sweeteners, such as sucrose or saccharin.

Фармацевтические композиции соединений могут быть в форме стерильного препарата для инъекций, такого как стерильная водная или масляная суспензия для инъекций. Данная суспензия может быть составлена в соответствии с известным уровнем техники с использованием тех подходящих диспергирующих или смачивающих агентов и суспендирующих агентов, которые были упомянуты выше. Стерильный препарат для инъекций может также представлять собой стерильный раствор или суспензию для инъекций в нетоксичном парентерально приемлемом разбавителе или растворителе, таком как 1,3бутандиол. Стерильный препарат для инъекций также может быть получен в виде лиофилизированного порошка. В число приемлемых носителей и растворителей, которые можно использовать, входят вода, раствор Рингера и изотонический раствор хлорида натрия. Кроме того, в качестве растворителя или суспендирующей среды обычно можно использовать стерильные нелетучие масла. Для этой цели можно использовать любое мягкое нелетучее масло, включая синтетические моно- или диглицериды. Кроме того, жирные кислоты, такие как олеиновая кислота, также могут быть использованы при получении препаратов для инъекций.Pharmaceutical compositions of the compounds may be in the form of a sterile injectable preparation, such as a sterile aqueous or oleaginous injectable suspension. This suspension can be formulated in accordance with the prior art using those suitable dispersing or wetting agents and suspending agents as mentioned above. The sterile injectable preparation may also be a sterile injectable solution or suspension in a non-toxic parenterally acceptable diluent or solvent such as 1,3butanediol. The sterile injectable preparation can also be obtained as a lyophilized powder. Acceptable vehicles and solvents that may be used include water, Ringer's solution, and isotonic sodium chloride solution. In addition, sterile fixed oils can usually be used as a solvent or suspending medium. Any soft, fixed oil can be used for this purpose, including synthetic mono- or diglycerides. In addition, fatty acids such as oleic acid can also be used in the preparation of injection preparations.

Количество активного ингредиента, которое может быть объединено с материалом носителя дляThe amount of active ingredient that can be combined with the carrier material to

- 28 046088 получения разовой лекарственной формы, будет варьироваться в зависимости от подвергаемого лечению хозяина и конкретного способа введения. Например, состав с пролонгированным высвобождением, предназначенный для перорального введения человеку, может содержать от около 1 до 1000 мг активного вещества, смешанного с подходящим и удобным количеством материала носителя, которое может варьироваться от около 5 до около 95% от общего количества композиций (масса:масса). Фармацевтическая композиция может быть получена так, чтобы обеспечить легко измеримые количества для введения. Например, водный раствор, предназначенный для внутривенной инфузии, может содержать от около 1 до 500 мкг активного ингредиента на миллилитр раствора для того, чтобы могла происходить инфузия подходящего объема со скоростью от около 10 до около 50 мл/ч.- 28 046088 obtaining a single dosage form will vary depending on the host being treated and the specific route of administration. For example, a sustained release formulation for oral administration to a human may contain from about 1 to 1000 mg of active agent admixed with a suitable and convenient amount of carrier material, which may range from about 5 to about 95% of the total compositions (weight: weight). The pharmaceutical composition can be prepared to provide easily measurable amounts for administration. For example, an aqueous solution intended for intravenous infusion may contain from about 1 to 500 μg of active ingredient per milliliter of solution so that a suitable volume can be infused at a rate of from about 10 to about 50 ml/hour.

Составы, подходящие для парентерального введения, включают водные и неводные стерильные растворы для инъекций, которые могут содержать антиоксиданты, буферы, бактериостатические агенты и растворенные вещества, которые делают состав изотоническим по отношению к крови предполагаемого реципиента; и водные и неводные стерильные суспензии, которые могут включать суспендирующие агенты и загустители.Formulations suitable for parenteral administration include aqueous and non-aqueous sterile injectable solutions that may contain antioxidants, buffers, bacteriostatic agents and solutes that render the formulation isotonic with the blood of the intended recipient; and aqueous and non-aqueous sterile suspensions, which may include suspending agents and thickening agents.

Препараты, подходящие для местного введения в глаза, также включают глазные капли, где активный ингредиент растворен или суспендирован в подходящем носителе, особенно в водном растворителе для активного ингредиента. Активный ингредиент предпочтительно присутствует в таких составах в концентрации от около 0,5 до 20% мас./мас., например, от около 0,5 до 10% мас./мас., например, около 1,5% мас./мас.Formulations suitable for topical administration to the eye also include eye drops wherein the active ingredient is dissolved or suspended in a suitable vehicle, especially an aqueous vehicle for the active ingredient. The active ingredient is preferably present in such formulations at a concentration of from about 0.5 to 20% w/w, for example from about 0.5 to 10% w/w, for example about 1.5% w/w .

Составы, подходящие для местного введения в рот, включают леденцы, содержащие активный ингредиент на ароматизированной основе, обычно сахарозе и акации или трагаканте; пастилки, содержащие активный ингредиент на инертной основе, такой как желатин и глицерин или сахароза и аравийская камедь; и жидкости для полоскания рта, содержащие активный ингредиент в подходящем жидком носителе.Formulations suitable for topical administration to the mouth include lozenges containing the active ingredient in a flavored base, typically sucrose and acacia or tragacanth; lozenges containing the active ingredient in an inert base, such as gelatin and glycerin or sucrose and acacia; and mouthwashes containing the active ingredient in a suitable liquid carrier.

Препараты для ректального введения могут быть представлены в виде суппозиториев с подходящей основой, содержащей, например, масло какао или салицилат.Preparations for rectal administration can be presented in the form of suppositories with a suitable base containing, for example, cocoa butter or salicylate.

Составы, подходящие для внутрилегочного или назального введения, имеют размер частиц, например, в диапазоне от 0,1 до 500 микрон (включая размеры частиц в диапазоне от 0,1 до 500 микрон с шагом микрон, например, 0,5, 1, 30 микрон, 35 микрон и т.д.), который вводят путем быстрого вдыхания через носовой ход или путем вдыхания через рот, чтобы достичь альвеолярных мешочков. Подходящие составы включают водные или масляные растворы активного ингредиента. Препараты, подходящие для введения в виде аэрозоля или сухого порошка, могут быть получены в соответствии с обычными способами и могут быть доставлены с другими терапевтическими агентами, такими как соединения, ранее использовавшиеся для лечения или профилактики расстройств, как описано ниже.Formulations suitable for intrapulmonary or nasal administration have particle sizes, for example, in the range of 0.1 to 500 microns (including particle sizes in the range of 0.1 to 500 microns in micron increments, for example, 0.5, 1, 30 micron, 35 micron, etc.), which is administered by rapid inhalation through the nasal passage or by inhalation through the mouth to reach the alveolar sacs. Suitable formulations include aqueous or oily solutions of the active ingredient. Formulations suitable for administration as an aerosol or dry powder can be prepared according to conventional methods and can be delivered with other therapeutic agents, such as compounds previously used for the treatment or prevention of disorders, as described below.

Препараты, подходящие для вагинального введения, могут быть представлены в виде пессариев, тампонов, кремов, гелей, паст, пен или спреев, содержащих в дополнение к активному ингредиенту такие носители, которые, как известно в данной области техники, являются подходящими.Formulations suitable for vaginal administration may be presented in the form of pessaries, tampons, creams, gels, pastes, foams or sprays containing, in addition to the active ingredient, such carriers as are known in the art to be suitable.

Составы могут быть упакованы в одноразовые или многодозовые контейнеры, например, запаянные ампулы и флаконы, и могут храниться в высушенном сублимацией (лиофилизированном) состоянии, требующем только добавления стерильного жидкого носителя, например воды, для инъекции непосредственно перед применением. Растворы для инъекций и суспензии для экстемпорального применения получают из стерильных порошков, гранул и таблеток, описанных выше. Предпочтительными стандартными лекарственными формами являются те, которые содержат суточную дозу или стандартную суточную субдозу, как указано в настоящем документе выше, или ее соответствующую фракцию активного ингредиента.The formulations may be packaged in single-dose or multi-dose containers, such as sealed ampoules and vials, and may be stored in a freeze-dried (lyophilized) state, requiring only the addition of a sterile liquid vehicle, such as water, for injection immediately prior to use. Injection solutions and suspensions for extemporaneous use are prepared from the sterile powders, granules and tablets described above. Preferred unit dosage forms are those that contain a daily dose or a unit daily subdose as defined herein above, or a corresponding fraction of the active ingredient thereof.

Объектом изобретения также являются ветеринарные композиции, содержащие по меньшей мере один активный ингредиент, как определено выше, вместе с ветеринарным носителем. Ветеринарные носители представляют собой материалы, используемые для введения композиции, и могут представлять собой твердые, жидкие или газообразные материалы, которые в остальном являются инертными или приемлемыми в ветеринарии и совместимы с активным ингредиентом. Данные ветеринарные композиции можно вводить парентерально, перорально или любым другим желаемым путем.The invention also relates to veterinary compositions containing at least one active ingredient as defined above together with a veterinary carrier. Veterinary carriers are the materials used to administer the composition and may be solid, liquid or gaseous materials that are otherwise inert or veterinary acceptable and compatible with the active ingredient. These veterinary compositions can be administered parenterally, orally, or any other desired route.

В конкретных вариантах реализации фармацевтическая композиция, содержащая описанные в настоящем документе соединения, дополнительно содержит химиотерапевтический агент. В некоторых из этих вариантов реализации химиотерапевтический агент представляет собой иммунотерапевтический агент.In specific embodiments, a pharmaceutical composition containing the compounds described herein further comprises a chemotherapeutic agent. In some of these embodiments, the chemotherapeutic agent is an immunotherapeutic agent.

Ж. Способы лечения.G. Methods of treatment.

Соединения и композиции, описанные в настоящем документе, также можно использовать в способах лечения различных заболеваний и/или расстройств, которые, как было установлено, связаны с дисфункцией экспрессии и/или функции РНК, или с экспрессией и/или функцией белка, который производится из мРНК, либо с полезной ролью переключения конформации РНК с помощью небольшой молекулы, либо с изменением нативной функции рибопереключателя как способа ингибирования роста инфекционного организма. Таким образом, способы согласно настоящему описанию направлены на лечениеThe compounds and compositions described herein may also be used in methods of treating various diseases and/or disorders that have been found to be associated with dysfunction of RNA expression and/or function, or with the expression and/or function of a protein that is derived from mRNA, either with the beneficial role of switching RNA conformation by a small molecule, or altering the native function of a riboswitch as a way of inhibiting the growth of an infectious organism. Thus, the methods according to the present description are aimed at treating

- 29 046088 заболевания или расстройства, которое связано с дисфункцией экспрессии и/или функции РНК, или на создание нового переключаемого терапевтического агента. См., например, публикация заявки на патент US 2018/010146, которая полностью включена в настоящий документ посредством ссылки. Таким образом, в некоторых вариантах реализации, способы лечения заболевания или расстройства, как описано в настоящем документе (например, связанного с дисфункцией экспрессии и/или функции РНК), включают введение субъекту, нуждающемуся в этом, дозы терапевтически эффективного количества соединение и/или композиции, описанных в настоящем документе.- 29 046088 disease or disorder that is associated with dysfunction of RNA expression and/or function, or for the development of a new switchable therapeutic agent. See, for example, Patent Application Publication US 2018/010146, which is incorporated herein by reference in its entirety. Thus, in some embodiments, methods of treating a disease or disorder as described herein (e.g., associated with dysfunction of RNA expression and/or function) comprise administering to a subject in need thereof a dose of a therapeutically effective amount of a compound and/or composition described in this document.

Дисфункция экспрессии РНК характеризуется повышенной или недостаточной экспрессией одной или нескольких молекул РНК. В некоторых вариантах реализации, одна или несколько молекул РНК связаны со стимулированием заболевания и/или расстройства, подлежащего лечению. В некоторых вариантах реализации, молекула(ы) РНК характеризуется как часть механизма здоровой клетки и, таким образом, может предотвратить и/или облегчить заболевание и/или расстройство, подлежащее лечению. В некоторых вариантах реализации, заболевание или расстройство, подлежащее лечению, связано с дисфункцией функции РНК, связанной с транскрипцией, процессингом и/или трансляцией. В некоторых вариантах реализации, заболевание или расстройство, подлежащее лечению, связано с неточной экспрессией белков в результате дисфункциональной функции молекулы РНК. В некоторых вариантах реализации, заболевание или расстройство, подлежащее лечению, связано с дисфункцией функции РНК, связанной с экспрессией генов. В некоторых вариантах реализации, заболевание или расстройство представляет собой заболевание или расстройство, при котором желательно снизить экспрессию белка путем связывания молекулы с мРНК. В некоторых вариантах реализации, заболевание успешно лечится терапией, которую можно включать и выключать с помощью небольшой молекулы. Например, в некоторых вариантах реализации, заболевание или расстройство представляет собой генетическое заболевание, при котором желательно иметь возможность включать или выключать экспрессию терапевтического гена.RNA expression dysfunction is characterized by overexpression or underexpression of one or more RNA molecules. In some embodiments, one or more RNA molecules are associated with promoting a disease and/or disorder being treated. In some embodiments, the RNA molecule(s) are characterized as part of the machinery of a healthy cell and thus can prevent and/or alleviate the disease and/or disorder being treated. In some embodiments, the disease or disorder being treated is associated with dysfunction of RNA function associated with transcription, processing, and/or translation. In some embodiments, the disease or disorder being treated is associated with inaccurate expression of proteins resulting from dysfunctional function of the RNA molecule. In some embodiments, the disease or disorder being treated is associated with dysfunction of RNA function associated with gene expression. In some embodiments, the disease or disorder is a disease or disorder in which it is desirable to reduce protein expression by binding the molecule to mRNA. In some embodiments, the disease is successfully treated with a therapy that can be turned on and off using a small molecule. For example, in some embodiments, the disease or disorder is a genetic disease in which it is desirable to be able to turn on or off the expression of a therapeutic gene.

Заболевания и расстройства, подлежащие лечению, включают, без ограничения, дегенеративные расстройства, рак, диабет, аутоиммунные расстройства, сердечно-сосудистые расстройства, расстройства свертываемости крови, заболевания глаз, инфекционные заболевания и заболевания, вызванные мутациями в одном или нескольких генах.Diseases and disorders to be treated include, but are not limited to, degenerative disorders, cancer, diabetes, autoimmune disorders, cardiovascular disorders, bleeding disorders, eye diseases, infectious diseases and diseases caused by mutations in one or more genes.

Примеры дегенеративных заболеваний включают, без ограничения, болезнь Альцгеймера (БА), латеральный амиотрофический склероз (ЛАС, болезнь Лу Герига), рак, болезнь Шарко-Мари-Тута (ШМТ), хроническую травматическую энцефалопатию, кистозный фиброз, недостаточность цитохром-соксидазы (часто является причиной дегенеративного синдрома Лея), синдром Элерса-Данлоса, прогрессирующая оссифицирующая фибродисплазия, атаксия Фридрейха, лобно-височная деменция (ЛВД), некоторые сердечно-сосудистые заболевания (например, атеросклеротические, такие как ишемическая болезнь сердца, аортальный стеноз и т.д.), болезнь Хантингтона, детская нейроаксональная дистрофия, кератоконус (КК), кератоглобус, лейкодистрофия, дегенерация желтого пятна (ДЖП), синдром Марфана (MFS), некоторые митохондриальные миопатии, синдром истощения митохондриальной ДНК, рассеянный склероз (PC), множественная системная атрофия, мышечные дистрофии (МД), нейрональный цероидный липофусциноз, болезнь Нимана-Пика, остеоартрит, остеопороз, болезнь Паркинсона, легочная артериальная гипертензия, все прионные заболевания (болезнь Крейтцфельдта-Якоба, фатальная семейная бессонница и т.д.), прогрессирующий надъядерный паралич, пигментный ретинит (ПР), ревматоидный артрит, болезнь Сандхоффа, спинальная мышечная атрофия (СМА, заболевание двигательных нейронов), подострый склерозирующий панэнцефалит, болезнь Тея-Сакса и сосудистая деменция (сама по себе может не быть нейродегенеративной, но часто проявляется наряду с другими формами дегенеративной деменции).Examples of degenerative diseases include, but are not limited to, Alzheimer's disease (AD), amyotrophic lateral sclerosis (ALS, Lou Gehrig's disease), cancer, Charcot-Marie-Tooth disease (CMT), chronic traumatic encephalopathy, cystic fibrosis, cytochrome oxidase deficiency (commonly is the cause of degenerative Leigh syndrome), Ehlers-Danlos syndrome, fibrodysplasia ossificans progressiva, Friedreich's ataxia, frontotemporal dementia (FTD), some cardiovascular diseases (for example, atherosclerotic, such as coronary heart disease, aortic stenosis, etc. ), Huntington's disease, childhood neuroaxonal dystrophy, keratoconus (KK), keratoglobus, leukodystrophy, macular degeneration (MAD), Marfan syndrome (MFS), some mitochondrial myopathies, mitochondrial DNA depletion syndrome, multiple sclerosis (MS), multiple system atrophy, muscular dystrophies (MD), neuronal ceroid lipofuscinosis, Niemann-Pick disease, osteoarthritis, osteoporosis, Parkinson's disease, pulmonary arterial hypertension, all prion diseases (Creutzfeldt-Jakob disease, fatal familial insomnia, etc.), progressive supranuclear palsy, pigmentary retinitis (RP), rheumatoid arthritis, Sandhoff disease, spinal muscular atrophy (SMA, motor neuron disease), subacute sclerosing panencephalitis, Tay-Sachs disease and vascular dementia (may not be neurodegenerative in itself, but often occurs along with other forms of degenerative dementia).

Типичные виды рака включают, без ограничения, все формы карциномы, меланомы, бластомы, саркомы, лимфомы и лейкемии, включая, без ограничения, рак мочевого пузыря, карциному мочевого пузыря, опухоли головного мозга, рак молочной железы, рак шейки матки, колоректальный рак, рак пищевода, рак эндометрия, гепатоцеллюлярная карцинома, рак гортани, рак легкого, остеосаркома, рак яичников, рак поджелудочной железы, рак предстательной железы, рак почки и рак щитовидной железы, острый лимфоцитарная лейкимия, острая миелоидная лейкимия, эпендимома, саркома Юинга, глиобластома, медуллобластома, нейробластома, остеосаркома, рабдомиосаркома, рабдоидный рак и нефробластома (опухоль Вильмса).Typical cancers include, but are not limited to, all forms of carcinoma, melanoma, blastoma, sarcoma, lymphoma and leukemia, including, but not limited to, bladder cancer, bladder carcinoma, brain tumors, breast cancer, cervical cancer, colorectal cancer, esophageal cancer, endometrial cancer, hepatocellular carcinoma, laryngeal cancer, lung cancer, osteosarcoma, ovarian cancer, pancreatic cancer, prostate cancer, kidney cancer and thyroid cancer, acute lymphocytic leukemia, acute myeloid leukemia, ependymoma, Ewing's sarcoma, glioblastoma, medulloblastoma, neuroblastoma, osteosarcoma, rhabdomyosarcoma, rhabdoid cancer and nephroblastoma (Wilms tumor).

Примерные аутоиммунные расстройства включают, без ограничения, болезнь Стилла у взрослых, агаммаглобулинемию, очаговую алопецию, амилоидоз, анкилозирующий спондилит, анти-ГБМ/антиТБМ нефрит, антифосфолипидный синдром, аутоиммунный ангионевротический отек, аутоиммунную дизавтономию, аутоиммунный энцефаломиелит, аутоиммунный гепатит, аутоиммунное заболевание внутреннего уха (AIED), аутоиммунный миокардит, аутоиммунный оофорит, аутоиммунный орхит, аутоиммунный панкреатит, аутоиммунную ретинопатию, аутоиммунную крапивницу, аксональную и нейрональную невропатию (AMAN), болезнь Бало, болезнь Бехчета, доброкачественный пемфигоид слизистых оболочек, буллезный пемфигоид, болезнь Кастлемана (CD), глютеновую болезнь, болезнь Шагаса, хроническую воспалительную демиелинизирующую полинейропатию (CIDP), хронический рецидивирующий многоочаговый остеомиелит (CRMO), синдром Черджа-Стросса (CSS) или эозинофильный граExemplary autoimmune disorders include, but are not limited to, adult Still's disease, agammaglobulinemia, alopecia areata, amyloidosis, ankylosing spondylitis, anti-GBM/anti-TBM nephritis, antiphospholipid syndrome, autoimmune angioedema, autoimmune dysautonomia, autoimmune encephalomyelitis, autoimmune hepatitis, autoimmune inner ear disease (AIED), autoimmune myocarditis, autoimmune oophoritis, autoimmune orchitis, autoimmune pancreatitis, autoimmune retinopathy, autoimmune urticaria, axonal and neuronal neuropathy (AMAN), Balo's disease, Behçet's disease, benign mucosal pemphigoid, bullous pemphigoid, Castleman's disease (CD), celiac disease, Chagas disease, chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy (CIDP), chronic recurrent multifocal osteomyelitis (CRMO), Churg-Strauss syndrome (CSS) or eosinophilic gra

- 30 046088 нулематоз (EGPA), рубцовый пемфигоид, синдром Когана, болезнь холодовой агглютининации, врожденную блокаду сердца, миокардит Коксаки, CREST-синдром, болезнь Крона, герпетиформный дерматит, дерматомиозит, болезнь Девика (оптикомиелит), дискоидную волчанку, синдром Дресслера, эндометриоз, эозинофильный эзофагит (ЕоЕ), эозинофильный фасциит, узловатую эритему, эссенциальную смешанную криоглобулинемию, синдром Эванса, фибромиалгию, фиброзирующий альвеолит, гигантоклеточный артериит (височный артериит), гигантоклеточный миокардит, гломерулонефрит, синдром Гудпасчера, гранулематоз с полиангиитом, болезнь Грейвса, синдром Гийена-Барре, тиреоидит Хашимото, гемолитическую анемию, пурпуру Шенлейна-Геноха (HSP), герпес беременных или пемфигоид беременных (PG), гидраденит Suppurativa (HS) (Acne Inversa), гипогаммалглобулинемию, IgA-нефропатию, склерозирующее заболевание, связанное с IgG4, иммунную тромбоцитопеническую пурпуру (ITP), миозит с включенными тельцами (IBM), интерстициальный цистит (IC), ювенильный артрит, ювенильный диабет (диабет 1 типа), ювенильный миозит (JM), болезнь Кавасаки, синдром Ламберта-Итона, лейкоцитокластический васкулит, красный плоский лишай, склеротический лишай, деревянистый конъюнктивит, линейную болезнь IgA (LAD), волчанку, хроническую болезнь Лайма, болезнь Меньера, микроскопический полиангиит (МРА), смешанное заболевание соединительной ткани (MCTD), язву Мурена, болезнь Мухи-Габермана, мультифокальную моторную нейропатию (MMN) или MMNCB, рассеянный склероз, миастению, миозит, нарколепсию, неонатальную волчанку, оптиконейромиелит, нейтропению, глазной рубцовый пемфигоид, неврит зрительного нерва, палиндромный ревматизм (PR), PANDAS, паранеопластическую дегенерацию мозжечка (PCD), пароксизмальную ночную гемоглобинурию (PNH), синдром Парри-Ромберга, парспланит (периферический увеит), синдром Парсонажа-Тернера, пузырчатку, периферическую невропатию, перивенозный энцефаломиелит, пернициозную анемию (РА), синдром POEMS, узелковый полиартериит, полигландулярные синдромы типа I, II, III, ревматическую полимиалгию, полимиозит, постинфарктный синдром, постперикардиотомический синдром, первичный билиарный цирроз, первичный склерозирующий холангит, прогестероновый дерматит, псориаз, псориатический артрит, чистую эритроцитарную аплазию (PRCA), гангренозную пиодермию, феномен Рейно, реактивный артрит, рефлекторную симпатическую дистрофию, рецидивирующий полихондрит, синдром беспокойных ног (RLS), ретроперитонеальный фиброз, ревматическую лихорадку, ревматоидный артрит, саркоидоз, синдром Шмидта, склеродермию, синдром Шегрена, аутоиммунитет сперматозоидов и яичек, синдром тугоподвижного человека (SPS), подострый бактериальный эндокардит (SBE), синдром Сусака, симпатическую офтальмию (SO), артериит Такаясу, височный артериит/гигантоклеточный артериит, тромбоцитопеническую пурпуру (ТТР), синдром Толоса-Ханта (THS), поперечный миелит, диабет 1 типа, язвенный колит (UC), недифференцированное заболевание соединительной ткани (UCTD), увеит, васкулит, витилиго и болезнь Фогта-Коянаги-Харада.- 30 046088 nullomatosis (EGPA), cicatricial pemphigoid, Cogan's syndrome, cold agglutination disease, congenital heart block, Coxsackie myocarditis, CREST syndrome, Crohn's disease, dermatitis herpetiformis, dermatomyositis, Devic's disease (opticomyelitis), discoid lupus, Dressler's syndrome, endometriosis , eosinophilic esophagitis (EoE), eosinophilic fasciitis, erythema nodosum, essential mixed cryoglobulinemia, Evans syndrome, fibromyalgia, fibrosing alveolitis, giant cell arteritis (temporal arteritis), giant cell myocarditis, glomerulonephritis, Goodpasture's syndrome, granulomatosis with polyangiitis, Graves' disease, Guillain's syndrome - Barre, Hashimoto's thyroiditis, hemolytic anemia, Henoch-Schönlein purpura (HSP), herpes gravidarum or pemphigoid gravidarum (PG), hidradenitis Suppurativa (HS) (Acne Inversa), hypogammalglobulinemia, IgA nephropathy, IgG4-related sclerosing disease, immune thrombocytopenia purpura (ITP), inclusion body myositis (IBM), interstitial cystitis (IC), juvenile arthritis, juvenile diabetes (type 1 diabetes), juvenile myositis (JM), Kawasaki disease, Lambert-Eaton syndrome, leukocytoclastic vasculitis, lichen planus , lichen sclerosus, woody conjunctivitis, linear IgA disease (LAD), lupus, chronic Lyme disease, Meniere's disease, microscopic polyangiitis (MPA), mixed connective tissue disease (MCTD), Moray ulcer, Mucha-Habermann disease, multifocal motor neuropathy (MMN ) or MMNCB, multiple sclerosis, myasthenia gravis, myositis, narcolepsy, neonatal lupus, neuromyelitis optica, neutropenia, ocular cicatricial pemphigoid, optic neuritis, palindromic rheumatism (PR), PANDAS, paraneoplastic cerebellar degeneration (PCD), paroxysmal nocturnal hemoglobinuria (PNH), Parry-Romberg syndrome, parsplanitis (peripheral uveitis), Parsonage-Turner syndrome, pemphigus, peripheral neuropathy, perivenous encephalomyelitis, pernicious anemia (RA), POEMS syndrome, polyarteritis nodosa, polyglandular syndromes type I, II, III, polymyalgia rheumatica, polymyositis, post-infarction syndrome, post-pericardiotomy syndrome, primary biliary cirrhosis, primary sclerosing cholangitis, progesterone dermatitis, psoriasis, psoriatic arthritis, pure red cell aplasia (PRCA), pyoderma gangrenosum, Raynaud's phenomenon, reactive arthritis, reflex sympathetic dystrophy, relapsing polychondritis, restless legs syndrome (RLS ), retroperitoneal fibrosis, rheumatic fever, rheumatoid arthritis, sarcoidosis, Schmidt's syndrome, scleroderma, Sjogren's syndrome, sperm and testicular autoimmunity, stiff person syndrome (SPS), subacute bacterial endocarditis (SBE), Susak syndrome, sympathetic ophthalmia (SO), arteritis Takayasu, temporal arteritis/giant cell arteritis, thrombocytopenic purpura (TTP), Tolosa-Hunt syndrome (THS), transverse myelitis, type 1 diabetes, ulcerative colitis (UC), undifferentiated connective tissue disease (UCTD), uveitis, vasculitis, vitiligo and disease Vogta-Koyanagi-Harada.

Примеры сердечно-сосудистых расстройств включают, без ограничения, ишемическую болезнь сердца (CAD), стенокардию, инфаркт миокарда, инсульт, сердечный приступ, сердечную недостаточность, гипертоническую болезнь сердца, невротический порок сердца, кардиомиопатию, нарушение сердечного ритма, врожденный порок сердца, порок клапана сердца, кардит, аневризма аорты, заболевание периферических артерий, тромбоэмболию и венозный тромбоз.Examples of cardiovascular disorders include, but are not limited to, coronary artery disease (CAD), angina pectoris, myocardial infarction, stroke, heart attack, heart failure, hypertensive heart disease, neurotic heart disease, cardiomyopathy, cardiac arrhythmia, congenital heart disease, valve disease heart disease, carditis, aortic aneurysm, peripheral artery disease, thromboembolism and venous thrombosis.

Примеры расстройств свертывания крови включают, без ограничения, гемофилию, болезни фон Виллебранда, диссеминированное внутрисосудистое свертывание крови, заболевания печени, избыточное образование циркулирующих антикоагулянтов, дефицит витамина К, дисфункцию тромбоцитов и другие нарушения свертывания крови.Examples of coagulation disorders include, but are not limited to, hemophilia, von Willebrand disease, disseminated intravascular coagulation, liver disease, excess production of circulating anticoagulants, vitamin K deficiency, platelet dysfunction, and other coagulation disorders.

Примеры заболеваний глаз включают, без ограничения, дегенерацию желтого пятна, выпученный глаз, катаракту, CMV ретинит, диабетический отек желтого пятна, глаукому, кератоконус, глазную гипертензию, глазную мигрень, ретинобластому, субконъюнктивальное кровоизлияние, птеригиум, кератит, сухость глаз и эрозию роговицы.Examples of eye diseases include, but are not limited to, macular degeneration, bulging eye, cataract, CMV retinitis, diabetic macular edema, glaucoma, keratoconus, ocular hypertension, ocular migraine, retinoblastoma, subconjunctival hemorrhage, pterygium, keratitis, dry eye and corneal erosion.

Примеры инфекционных заболеваний включают, без ограничения, острый вялый миелит (AFM), анаплазмоз, сибирскую язву, бабезиоз, ботулизм, бруцеллез, кампилобактериоз, карбапенемрезистентную инфекцию (CRE/CRPA), мягкий шанкр, вирусную инфекцию чикунгуньи (чикунгунья), хламидиоз, сигуатеру (вредные цветения водорослей (HABs)), инфекцию Clostridium Difficile, Clostridium Perfringens (токсин эпсилон), грибковую инфекцию кокцидиоидомикоз (лихорадка долины), COVID-19 (коронавирусная болезнь 2019 г.), болезнь Крейтцфельдта-Якоба, трансмиссивная губчатая энцефалопатия (CJD), криптоспоридиоз (Crypto), циклоспориоз, тропическую лихорадку, 1,2,3,4 (лихорадка денге), дифтерию, инфекцию кишечной палочки, продуцируемый шига-токсин (STEC), восточный энцефалит лошадей (ЕЕЕ), геморрагическую лихорадку Эбола (Эбола), эрлихиоз, энцефалит, арбовирусную или параинфекционную, энтеровирусную инфекцию, неполиомиелит (неполиомиелитный энтеровирус), энтеровирусную инфекцию, D68 (EV-D68), лямблиоз (лямблии), сап, гонококковую инфекцию (гонорея), паховую гранулёму, болезнь Haemophilus Influenza, тип В (Hib или H-flu), хантавирусный легочный синдром (HPS), гемолитико-уремический синдром (HUS), гепатит А (Нер А), гепатит В (Hep В), гепатит С (Нер С), гепатит D (гепатит D), гепатит Е (гепатит Е), герпес, опоясывающий герпес, опоясывающий VZV (опоясывающий лишай), гистоплазмозную инфекцию (гистоплазмоз), вирус иммунодефицита человека/СПИД (ВИЧ/СПИД), вирус папилломы человека (HPV), Influenza (грипп), отравление свинцом, леExamples of infectious diseases include, but are not limited to, acute flaccid myelitis (AFM), anaplasmosis, anthrax, babesiosis, botulism, brucellosis, campylobacteriosis, carbapenem-resistant infection (CRE/CRPA), chancroid, chikungunya virus infection (chikungunya), chlamydia, ciguatera ( harmful algal blooms (HABs), Clostridium Difficile infection, Clostridium Perfringens (epsilon toxin), fungal infection coccidioidomycosis (valley fever), COVID-19 (coronavirus disease 2019), Creutzfeldt-Jakob disease, transmissible spongiform encephalopathy (CJD), cryptosporidiosis (Crypto), cyclosporiasis, tropical fever, 1,2,3,4 (dengue fever), diphtheria, Escherichia coli infection, Shiga toxin produced (STEC), Eastern equine encephalitis (EEE), Ebola hemorrhagic fever (Ebola), ehrlichiosis, encephalitis, arboviral or parainfectious, enterovirus infection, non-poliomyelitis (non-polio enterovirus), enterovirus infection, D68 (EV-D68), giardiasis (giardia), glanders, gonococcal infection (gonorrhea), inguinal granuloma, Haemophilus Influenza disease, type B ( Hib or H-flu), hantavirus pulmonary syndrome (HPS), hemolytic uremic syndrome (HUS), hepatitis A (Hepatitis A), hepatitis B (Hep B), hepatitis C (Hepatitis C), hepatitis D (hepatitis D), hepatitis E (hepatitis E), herpes, herpes zoster, herpes zoster VZV (herpes zoster), histoplasmosis infection (histoplasmosis), human immunodeficiency virus/AIDS (HIV/AIDS), human papillomavirus (HPV), Influenza (flu), lead poisoning , le

- 31 046088 гионеллез (болезнь легионеров), проказу (болезнь Хансена), лептоспироз, листериоз (листерия), болезнь Лайма, инфекцию венерической лимфогранулемы (LGV), малярию, корь, мелиоидоз, менингит, вирусные (менингит, вирусные), эпидемический менингит, бактериальные (менингит, бактериальный), коронавирус ближневосточного респираторного синдром (MERS-CoV), паротит, норовирус, паралитическое отравление моллюсками (паралитическое отравление моллюсками, сигуатера), педикулез (вши, головные и платяные вши), тазовые воспалительные заболевания (PID), коклюш (судорожный кашель), чуму; бубонную, септицемическую, легочную (чума), пневмококковую болезнь (пневмония), полиомиелит (детский паралич), повассан, орнитоз (попугайная лихорадка), птириаз (крабы; заражение лобковыми вшами), гнойничковую сыпь (оспа, оспа обезьян, коровья оспа), Q-Лихорадку, бешенство, отравление рицином, риккетсиоз (пятнистая лихорадка Скалистых гор), краснуху, в том числе врожденная (немецкая корь), сальмонеллезный гастроэнтерит (сальмонелла), заражение чесоткой (чесотка), скомброид, септический шок (сепсис), тяжелый острый респираторный синдром (SARS), шигеллезный гастроэнтерит (шигелла), оспу, метициллин-резистентную стафилококковую инфекцию (MRSA), стафилококковое пищевое отравление, энтеротоксин-В отравление (пищевое отравление стафилококком), стафилококковую инфекцию, промежуточный ванкомицин (VISA), ванкомицин-резистентную стафилококковую инфекцию (VRSA), стрептококковую инфекцию группы А (инвазивная) (Strep А (инвазивная)), стрептококковую инфекцию группы В (Strep-B), стрептококковый токсико-шоковый синдром, STSS, токсический шок (STSS, TSS), сифилис (первичный, вторичный, ранний латентный, поздний латентный, врожденный), столбнячную инфекцию, столбняк (Lock Jaw), трихомониаз (трихомонадная инфекция), трихонозную инфекцию (трихинеллез), туберкулез (ТВ), туберкулез (латентный) (LTBI), туляремию (кроличья лихорадка), брюшной тиф (группа D), тиф, вагиноз, бактериальный (дрожжевые инфекции), повреждение легких, связанное с вейпингом (травма легких, связанная с электронной сигаретой), ветряная оспа (ветрянка), холерный вибрион (холера), вибриоз (вибрион), вирусную геморрагическую лихорадку (Эбола, Ласса, Марбург), вирус Западного Нила, желтую лихорадку, Yersenia (иерсиния) и вирусную инфекцию Зика (Zika).- 31 046088 gyonellosis (Legionnaires' disease), leprosy (Hansen's disease), leptospirosis, listeriosis (listeria), Lyme disease, lymphogranuloma venereum infection (LGV), malaria, measles, melioidosis, meningitis, viral (meningitis, viral), epidemic meningitis, bacterial (meningitis, bacterial), Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV), mumps, norovirus, paralytic shellfish poisoning (paralytic shellfish poisoning, ciguatera), pediculosis (lice, head lice, body lice), pelvic inflammatory disease (PID), whooping cough (convulsive cough), plague; bubonic, septicemic, pneumonic (plague), pneumococcal disease (pneumonia), poliomyelitis (infantile paralysis), powassan, ornithosis (parrot fever), ptyriasis (crabs; pubic lice infestation), pustular rash (smallpox, monkeypox, cowpox), Q-Fever, rabies, ricin poisoning, rickettsiosis (Rocky Mountain spotted fever), rubella, including congenital (German measles), salmonella gastroenteritis (Salmonella), scabies infection (scabies), scombroid, septic shock (sepsis), severe acute respiratory syndrome (SARS), shigella gastroenteritis (Shigella), smallpox, methicillin-resistant staphylococcal infection (MRSA), staphylococcal food poisoning, enterotoxin-B poisoning (staph food poisoning), staph infection, vancomycin intermediate (VISA), vancomycin-resistant staphylococcal infection (VRSA), group A streptococcal infection (invasive) (Strep A (invasive)), group B streptococcal infection (Strep-B), streptococcal toxic shock syndrome, STSS, toxic shock syndrome (STSS, TSS), syphilis (primary, secondary, early latent, late latent, congenital), tetanus infection, tetanus (Lock Jaw), trichomoniasis (trichomoniasis infection), trichonosis infection (trichinosis), tuberculosis (TB), tuberculosis (latent) (LTBI), tularemia (rabbit fever) , typhoid fever (group D), typhus, vaginosis, bacterial (yeast infections), vaping-related lung injury (e-cigarette-related lung injury), varicella (chickenpox), Vibrio cholerae (cholera), vibriosis (vibrio) , viral hemorrhagic fever (Ebola, Lassa, Marburg), West Nile virus, yellow fever, Yersenia and Zika virus infection.

ПримерыExamples

Пример 1. Дизайн конструкции и получение РНК.Example 1: Construct design and RNA production.

Конструкция для скрининга была разработана таким образом, чтобы обеспечить включение широкого спектра одного или нескольких мотивов внутренней РНК-мишени. В конструкции присутствовали два мотива: домен рибопереключателя ТРР27 и псевдоузел из 5'-UTR вируса денге26. Дизайн полной последовательности конструкции, включая структурные кассеты, спираль штрих-кода РНК и две тестовые структуры РНК (разделенные линкером из шести нуклеотидов), оценивали с использованием структуры РНК39. Чтобы уменьшить вероятность того, что две тестовые структуры будут взаимодействовать, было сделано небольшое количество изменений последовательности, чтобы воспрепятствовать неправильно свернутым структурам, предсказанным структурой РНК, при сохранении нативной укладки (фиг. 7). Структура конечной конструкции была подтверждена SHAPE-МаР.The screening construct was designed to ensure inclusion of a broad range of one or more internal RNA target motifs. The construct contained two motifs: the TPP riboswitch domain 27 and a pseudoknot from the dengue virus 5′UTR 26 . The full sequence design of the construct, including the structural cassettes, the RNA barcode helix, and two test RNA structures (separated by a six‐nucleotide linker), was assessed using the RNA structure 39 . To reduce the likelihood that the two test structures would interact, a small number of sequence changes were made to prevent misfolded structures predicted by the RNA structure while maintaining the native fold (Fig. 7). The structure of the final construct was confirmed by SHAPE-MaP.

Штрих-коды РНК были разработаны так, чтобы складываться в автономные шпильки (фиг. 7). Все возможные перестановки штрих-кодов РНК были вычислены и свернуты в контексте полной последовательности конструкции, и любые штрих-коды, которые могли взаимодействовать с другой частью конструкции РНК, были удалены из набора. Конструкции со штрих-кодом были исследованы с помощью SHAPE-MaP с использованием протокола без лиганда и свернуты с использованием структуры РНК с ограничениями реактивности SHAPE, чтобы подтвердить, что спирали штрих-кода свернуты в желаемые автономные шпильки.RNA barcodes were designed to fold into self-contained hairpins (Figure 7). All possible permutations of RNA barcodes were calculated and collapsed in the context of the complete sequence of the construct, and any barcodes that could interact with another part of the RNA construct were removed from the set. The barcode constructs were probed with SHAPE-MaP using a ligand-free protocol and folded using the SHAPE reactivity-constrained RNA structure to confirm that the barcode helices were folded into the desired free-standing hairpins.

Получение РНК.Obtaining RNA.

Матрицы ДНК (Integrated DNA Technologies) для транскрипции in vitro кодировали целевой конструкт последовательности (содержащую последовательность псевдоузла лихорадки денге, одноцепочечный линкер и последовательность рибопереключателя ТРР) и фланкирующие структурные кассеты25:DNA templates (Integrated DNA Technologies) for in vitro transcription encoded the target sequence construct (containing the dengue pseudoknot sequence, single-stranded linker and TPP riboswitch sequence) and flanking structural cassettes 25 :

5'-GTGGG САСТТ CGGTG ТСС AC ACGCG5'-GTGGG CASTT CGGTG TCC AC ACGCG

AAGGA AACCG CGTGT СААСТ GTGCA ACAGC TGACA AAGAG АТТСС ТААААAAGGA AACCG CGTGT CAAST GTGCA ACAGC TGACA AAGAG ATTSS TAAAAAA

CTCAG ТАСТС GGGGT GCCCT TCTGC GTGAA GGCTG AGAAA ТАССС GTATC ACCTGCTCAG TASTS GGGGT GCCCT TCTGC GTGAA GGCTG AGAAA TASS GTATC ACCTG

ATCTG GATAA TGCCA GCGTA GGGAA GTGCT GGATC CGGTT CGCCG GATCA ATCGGATCTG GATAA TGCCA GCGTA GGGAA GTGCT GGATC CGGTT CGCCG GATCA ATCGG

GCTTC GGTCC GGTTC-3' (SEQ ID NO:1).GCTTC GGTCC GGTTC-3' (SEQ ID NO:1).

Сайты связывания праймеров подчеркнуты.Primer binding sites are underlined.

Праймеры прямой ПЦР, содержащие уникальные штрих-коды РНК и последовательность промотора Т7, использовались для индивидуального добавления штрих-кодов РНК к каждой из 96 конструкций в индивидуальных реакциях ПЦР. Пример последовательности прямого праймера, где нуклеотиды штрихкода выделены жирным шрифтом и сайт связывания праймера подчеркнут:Direct PCR primers containing unique RNA barcodes and T7 promoter sequence were used to individually add RNA barcodes to each of the 96 constructs in individual PCR reactions. An example of a forward primer sequence, where the barcode nucleotides are in bold and the primer binding site is underlined:

5'- GAAAT TACGA СТС AC ТАТ AG GTCGC GAGTA ATCGC GACCG5'- GAAAT TACGA STS AC TAT AG GTCGC GAGTA ATCGC GACCG

GCGCT AGAGA TAGTG CCGTG GGCAC TTCGG TGTC -3’ (SEQ ID NO:2).GCGCT AGAGA TAGTG CCGTG GGCAC TTCGG TGTC -3’ (SEQ ID NO:2).

ДНК амплифицировали с помощью ПЦР с использованием 200 мкМ смеси dNTP (New England Biolabs), 500 нМ прямого праймера, 500 нМ обратного праймера, 1 нг матрицы ДНК, 20% (об./об.) реакциDNA was amplified by PCR using 200 μM dNTP mix (New England Biolabs), 500 nM forward primer, 500 nM reverse primer, 1 ng DNA template, 20% (v/v) reaction.

- 32 046088 онного буфера Q5 и и 0,02 ед/мкл высокоточной полимеразы горячего старта Q5 (New England Biolabs) для создания матриц для транскрипции in vitro. Очищали ДНК (PureLink Pro 96 PCR Purification Kit; Invitrogen) и количественно определяли (набор высокочувствительного анализа Quant-iT dsDNA; Invitrogen) на устройстве для считывания микропланшетов Tecan Infinite M1000 Pro.- 32 046088 Q5 buffer and 0.02 U/μl of Q5 high-precision hot-start polymerase (New England Biolabs) for creating templates for in vitro transcription. DNA was purified (PureLink Pro 96 PCR Purification Kit; Invitrogen) and quantified (Quant-iT dsDNA High Sensitivity Assay Kit; Invitrogen) on a Tecan Infinite M1000 Pro microplate reader.

Транскрипцию in vitro осуществляли в формате 96-луночного планшета, при этом каждая лунка содержала 100 мкл общего реакционного объема. Каждая лунка содержала 5 мМ NTPs (New England Biolabs), 0,02 ед/мкл неорганической пирофосфатазы (дрожжи, New England Biolabs), 0,05 мг/мл полимеразы Т7 в 25 мМ MgCl2, 40 мМ Tris, pH 8,0, 2,5 мМ спермидина, 0,01% Triton, 10 мМ DTT и 200-800 нМ матрицы ДНК с уникальным штрих-кодом (созданного с помощью ПЦР). Реакции инкубировали при 37°C в течение 4 ч; затем обрабатывали TurboDNase (без РНКазы, Invitrogen) в конечной концентрации 0,04 ед/мкл; инкубировали при 37°C в течение 30 мин; с последующим добавлением второй ДНКазы до общей конечной концентрации 0,08 ед/мкл и дополнительной 30-минутной инкубацией при 37°C. Ферментативные реакции останавливали добавлением EDTA до конечной концентрации 50 мМ и помещали на лед. Очищали РНК (магнитные шарики Agencourt RNAclean XP; Beckman Coulter) в 96-луночном формате и ресуспендировали в 10 мМ Tris, pH 8,0, 1 мМ EDTA. Концентрации РНК определяли количественно (набор для анализа РНК широкого спектра Quant-iT; Invitrogen) на устройстве для считывания микропланшетов Tecan Infinite M1000 Pro, и РНК в каждой лунке отдельно разводили до 1 пмоль/мкл. РНК хранили при -80°C.In vitro transcription was performed in a 96-well plate format, with each well containing 100 μl of total reaction volume. Each well contained 5 mM NTPs (New England Biolabs), 0.02 U/μl inorganic pyrophosphatase (yeast, New England Biolabs), 0.05 mg/ml T7 polymerase in 25 mM MgCl 2 , 40 mM Tris, pH 8.0 , 2.5 mM spermidine, 0.01% Triton, 10 mM DTT and 200-800 nM unique barcoded DNA template (generated using PCR). Reactions were incubated at 37°C for 4 h; then treated with TurboDNase (RNase-free, Invitrogen) at a final concentration of 0.04 U/μl; incubated at 37°C for 30 min; followed by the addition of a second DNase to a total final concentration of 0.08 U/μL and an additional 30-minute incubation at 37°C. Enzymatic reactions were stopped by adding EDTA to a final concentration of 50 mM and placed on ice. RNA was purified (Agencourt RNAclean XP magnetic beads; Beckman Coulter) in 96-well format and resuspended in 10 mM Tris, pH 8.0, 1 mM EDTA. RNA concentrations were quantified (Quant-iT Broad Spectrum RNA Assay Kit; Invitrogen) on a Tecan Infinite M1000 Pro microplate reader, and the RNA in each well was separately diluted to 1 pmol/μl. RNA was stored at -80°C.

Пример 2. Химическая модификация и скрининг низкомолекулярных фрагментов.Example 2. Chemical modification and screening of low molecular weight fragments.

Фрагменты получали в виде библиотеки скрининга фрагментов от Maybridge, которая была частью их библиотеки фрагментов разнообразия Ro3 и содержала 1500 соединений, растворенных в DMSO при 50 мМ. Большинство данных соединений придерживаются правила трех для фрагментных соединений; с молекулярной массой <300 Да, содержащими <3 доноров водородных связей и <3 акцепторов водородных связей, и ClogP <3,0. Все соединения, используемые для ITC, за исключением соединений, перечисленных в Примере 5, были приобретены у Millipore-Sigma и использовались без дополнительной очистки. Эксперименты по скринингу осуществляли в 25 мкл в формате 96-луночных планшетов на жидкостном манипуляторе Tecan Freedom Evo-150, оснащенном 8-канальным пипеточным манипулятором с вытеснением воздуха, одноразовыми наконечниками с фильтрами, роботизированным манипулятором и и сухой ванной для нагрева/охлаждения EchoTherm RIC20 с дистанционным управлением (Torrey Pines Scientific). Программы жидкостного манипулятора, используемые для скрининга, доступны по запросу.Fragments were obtained as a fragment screening library from Maybridge, which was part of their Ro3 diversity fragment library and contained 1500 compounds dissolved in DMSO at 50 mM. Most of these compounds adhere to the rule of three for fragment compounds; with a molecular weight <300 Da, containing <3 hydrogen bond donors and <3 hydrogen bond acceptors, and ClogP <3.0. All compounds used for ITC, with the exception of those listed in Example 5, were purchased from Millipore-Sigma and used without further purification. Screening experiments were performed in 25 μl 96-well plate format on a Tecan Freedom Evo-150 fluidic manipulator equipped with an 8-channel air displacement pipette manipulator, disposable filter tips, a robotic arm and an EchoTherm RIC20 dry heating/cooling bath with remote control (Torrey Pines Scientific). Fluid manipulator programs used for screening are available upon request.

Для скрининга первого фрагмента-лиганда, 5 пмоль РНК на лунку разводили до 19,6 мкл в воде без РНКазы на охлаждающем блоке при 4°C. Пластину нагревали при 95°C в течение 2 мин, после чего сразу же резко охлаждали до 4°C в течение 5 мин. В каждую лунку добавляли 19,6 мкл 2х кратного буфера (конечная концентрация 50 мМ HEPES, рН 8,0, 200 мМ ацетата калия и 10 мМ MgCl2), и планшеты инкубировали при 37°C в течение 30 мин. Для скрининга второго фрагмента-лиганда 24,3 мкл свернутой РНК на лунку добавляли к 2,7 мкл первичного связывающего фрагмента в DMSO до конечной концентрации фрагмента 10х Kd, и образцы инкубировали при 37°C в течение 10 мин. Чтобы объединить РНКмишень с фрагментом, 24,3 мкл раствора РНК или РНК плюс первичный связывающий фрагмент добавляли в лунки, содержащие 2,7 мкл 10х скрининговых фрагментов (в DMSO, чтобы получить конечную концентрацию фрагмента 1 мМ). Растворы тщательно перемешивали пипетированием и инкубировали в течение 10 минут при 37°C. Для зондирования SHAPE 22,5 мкл раствора фрагмента РНК из каждой лунки планшета для скрининга добавляли к 2,5 мкл 10х реагента SHAPE в DMSO на нагревательном блоке при 37°C и быстро перемешивали пипеткой для достижения гомогенного распределения реагента SHAPE с РНК. После соответствующего времени реакции образцы помещали на лед. Для скрининга первого фрагмента в качестве реагента SHAPE использовали 1-метил-7-нитроизатоевый ангидрид (1М7) в конечной концентрации 10 мМ с реакцией в течение 5 мин. Для скрининга второго фрагмента в качестве реагента SHAPE использовали 5-нитроизатоевый ангидрид (5NTA)40 в конечной концентрации 25 мМ с реакцией в течение 15 мин. Избыточные фрагменты, растворитель и гидролизованный реагент SHAPE удаляли с помощью 96-луночных планшетов AutoScreen-A (GE Healthcare Life Sciences), и объединяли 5 мкл модифицированной РНК из каждой лунки 96-луночного планшета в один образец на планшет для подготовка библиотеки для секвенирования.To screen the first ligand fragment, 5 pmol of RNA per well was diluted to 19.6 μl in RNase-free water on a cooling block at 4°C. The plate was heated at 95°C for 2 min and then immediately quenched to 4°C for 5 min. 19.6 μl of 2× buffer (final concentration 50 mM HEPES, pH 8.0, 200 mM potassium acetate, and 10 mM MgCl 2 ) was added to each well, and the plates were incubated at 37°C for 30 min. To screen the second ligand fragment, 24.3 μl of folded RNA per well was added to 2.7 μl of primary binding fragment in DMSO to a final fragment concentration of 10x K d , and samples were incubated at 37°C for 10 min. To combine target RNA with fragment, 24.3 μl of RNA or RNA plus primary binding fragment solution was added to wells containing 2.7 μl of 10x screening fragments (in DMSO to give a final fragment concentration of 1 mM). The solutions were thoroughly mixed by pipetting and incubated for 10 minutes at 37°C. For SHAPE probing, 22.5 μL of RNA fragment solution from each well of the screening plate was added to 2.5 μL of 10x SHAPE reagent in DMSO on a heating block at 37°C and rapidly mixed with a pipette to achieve homogeneous distribution of SHAPE reagent with RNA. After the appropriate reaction time, the samples were placed on ice. To screen the first fragment, 1-methyl-7-nitroisatoic anhydride (1M7) was used as a SHAPE reagent at a final concentration of 10 mM with a reaction time of 5 min. To screen the second fragment, 5-nitroisatoic anhydride (5NTA) 40 was used as the SHAPE reagent at a final concentration of 25 mM with a reaction time of 15 min. Excess fragments, solvent, and digested SHAPE reagent were removed using AutoScreen-A 96-well plates (GE Healthcare Life Sciences), and 5 μl of modified RNA from each well of the 96-well plate was pooled into one sample per plate for library preparation for sequencing.

Каждый скрининг состоял из 19 тестовых планшетов фрагментов, двух планшетов, содержащих распределение положительного (фрагмент 2, конечная концентрация 1 мМ) и отрицательного (растворитель, DMSO) контроля, и одного отрицательного контрольного планшета SHAPE, обработанного растворителем (DMSO) вместо реагента SHAPE. Для экспериментов по проверке хитов, расположение лунок каждого фрагмента хита измеряли, чтобы контролировать расположение лунок и эффекты штрих-кода РНК. Также были доступны карты планшетов как для основного, так и для дополнительного экрана.Each screen consisted of 19 fragment test plates, two plates containing a distribution of positive (fragment 2, final concentration 1 mM) and negative (solvent, DMSO) controls, and one SHAPE negative control plate treated with solvent (DMSO) instead of SHAPE reagent. For hit validation experiments, the well locations of each hit fragment were measured to control for well locations and RNA barcoding effects. Tablet maps were also available for both the main and secondary screens.

После завершения скрининга тестовых фрагментов осуществляют статистические тесты для выявления различий в коэффициенте модификации данного нуклеотида. В частности, скрининговый анализ требует статистического сравнения коэффициента модификации данного нуклеотида в присутствии фрагмента по сравнению с его отсутствием. Для каждого нуклеотида количество модификаций в даннойAfter screening of test fragments is completed, statistical tests are performed to identify differences in the modification coefficient of a given nucleotide. In particular, the screening analysis requires a statistical comparison of the modification coefficient of a given nucleotide in the presence of the fragment compared with its absence. For each nucleotide, the number of modifications in a given

- 33 046088 реакции представляет собой процесс Пуассона с известной дисперсией; таким образом, статистическую значимость наблюдаемой разницы в коэффициентах модификации между двумя образцами можно установить, выполнив сравнение двух тестов Пуассона31. То есть, если модификации m1 тестируемого нуклеотида были подсчитаны среди n1 прочтений в образце 1 и модификации m2 были подсчитаны среди n2 прочтений в образце 2, тестируемая нулевая гипотеза предсказывает, что среди всех подсчитанных модификаций (m1 + m2) доля модификации в образце 1 будет р1 = n1/(n1 + n2). Z-тест этой гипотезы:- 33 046088 reaction is a Poisson process with known variance; thus, the statistical significance of the observed difference in modification coefficients between the two samples can be established by performing a comparison of two Poisson tests 31 . That is, if modifications m 1 of the test nucleotide were counted among n 1 reads in sample 1 and modifications m 2 were counted among n 2 reads in sample 2, the null hypothesis tested predicts that among all modifications counted (m 1 + m2) the proportion of modification in the sample 1 will be p 1 = n 1 /(n 1 + n2). Z-test of this hypothesis:

. пц - /д (ш, + πι2) + 0.5 2>> — ...............—..................—----------------------------------------=г~. pc - /d (w, + πι 2 ) + 0.5 2>> - ...............—................. .---------------------------------------=g~

У/М 1 - /’1 )(т! + mz) пц - /ч(пц + т,) - 0.5U/M 1 - /'1 )(t! + m z ) pc - /h(pc + t,) - 0.5

V/'iC 1 - Ρι)(™ι + '%>)V/'iC 1 - Ρι)(™ι + '%>)

7. = min( |Z/7|, j%|)7. = min( |Z /7 |, j%|)

Если значение Z превышает заданный порог значимости, считается, что тестируемый нуклеотид подвержен статистически значимому влиянию присутствия тестируемого фрагмента.If the Z value exceeds a given significance threshold, the test nucleotide is considered to be statistically significantly influenced by the presence of the test fragment.

Затем для каждого фрагмента необходимо провести Z-тест на большом количестве нуклеотидов, составляющих последовательность РНК, что увеличивает вероятность ложных положительных результатов. Хотя количество ложных положительных результатов определения реактивности SHAPE на нуклеотид можно свести к минимуму за счет повышения порога значимости Z, данный подход снизит чувствительность скрининга (то есть снизит способность обнаруживать более слабые связывающие лиганды). Чтобы уменьшить количество проводимых Z-тестов, такие тесты применялись только к нуклеотидам в интересующем участке, а не ко всем нуклеотидам в конструкции скрининга РНК. Для мотива денге РНК, участок интереса находилась в положениях 59-110; для мотива ТРР интересующим участком были позиции 100-199. Количество Z-тестов было дополнительно уменьшено за счет исключения нуклеотидов с низким коэффициентом модификации в обоих образцах. Порог для рассмотрения нуклеотида как имеющего низкий коэффициент модификации был установлен на уровне 25% от среднего коэффициента модификации планшета, которая была рассчитана для всех нуклеотидов во всех 96 лунках данного планшета. Z-тесты проводились только на тех нуклеотидах, которые хотя бы в одном из двух сравниваемых образцов имели коэффициент модификации, превышающий этот 25% порог.For each fragment, a Z test must then be performed on the large number of nucleotides that make up the RNA sequence, increasing the likelihood of false positives. Although the number of false positives in the SHAPE nucleotide reactivity assay can be minimized by increasing the Z significance threshold, this approach will reduce the sensitivity of the screen (i.e., reduce the ability to detect weaker binding ligands). To reduce the number of Z tests performed, such tests were applied only to nucleotides in the region of interest rather than to all nucleotides in the RNA screen construct. For the dengue RNA motif, the region of interest was located at positions 59–110; for the TPP motif, the region of interest was positions 100–199. The number of Z tests was further reduced by excluding nucleotides with low modification coefficients in both samples. The threshold for considering a nucleotide as having a low modification coefficient was set at 25% of the average plate modification coefficient, which was calculated for all nucleotides in all 96 wells of a given plate. Z-tests were performed only on those nucleotides that, in at least one of the two samples compared, had a modification coefficient exceeding this 25% threshold.

В идеале единственным отличием условий в двух сравниваемых образцах было бы наличие фрагмента в одном образце, но его отсутствие в другом. Сравнение образцов отрицательного контроля друг с другом можно использовать для оценки распространенности неконтролируемых факторов, которые могут приводить к вариабельности между образцами в коэффициенте модификации нуклеотидов. Например, если порог значимости Z установлен на уровне 2,7, при отсутствии каких-либо таких факторов, Zтест примененный к парам образцов отрицательного контроля (без фрагментов), теоретически должен идентифицировать дифференциально реактивные нуклеотиды с вероятностью Р = 0,0035. Однако, когда Z-тест применяли к парам образцов отрицательного контроля, выбранных случайным образом из 587 образцов отрицательного контроля, протестированных в ходе первичного скрининга, фактическая вероятность была в 90 раз выше с Р = 0,32. Таким образом, наблюдалась статистически значимая вариабельность SHAPE-реактивности отдельных нуклеотидов в отсутствие фрагментов.Ideally, the only difference between the conditions in the two samples being compared would be the presence of the fragment in one sample, but its absence in the other. Comparing negative control samples to each other can be used to assess the prevalence of uncontrolled factors that may lead to sample-to-sample variability in the nucleotide modification ratio. For example, if the Z significance threshold is set at 2.7, in the absence of any such factors, a Z test applied to pairs of negative control samples (no fragments) should theoretically identify differentially reactive nucleotides with probability P = 0.0035. However, when the Z test was applied to pairs of negative control samples randomly selected from the 587 negative control samples tested in the primary screening, the actual probability was 90 times higher with P = 0.32. Thus, statistically significant variability in the SHAPE reactivity of individual nucleotides was observed in the absence of fragments.

Хотя большинство повторов имели по сути, одинаковые профили, было значительное количество повторов с разными профилями; некоторые коэффициенты детерминации составляли всего 0,85. Применение Z-теста к разным образцам отрицательного контроля привело к большому количеству случаев, когда нуклеотиды были ошибочно классифицированы как дифференциально реактивные. Чтобы избежать такого исхода, каждый образец сравнивали с пятью наиболее сильно коррелированными образцами отрицательного контроля. Z-тесты, применяемые к таким селективным парам отрицательных контролей с порогом значимости Z, равным 2,7, приводили к идентификации дифференциально реактивных нуклеотидов с вероятностью Р = 0,067.Although most replicates had essentially the same profiles, there were a significant number of replicates with different profiles; some coefficients of determination were as low as 0.85. Applying the Z test to different negative control samples resulted in a large number of cases where nucleotides were misclassified as differentially reactive. To avoid this outcome, each sample was compared to the five most highly correlated negative control samples. Z tests applied to such selective pairs of negative controls with a Z significance threshold of 2.7 resulted in the identification of differentially reactive nucleotides with a probability of P = 0.067.

Эта вероятность в около 20 раз выше теоретического Р = 0,0035, что указывает на вариабельность обработки выборки. Часть этой вариабельности одинаково масштабируется по реактивности всех нуклеотидов всех РНК в образце. Эту вариабельность можно устранить, уменьшив общую реактивность более реактивного образца, чтобы она соответствовала общей реактивности менее реактивного образца. Такое масштабирование выполняли путем (i) вычисления для каждого нуклеотида в последовательности РНК соотношения его коэффициенте модификации в более реактивном образце к коэффициенту его модификации в менее реактивном образце и (ii) деление коэффицента модификации всех нуклеотидов в более реакционноспособном образце на медиану соотношений, полученных на стадии (i). Такое масштабирование пар лунок отрицательного контроля с максимальной корреляцией снизило вероятность обнаружения хитов нуклеотидов до Р = 0,030, что в 9 раз выше теоретической вероятности. Таким образом, будет иметь место ложноположительная идентификация фрагментов, как это действительно происходит во всех анализах скрининга с высокой пропускной способностью, и фактические хиты фрагментов с нелигандными вариациями выделяли повторной проверкой SHAPE и прямым измерением связывания лиThis probability is about 20 times higher than the theoretical P = 0.0035, indicating variability in sample processing. Some of this variability scales equally across the reactivity of all nucleotides of all RNAs in the sample. This variability can be eliminated by reducing the overall reactivity of the more reactive sample to match the overall reactivity of the less reactive sample. This scaling was performed by (i) calculating for each nucleotide in the RNA sequence the ratio of its modification coefficient in the more reactive sample to its modification coefficient in the less reactive sample and (ii) dividing the modification coefficient of all nucleotides in the more reactive sample by the median of the ratios obtained in step (i). This scaling of the negative control well pairs with maximum correlation reduced the probability of detecting nucleotide hits to P = 0.030, which is 9 times higher than the theoretical probability. Thus, false positive fragment identifications would occur, as indeed occurs in all high throughput screening assays, and actual fragment hits with unligand variations were isolated by retesting SHAPE and directly measuring whether binding

- 34 046088 ганда с использованием ITC.- 34 046088 ganda using ITC.

Поскольку ожидается, что эффективный лиганд будет влиять на коэффициент модификации нескольких нуклеотидов в РНК-мишени, фрагмент считался хитом только в том случае, если количество нуклеотидов с реактивностью, отличной от реактивности в отрицательном контроле, превышало определенный порог, который был установлен на 2. Во-вторых, при поиске относительно сильных эффектов фрагментов на РНК, небольшие относительные различия в реактивности нуклеотида, даже если они статистически значимы, исключались из общего числа дифференциально реактивных нуклеотидов. На практике минимально допустимая разница была установлена на уровне 20% от среднего:Since an effective ligand is expected to influence the modification ratio of several nucleotides in the target RNA, a fragment was considered a hit only if the number of nucleotides with reactivity different from that in the negative control exceeded a certain threshold, which was set to 2. In Secondly, when looking for relatively strong effects of fragments on RNA, small relative differences in nucleotide reactivity, even if statistically significant, were excluded from the total number of differentially reactive nucleotides. In practice, the minimum acceptable difference was set at 20% of the average:

|л - г2| / (л + л) / 2 = 0,2, где r1 и r2 - коэффициента модификации нуклеотидов в двух образцах. В-третьих, данный образец был протестирован против пяти образцов отрицательного контроля, с которыми он имел наибольшую корреляцию. Все пять тестов были необходимы, чтобы обнаружить изменения в тестовом образце по сравнению с образцом отрицательного контроля.|l - g 2 | / (l + l) / 2 = 0.2, where r 1 and r 2 are the coefficients of nucleotide modification in two samples. Third, this sample was tested against the five negative control samples with which it had the highest correlation. All five tests were necessary to detect changes in the test sample compared to the negative control sample.

Наконец, чувствительность и специфичность скрининга контролировались выбором порога значимости Z. Оценку образцов, содержащих фрагменты, и всех образцов отрицательного контроля осуществляли при множественных параметрах порога значимости Z. Для каждого такого параметра долю ложноположительных результатов (FPF) рассчитывали как долю образцов отрицательного контроля, в которых было обнаружено изменение, и долю лиганда (LF) оценивали путем вычитания FPF из доли измененных образцов, содержащих фрагмент. Баланс между LF и FPF определяли количественно по их соотношению LF/FPF. Наилучший баланс (LF/FPF « 1,3) для РНК рибопереключателя ТРР был достигнут при пороге значимости Z в диапазоне от 2,5 до 2,7, при котором 0,022 > FPF > 0,014. Для псевдоузла денге наилучший баланс (LF/FPF « 4) был достигнут при пороге значимости Z в диапазоне от 2,5 до 2,65, при котором 0,007 > FPF > 0,005.Finally, the sensitivity and specificity of the screen were controlled by the choice of the significance threshold Z. Samples containing fragments and all negative control samples were assessed at multiple significance threshold Z parameters. For each such parameter, the false positive rate (FPF) was calculated as the proportion of negative control samples in which a change was detected and the ligand fraction (LF) was estimated by subtracting the FPF from the fraction of altered samples containing the fragment. The balance between LF and FPF was quantified by their LF/FPF ratio. The best balance (LF/FPF " 1.3) for TPP riboswitch RNA was achieved with a significance threshold Z ranging from 2.5 to 2.7, at which 0.022 > FPF > 0.014. For dengue pseudonodule, the best balance (LF/FPF " 4) was achieved at a significance threshold Z ranging from 2.5 to 2.65, at which 0.007 > FPF > 0.005.

Пример 3. Получение библиотеки и секвенирование.Example 3: Library preparation and sequencing.

Обратную транскрипцию проводили на объединенной модифицированной РНК в объеме 100 мкл. К 71 мкл объединенной РНК добавляли 6 мкл праймера обратной транскрипции для достижения конечной концентрации праймера 150 нМ, и образец инкубировали при 65°C в течение 5 мин, и затем помещали на лед. К этому раствору добавляли 6 мкл 10х буфера для синтеза первой цепи (500 мМ Tris, рН 8,0, 750 мМ KCl), 4 мкл 0,4 М DTT, 8 мкл смеси dNTP (по 10 мМ каждого) и 15 мкл 500 мМ MnCl2, и раствор инкубировали при 42°C в течение 2 мин перед добавлением 8 мкл обратной транскриптазы Superscript II (Invitrogen). Реакцию инкубировали при 42°C в течение 3 ч с последующей инактивацией нагреванием при 70°C в течение 10 мин перед помещением на лед. Очищали полученный продукт кДНК (магнитные шарики Agencourt RNAClean; Beckman Coulter), элюировали водой, не содержащей РНКаз, и хранили при 20°C. Последовательность праймера для обратной транскрипции представляла собой 5'-CGGGC TTCGG TCCGG ТТС-3' (SEQ ID NO: 3)Reverse transcription was performed on pooled modified RNA in a volume of 100 μl. To 71 μl of pooled RNA, 6 μl of reverse transcription primer was added to achieve a final primer concentration of 150 nM, and the sample was incubated at 65°C for 5 min and then placed on ice. To this solution was added 6 μl of 10x first-strand synthesis buffer (500 mM Tris, pH 8.0, 750 mM KCl), 4 μl of 0.4 M DTT, 8 μl of dNTP mixture (10 mM each) and 15 μl of 500 mM MnCl 2 and the solution was incubated at 42°C for 2 min before adding 8 μl of Superscript II reverse transcriptase (Invitrogen). The reaction was incubated at 42°C for 3 h, followed by heat inactivation at 70°C for 10 min before placing on ice. The resulting cDNA product was purified (Agencourt RNAClean magnetic beads; Beckman Coulter), eluted with RNase-free water, and stored at 20°C. The reverse transcription primer sequence was 5'-CGGGC TTCGG TCCGG TTC-3' (SEQ ID NO: 3)

Библиотеки ДНК получали для секвенирования с использованием двухстадийной реакции ПНР для амплификации ДНК и добавления необходимых адаптеров TruSeq24. ДНК амплифицировали с помощью ПНР с использованием 200 мкМ смеси dNTP (New England Biolabs), 500 нМ прямого праймера, 500 нМ обратного праймера, 1 нг кДНК или матрицы двухцепочечной ДНК, 20% (об./об.) реакционного буфера Q5 (New England Biolabs).) и 0,02 ед/мкл высокоточной полимеразы горячего старта Q5 (New England Biolabs) Избыток невключенных dNTP и праймеров удаляли аффинной очисткой (магнитные шарики Agencourt AmpureXP; Beckman Coulter; при соотношении образца к гранулам 0,7:1). Библиотеки ДНК количественно определяли (набор для анализа высокой чувствительности Qubit dsDNA High Sensitivity; Invitrogen) на флуорометре Qubit (Invitrogen), проверяли на качество (прибор для электрофореза на чипе Bioanalyzer 2100; Agilent) и секвенировали на секвенаторе с высокой пропускной способностью Illumina NextSeq 550.DNA libraries were prepared for sequencing using a two-step PLR reaction to amplify the DNA and add the required TruSeq adapters 24 . DNA was amplified by PNR using 200 μM dNTP mix (New England Biolabs), 500 nM forward primer, 500 nM reverse primer, 1 ng cDNA or dsDNA template, 20% (v/v) Q5 reaction buffer (New England Biolabs) and 0.02 U/μl of high-fidelity hot start polymerase Q5 (New England Biolabs). Excess unincorporated dNTPs and primers were removed by affinity purification (Agencourt AmpureXP magnetic beads; Beckman Coulter; sample to bead ratio 0.7:1). DNA libraries were quantified (Qubit dsDNA High Sensitivity Assay Kit; Invitrogen) on a Qubit Fluorometer (Invitrogen), quality checked (Bioanalyzer 2100 On-Chip Electrophoresis Instrument; Agilent), and sequenced on an Illumina NextSeq 550 high-throughput sequencer.

Ампликон-специфический прямой праймер для получения библиотеки SHAPE-MaP представлял собой З'-СССТА CACGA CGCTC TTCCG ATCTN NNNNG GCCTT CGGGC CAAGG А-3' (SEQ ID NO:4)The amplicon-specific forward primer for generating the SHAPE-MaP library was 3'-CCTA CACGA CGCTC TTCCG ATCTN NNNNG GCCTT CGGGC CAAGG A-3' (SEQ ID NO:4)

Ампликон-специфический обратный праймер для получения библиотеки SHAPE-MaP представлял собой 5'-GACTG GAGTT CAGAC GTGTG СТСТТThe amplicon-specific reverse primer for generating the SHAPE-MaP library was 5'-GACTG GAGTT CAGAC GTGTG TTTTT

CCGAT CTNNN NNTTG AACCG GACCG AAGCC CGATT Т-3' (SEQ ID NO:5)CCGAT CTNNN NNTTG AACCG GACCG AAGCC CGATT T-3' (SEQ ID NO:5)

Последовательности, перекрывающие конструкцию для скрининга РНК, подчеркнуты.Sequences overlapping the RNA screening construct are underlined.

Пример 4. Изотермическая титрационная калориметрия.Example 4. Isothermal titration calorimetry.

Эксперименты с ITC проводили с использованием автоматизированного прибора Microcal PEAQITC (Malvern Analytical) в условиях отсутствия РНКазы41. Транскрибированную in vitro РНК заменяли буфером для укладки, содержащим 100 мМ CHES, рН 8,0, 200 мМ ацетата калия и 3 мМ MgCl2 с использованием центрифужного концентрирования (ультрацентрифужные фильтры Amicon, 10K MWCO, Millipore-Sigma). Лиганды растворяли в том же буфере (чтобы свести к минимуму теплоту перемешивания при добавлении лиганда к РНК) в концентрации, в 10-20 раз превышающей требуемую экспериментальную концентрацию РНК. Количественно определяли концентрацию РНК (спектрометр Nanodrop UVVIS; ThermoFisher Scientific), разбавляли в 1-10 раз по сравнению с ожидаемой Kd в буфере, и разбавленITC experiments were performed using an automated Microcal PEAQITC instrument (Malvern Analytical) under RNase‐free conditions 41 . In vitro transcribed RNA was replaced with folding buffer containing 100 mM CHES, pH 8.0, 200 mM potassium acetate, and 3 mM MgCl2 using centrifugal concentration (Amicon ultracentrifugal filters, 10K MWCO, Millipore-Sigma). Ligands were dissolved in the same buffer (to minimize the heat of mixing when adding ligand to RNA) at a concentration 10–20 times the required experimental RNA concentration. RNA concentration was quantified (Nanodrop UVVIS spectrometer; ThermoFisher Scientific), diluted 1-10 times the expected K d in the buffer, and diluted

- 35 046088 ную РНК повторно количественно определяли для подтверждения конечной экспериментальной концентрации РНК. РНК, разведенную в буфере для складывания, нагревали при 65°C в течение 5 мин, помещали на лед на 5 мин и оставляли для складывания при 37°C в течение 15 мин. При необходимости первичный связывающий лиганд (например, 2) предварительно связывали с РНК путем добавления 0,1 объема в 10 раз по сравнению с желаемой конечной концентрацией связанного лиганда с последующей инкубацией при комнатной температуре в течение 10 мин.- 35 046088 RNA was requantified to confirm the final experimental RNA concentration. RNA diluted in folding buffer was heated at 65°C for 5 min, placed on ice for 5 min, and allowed to fold at 37°C for 15 min. If necessary, the primary binding ligand (eg, 2) was prebound to the RNA by adding 0.1 volume of 10 times the desired final concentration of bound ligand, followed by incubation at room temperature for 10 min.

Каждый эксперимент ITC включал два прогона: один, в котором лиганд титровался в РНК (экспериментальная кривая), и другой, в котором тот же лиганд титровался в буфере (контрольная кривая). Эксперименты ITC проводились с использованием следующих параметров: температура ячейки 25°C, эталонная мощность 8 мкКал/с, скорость перемешивания 750 об/мин, режим высокой обратной связи, начальная инъекция 0,2 мкл, затем 19 инъекций по 2 мкл. Для завершения каждой инъекции требовалось 4 секунды и интервал между инъекциями составлял 180 с.Each ITC experiment included two runs: one in which the ligand was titrated into RNA (experimental curve) and another in which the same ligand was titrated in buffer (control curve). ITC experiments were performed using the following parameters: cell temperature 25°C, reference power 8 μCal/s, agitation speed 750 rpm, high feedback mode, initial injection of 0.2 μL, followed by 19 injections of 2 μL. Each injection required 4 seconds to complete and the interval between injections was 180 seconds.

Данные ITC анализировали с использованием программного обеспечения для анализа MicroCal PEAQ-ITC (Malvern Analytical). Во-первых, базовая линия для каждого пика инъекции корректировалась вручную, чтобы исправить любые неправильно выбранные конечные точки инъекции. Во-вторых, контрольная кривая вычиталась из экспериментальной кривой поточечным вычитанием. В-третьих, линия регрессии наименьших квадратов была подобрана к данным с использованием алгоритма ЛевенбергаМарквардта. В случае слабосвязывающих лигандов (> 500 мкМ) N вручную устанавливали на 1,0, чтобы можно было подобрать кривые с низким значением с.ITC data were analyzed using MicroCal PEAQ-ITC analysis software (Malvern Analytical). First, the baseline for each injection peak was manually adjusted to correct any incorrectly selected injection endpoints. Second, the control curve was subtracted from the experimental curve by pointwise subtraction. Third, a least squares regression line was fitted to the data using the Levenberg-Marquardt algorithm. For weakly binding ligands (>500 μM), N was manually set to 1.0 to allow curves with low c values to be fitted.

Пример 5. Химический синтез тестируемых соединений 35, 36, 37, 38, 39 и 40.Example 5 Chemical synthesis of test compounds 35, 36, 37, 38, 39 and 40.

Соединение 35: 3-С-связанную гидроксамовую кислоту 35 получали из карбоновой кислоты S19 через промежуточный смешанный ангидрид путем взаимодействия с водным гидроксиламином. Кислоту S19 получали обработкой хиноксалин-6-амина циклизованным ангидридом дигидрофуран-2,5-диона.Compound 35: 3-C-linked hydroxamic acid 35 was prepared from carboxylic acid S19 via a mixed anhydride intermediate by reaction with aqueous hydroxylamine. Acid S19 was prepared by treating quinoxaline-6-amine with cyclized dihydrofuran-2,5-dione anhydride.

N НН, *. Η п НН радлих. 1 ч О МеОН. кгЗч О Ж S20 36N NN, *. Η p NN radlikh. 1 h O MeOH. kgZh O F S20 36

Соединение 36. 2-С-связанный аналог 36 получали из соответствующего сложного эфира S20 путем взаимодействия с гидроксиламином, образующимся in situ. Сложный эфир S20 получали добавлением по Михаэлю хиноксалин-6-амина с этилакрилатом.Compound 36. The 2-C-linked analogue 36 was prepared from the corresponding ester S20 by reaction with hydroxylamine formed in situ. Ester S20 was prepared by Michael addition of quinoxaline-6-amine with ethyl acrylate.

Соединение 37. Реакцию Бухвальда-Хартвига использовали для синтеза промежуточных соединений S21 и S22. Удаление защитной группы (Boc) достигали с помощью HCl в простом эфире с последующей дополнительной обработкой Na2CO3 с получением 37.Compound 37 The Buchwald-Hartwig reaction was used to synthesize intermediates S21 and S22. Deprotection (Boc) was achieved with HCl in ether followed by further treatment with Na 2 CO 3 to give 37.

ЖЖД + 3. МаВНд, кт, 1 ч. Н LZD + 3. MaVNd, ct, 1 h. N

84% 3884% 38

Соединение 38. Образование имина и последующее восстановление хиноксалин-6-карбальдегида и диамина боргидридом натрия с получением соединения 38.Compound 38. Formation of an imine and subsequent reduction of quinoxaline-6-carbaldehyde and diamine with sodium borohydride to give compound 38.

- 36 046088- 36 046088

Соединение 39. Образование имина и последующее восстановление боргидридом натрия гидрохлорида хиноксалин-6-илметанамина и альдегида S23, полученного по реакции SnAt, дали промежуточное соединение S24, которое после снятия защиты (Boc) с помощью HCl дало 39.Compound 39 Imine formation and subsequent sodium borohydride reduction of quinoxalin-6-ylmethanamine hydrochloride and aldehyde S23 from the SnAt reaction yielded intermediate S24, which after deprotection (Boc) with HCl yielded 39.

Соединение 40. Аналог 40 с меньшими ограничениями получали с помощью двух реакций Бухвальда-Хартвига с 3,5-дибромпиридином с последующим снятием защиты (Boc) с помощью HCl.Compound 40 The less restrictive analogue 40 was prepared using two Buchwald-Hartwig reactions with 3,5-dibromopyridine followed by deprotection (Boc) with HCl.

Пример 6. Рентгеновская кристаллография.Example 6. X-ray crystallography.

Чтобы оценить, будут ли структурные варианты 2 хорошими кандидатами на связывание с рибопереключателем ТРР, Соединение 17 исследовали с помощью рентгеновской кристаллографии. РНК рибопереключателя ТРР получали путем транскрипции in vitro, как описано27. РНК рибопереключателя ТРР (0,2 мМ) и 17 (2 мМ) нагревали в буфере, содержащем 50 мМ ацетата калия (рН 6,8) и 5 мМ MgCl2, при 60°C в течение 3 мин, резко охлаждали в дробленом льду и инкубировали при 4°C в течение 30 мин до кристаллизации. Для кристаллизации 1,0 мкл комплекса РНК-17 смешивали с 1,0 мкл резервуарного раствора, содержащего 0,1 М ацетата натрия (рН 4,8), 0,35 М ацетата аммония и 28% (об./об.) PEG4000. Кристаллизацию проводили при 291 К путем метода висячей капли посредством диффузии в парах в течение 2 недель. Кристаллы подвергали криозащите в маточном растворе с добавлением 15% глицерина перед быстрой заморозкой в жидком азоте. Данные собирали на линии луча 17-ID-2 (FMX) в NSLS-II (Brookhaven National Laboratory) при длине волны 0,9202 А. Данные обрабатывали с помощью HKL200043. Структура решали путем молекулярной замены с использованием Phenix44 и структуры РНК рибопереключателя 2GDI27. Структура уточняли в Phenix. Органический лиганд, молекулы воды и ионы добавляли на поздних стадиях уточнения на основе карт электронной плотности Fo-Fc и 2Fo-Fc.To evaluate whether structural variants 2 would be good candidates for binding to the TPP riboswitch, Compound 17 was examined by X-ray crystallography. TPP riboswitch RNA was prepared by in vitro transcription as described 27 . TPP (0.2 mM) and 17 (2 mM) riboswitch RNAs were heated in a buffer containing 50 mM potassium acetate (pH 6.8) and 5 mM MgCl2 at 60°C for 3 min, quenched in crushed ice, and incubated at 4°C for 30 min until crystallization. For crystallization, 1.0 μl of RNA-17 complex was mixed with 1.0 μl of reservoir solution containing 0.1 M sodium acetate (pH 4.8), 0.35 M ammonium acetate and 28% (v/v) PEG4000 . Crystallization was carried out at 291 K using the hanging drop method via vapor diffusion for 2 weeks. The crystals were cryoprotected in a mother liquor supplemented with 15% glycerol before being quickly frozen in liquid nitrogen. Data were collected at beamline 17-ID-2 (FMX) at NSLS-II (Brookhaven National Laboratory) at a wavelength of 0.9202 A. Data were processed using HKL200043. The structure was solved by molecular replacement using Phenix44 and the 2GDI riboswitch RNA structure 27 . The structure was clarified by Phenix. Organic ligand, water molecules, and ions were added at late stages of refinement based on the electron density maps of Fo-Fc and 2Fo-Fc.

Результаты показали, что соединение 17 связывает рибопереключатель ТРР способом, сходным с тиаминовым фрагментом лиганда ТРР, располагаясь между G42 и А43 в соединении J3/2 (фиг. 3)27,28. 17 образует с РНК три водородные связи: по одному на рибозу и поверхность Уотсона-Крика G40 и по одному на рибозу G19. По сравнению с РНК, в комплексе с нативным лигандом ТРР происходит значительное изменение локальной структуры РНК. В 17-связанной структуре G72 перевернут в сайт связывания, где находится пирофосфатный фрагмент лиганда ТРР. Этот способ связывания согласуется с предыдущей работой, в которой визуализировалась перевернутая ориентация G72 для фрагментов, связанных вThe results showed that compound 17 binds the TPP riboswitch in a manner similar to the thiamine moiety of the TPP ligand, located between G42 and A43 at the J3/2 junction (Fig. 3) 27,28 . 17 forms three hydrogen bonds with RNA: one each on the ribose and the Watson-Crick surface G40 and one each on the ribose G19. Compared to RNA, in complex with the native TPP ligand, a significant change in the local structure of RNA occurs. In the 17-linked structure, G72 is flipped into the binding site where the pyrophosphate moiety of the TPP ligand is located. This binding mode is consistent with previous work that visualized an inverted G72 orientation for fragments bound in

- 37 046088 тиаминовом субсайте кармана связывания рибопереключателя17,34. В соответствии с анализом SAR ориентация заместителя С-6, по-видимому, относительно не утруднена взаимодействиями с РНК, что означает, что данный вектор может стать хорошим кандидатом для создания фрагментов.- 37 046088 thiamine subsite of the riboswitch binding pocket 17.34 . Based on SAR analysis, the orientation of the C-6 substituent appears to be relatively unhindered by interactions with RNA, meaning that this vector may be a good candidate for fragment generation.

СсылкиLinks

1. Hajduk, Р. I, Huth, J. R. & Tse, С. Predicting protein druggability. Drug Discov. Today 10, 1675-1682 (2005).1. Hajduk, R. I, Huth, J. R. & Tse, S. Predicting protein druggability. Drug Discov. Today 10, 1675-1682 (2005).

2. Vukovic, S. & Huggins, D. J. Quantitative metrics for drug-target ligandability. Drug Discov. Today 23, 1258-1266 (2018).2. Vukovic, S. & Huggins, D. J. Quantitative metrics for drug-target ligandability. Drug Discov. Today 23, 1258-1266 (2018).

3. Batey, R. T., Rambo, R. P. & Doudna, J. A. Tertiary Motifs in RNA Structure and Folding.3. Batey, R. T., Rambo, R. P. & Doudna, J. A. Tertiary Motifs in RNA Structure and Folding.

Angew. Chem. Int. Ed. 38, 2326-2343 (1999).Angew. Chem. Int. Ed. 38, 2326-2343 (1999).

4. Warner, K. D., Hajdin, С. E. & Weeks, К. M. Principles for targeting RNA with drug-like small molecules. Nat. Rev. DrugDiscov. 17, 547-558 (2018).4. Warner, K. D., Hajdin, S. E. & Weeks, K. M. Principles for targeting RNA with drug-like small molecules. Nat. Rev. DrugDiscov. 17, 547-558 (2018).

5. Sharp, P. A. The Centrality of RNA. Cell 136, 577-580 (2009).5. Sharp, P. A. The Centrality of RNA. Cell 136, 577-580 (2009).

6. Kozak, M. Regulation of translation via mRNA structure in prokaryotes and eukaryotes. Gene 361, 13-37 (2005).6. Kozak, M. Regulation of translation via mRNA structure in prokaryotes and eukaryotes. Gene 361, 13-37 (2005).

7. Corbino, K. A., Sherlock, Μ. E., McCown, P. J., Breaker, R. R. & Stav, S. Riboswitch diversity and distribution. RNA 23, 995-1011 (2017).7. Corbino, K. A., Sherlock, M. E., McCown, P. J., Breaker, R. R. & Stav, S. Riboswitch diversity and distribution. RNA 23, 995-1011 (2017).

8. Cech, T. R. & Steitz, J. A. The noncoding RNA revolution - Trashing old rules to forge new ones. Cell 157, 77-94 (2014).8. Cech, T. R. & Steitz, J. A. The noncoding RNA revolution - Trashing old rules to forge new ones. Cell 157, 77-94 (2014).

9. Parsons, C., Slack, F. J., Zhang, W. C., Adams, B. D. & Walker, L. Targeting noncoding RNAs in disease. J. Clin. Invest. 127, 761-771 (2017).9. Parsons, C., Slack, F. J., Zhang, W. C., Adams, B. D. & Walker, L. Targeting noncoding RNAs in disease. J. Clin. Invest. 127, 761-771 (2017).

10. Matsui, M. & Corey, D. R. Non-coding RNAs as drug targets. Nat. Rev. Drug Discov. 16, 167-179 (2017).10. Matsui, M. & Corey, D. R. Non-coding RNAs as drug targets. Nat. Rev. Drug Discov. 16, 167-179 (2017).

11. Guan, L. & Disney, M. D. Recent advances in developing small molecules targeting RNA. ACS Chem. Biol. 7, 73-86 (2012).11. Guan, L. & Disney, M. D. Recent advances in developing small molecules targeting RNA. ACS Chem. Biol. 7, 73-86 (2012).

12. Connelly, С. M., Moon, Μ. H. & Schneekloth, J. S. The Emerging Role of RNA as a Therapeutic Target for Small Molecules. Cell Chem. Biol. 23, 1077-1090 (2016).12. Connelly, S. M., Moon, M. H. & Schneekloth, J. S. The Emerging Role of RNA as a Therapeutic Target for Small Molecules. Cell Chem. Biol. 23, 1077-1090 (2016).

13. Murray, C. W. & Rees, D. C. The rise of fragment-based drug discovery. Nat. Chem. 1, 187— 92 (2009).13. Murray, C. W. & Rees, D. C. The rise of fragment-based drug discovery. Nat. Chem. 1, 187–92 (2009).

14. Doak, В. C., Norton, R. S. & Scanlon, M. J. The ways and means of fragment-based drug design. Pharmacol. Ther. 167, 28-37 (2016).14. Doak, V. C., Norton, R. S. & Scanlon, M. J. The ways and means of fragment-based drug design. Pharmacol. Ther. 167, 28-37 (2016).

15. Cressina, E., Chen, L., Abell, C., Leeper, F. J. & Smith, A. G. Fragment screening against the thiamine pyrophosphate riboswitch thiM. Chem. Sci. 2, 157-165 (2011).15. Cressina, E., Chen, L., Abell, C., Leeper, F. J. & Smith, A. G. Fragment screening against the thiamine pyrophosphate riboswitch thiM. Chem. Sci. 2, 157-165 (2011).

16. Moumne, R., Catala, M., Larue, V., Micouin, L. & Tisne, C. Fragment-based design of small RNA binders: Promising developments and contribution of NMR. Biochimie 94, 1607-1619 (2012).16. Moumne, R., Catala, M., Larue, V., Micouin, L. & Tisne, C. Fragment-based design of small RNA binders: Promising developments and contributions of NMR. Biochimie 94, 1607-1619 (2012).

17. Warner, K. D. et al. Validating fragment-based drug discovery for biological RNAs: Lead fragments bind and remodel the TPP riboswitch specifically. Chem. Biol. 21, 591-595 (2014).17. Warner, K. D. et al. Validating fragment-based drug discovery for biological RNAs: Lead fragments bind and remodel the TPP riboswitch specifically. Chem. Biol. 21, 591-595 (2014).

- 38 046088- 38 046088

18. Zeiger, M. et al. Fragment based search for small molecule inhibitors of HIV-1 Tat-TAR. Bioorganic Med. Chem. Lett. 24, 5576-5580 (2014).18. Zeiger, M. et al. Fragment based search for small molecule inhibitors of HIV-1 Tat-TAR. Bioorganic Med. Chem. Lett. 24, 5576-5580 (2014).

19. Bottini, A. et al. Targeting Influenza A Virus RNA Promoter. Chem. Biol. Drug Des. 86, 663-673 (2015).19. Bottini, A. et al. Targeting Influenza A Virus RNA Promoter. Chem. Biol. Drug Des. 86, 663-673 (2015).

20. Hunter, C. A. & Anderson, H. L. What is cooperativity? Angew. Chemie - Int. Ed. 48, 74887499 (2009).20. Hunter, C. A. & Anderson, H. L. What is cooperativity? Angew. Chemie - Int. Ed. 48, 74887499 (2009).

21. Ichihara, 0., Barker, J., Law, R. J. & Whittaker, M. Compound design by fragment-linking. Mol. Inform. 30, 298-306 (2011).21. Ichihara, 0., Barker, J., Law, R. J. & Whittaker, M. Compound design by fragment-linking. Mol. Inform. 30, 298-306 (2011).

22. Zeller, M. J., Li, K., Aube, J. & Weeks, К. M. Multisite ligand recognition and cooperativity in the TPP riboswitch RNA. Prep. (2019).22. Zeller, M. J., Li, K., Aube, J. & Weeks, K. M. Multisite ligand recognition and cooperation in the TPP riboswitch RNA. Prep. (2019).

23. Siegfried, N. A., Busan, S., Rice, G. M., Nelson, J. A. E. & Weeks, К. M. RNA motif discovery by SHAPE and mutational profiling (SHAPE-MaP). Nat. Methods 11, 959-65 (2014).23. Siegfried, N. A., Busan, S., Rice, G. M., Nelson, J. A. E. & Weeks, K. M. RNA motif discovery by SHAPE and mutational profiling (SHAPE-MaP). Nat. Methods 11, 959-65 (2014).

24. Smola, M. J., Rice, G. M., Busan, S., Siegfried, N. A. & Weeks, К. M. Selective 2’-hydroxyl acylation analyzed by primer extension and mutational profiling (SHAPE-MaP) for direct, versatile and accurate RNA structure analysis. Nat. Protoc. 10, 1643-1669 (2015).24. Smola, M. J., Rice, G. M., Busan, S., Siegfried, N. A. & Weeks, K. M. Selective 2'-hydroxyl acylation analyzed by primer extension and mutational profiling (SHAPE-MaP) for direct, versatile and accurate RNA structure analysis. Nat. Protoc. 10, 1643-1669 (2015).

25. Merino, E. J., Wilkinson, K. A., Coughlan, J. L. & Weeks, К. M. RNA structure analysis at single nucleotide resolution by selective 2’-hydroxyl acylation and primer extension (SHAPE). J. Am. Chem. Soc. 127, 4223-4231 (2005).25. Merino, E. J., Wilkinson, K. A., Coughlan, J. L. & Weeks, K. M. RNA structure analysis at single nucleotide resolution by selective 2’-hydroxyl acylation and primer extension (SHAPE). J. Am. Chem. Soc. 127, 4223-4231 (2005).

26. Liu, Z.-Y. et al. Novel cis-acting element within the capsid-coding region enhances flavivirus viral-RNA replication by regulating genome cyclization. J. Virol. 87, 6804-18 (2013).26. Liu, Z.-Y. et al. Novel cis-acting element within the capsid-coding region enhances flavivirus viral-RNA replication by regulating genome cyclization. J. Virol. 87, 6804-18 (2013).

27. Serganov, A., Polonskaia, A., Phan, A. T., Breaker, R. R. & Patel, D. J. Structural basis for gene regulation by a thiamine pyrophosphate-sensing riboswitch. Nature 441, 1167-1171 (2006).27. Serganov, A., Polonskaia, A., Phan, A. T., Breaker, R. R. & Patel, D. J. Structural basis for gene regulation by a thiamine pyrophosphate-sensing riboswitch. Nature 441, 1167-1171 (2006).

28. Edwards, Τ. E. & Ferre-D’Amare, A. R. Crystal structures of the thi-box riboswitch bound to thiamine pyrophosphate analogs reveal adaptive RNA-small molecule recognition. Structure 14, 1459-68 (2006).28. Edwards, T. E. & Ferre-D’Amare, A. R. Crystal structures of the thi-box riboswitch bound to thiamine pyrophosphate analogs reveal adaptive RNA-small molecule recognition. Structure 14, 1459-68 (2006).

29. Thore, S., Frick, C. & Ban, N. Structural basis of thiamine pyrophosphate analogues binding to the eukaryotic riboswitch. J. Am. Chem. Soc. 130, 8116-8117 (2008).29. Thore, S., Frick, C. & Ban, N. Structural basis of thiamine pyrophosphate analogues binding to the eukaryotic riboswitch. J. Am. Chem. Soc. 130, 8116-8117 (2008).

30. Busan, S. & Weeks, К. M. Accurate detection of chemical modifications in RNA by mutational profiling (MaP) with ShapeMapper 2. RNA 24, 143-148 (2018).30. Busan, S. & Weeks, K. M. Accurate detection of chemical modifications in RNA by mutational profiling (MaP) with ShapeMapper 2. RNA 24, 143-148 (2018).

31. Woolson, R. Statistical Methods for the Analysis of Biomedical Data. (John Wiley & Sons, 1987).31. Woolson, R. Statistical Methods for the Analysis of Biomedical Data. (John Wiley & Sons, 1987).

32. Jhoti, H., Williams, G, Rees, D. C. & Murray, C. W. The ‘rule of three’ for fragment-based drug discovery: Where are we now? Nat. Rev. DrugDiscov. 12, 644 (2013).32. Jhoti, H., Williams, G., Rees, D. C. & Murray, C. W. The ‘rule of three’ for fragment-based drug discovery: Where are we now? Nat. Rev. DrugDiscov. 12, 644 (2013).

33. Chen, L. et al. Probing riboswitch-ligand interactions using thiamine pyrophosphate analogues. Org. Biomol. Chem. 10, 5924-5931 (2012).33. Chen, L. et al. Probing riboswitch-ligand interactions using thiamine pyrophosphate analogues. Org. Biomol. Chem. 10, 5924-5931 (2012).

- 39 046088- 39 046088

34. Warner, К. D. & Ferre-D’Amare, A. R. Crystallographic analysis of TPP riboswitch binding by small-molecule ligands discovered through fragment-based drug discovery approaches. Methods Enzymol. 549, 221-233 (2014).34. Warner, K. D. & Ferre-D'Amare, A. R. Crystallographic analysis of TPP riboswitch binding by small-molecule ligands discovered through fragment-based drug discovery approaches. Methods Enzymol. 549, 221-233 (2014).

35. Codd, R. Traversing the coordination chemistry and chemical biology of hydroxamic acids. Coord. Chem. Rev. 252, 1387-1408 (2008).35. Codd, R. Traversing the coordination chemistry and chemical biology of hydroxamic acids. Coord. Chem. Rev. 252, 1387-1408 (2008).

36. Jencks, W. P. On the attribution and additivity of binding energies. Proc. Natl. Acad. Set. U. S.A. 78, 4046-4050(1981).36. Jencks, W. P. On the attribution and additivity of binding energies. Proc. Natl. Acad. Set. U.S.A. 78, 4046-4050(1981).

37. Olejniczak, E. T. et al. Stromelysin inhibitors designed from weakly bound fragments: Effects of linking and cooperativity. J. Am. Chem. Soc. 119, 5828-5832 (1997).37. Olejniczak, E. T. et al. Stromelysin inhibitors designed from weakly bound fragments: Effects of linking and cooperativity. J. Am. Chem. Soc. 119, 5828-5832 (1997).

38. Borsi, V., Calderone, V., Fragai, M., Luchinat, C. & Sarti, N. Entropic contribution to the linking coefficient in fragment based drug design: A case study. J. Med. Chem. 53, 42854289 (2010).38. Borsi, V., Calderone, V., Fragai, M., Lucinat, C. & Sarti, N. Entropic contribution to the linking coefficient in fragment based drug design: A case study. J. Med. Chem. 53, 42854289 (2010).

39. Reuter, J. S. & Mathews, D. H. RNAstructure: software for RNA secondary structure prediction and analysis. BMC Bioinformatics 11, 129 (2010).39. Reuter, J. S. & Mathews, D. H. RNAstructure: software for RNA secondary structure prediction and analysis. BMC Bioinformatics 11, 129 (2010).

40. Busan, S., Weidmann, C. A., Sengupta, A. & Weeks, К. M. Guidelines for SHAPE Reagent Choice and Detection Strategy for RNA Structure Probing Studies. Biochemistry 58, 26552664 (2019).40. Busan, S., Weidmann, C. A., Sengupta, A. & Weeks, K. M. Guidelines for SHAPE Reagent Choice and Detection Strategy for RNA Structure Probing Studies. Biochemistry 58, 26552664 (2019).

41. Gilbert, S. D. & Batey, R. T. Monitoring RNA-ligand interactions using isothermal titration calorimetry. Methods Mol. Biol. 540, 97-114 (2009).41. Gilbert, S. D. & Batey, R. T. Monitoring RNA-ligand interactions using isothermal titration calorimetry. Methods Mol. Biol. 540, 97-114 (2009).

42. Turnbull, W. B. Divided We Fall? Studying low affinity fragments of ligands by ITC. Microcal Application Notes (2005).42. Turnbull, W. B. Divided We Fall? Studying low affinity fragments of ligands by ITC. Microcal Application Notes (2005).

43. Otwinowski, Z. & Minor, W. Processing of X-ray diffraction data collected in oscillation mode. Methods Enzymol. (1997). doi:10.1016/S0076-6879(97)76066-X.43. Otwinowski, Z. & Minor, W. Processing of X-ray diffraction data collected in oscillation mode. Methods Enzymol. (1997). doi:10.1016/S0076-6879(97)76066-X.

44. Liebschner, D. et al. Macromolecular structure determination using X-rays, neutrons and electrons: recent developments in Phenix. Acta Crystallogr. 75, 861-877 (2019).44. Liebschner, D. et al. Macromolecular structure determination using X-rays, neutrons and electrons: recent developments in Phenix. Acta Crystallogr. 75, 861-877 (2019).

45. Hajduk, P. J. et al. Discovery of potent nonpeptide inhibitors of stromelysin using SAR by NMR. J. Am. Chem. Soc. 119, 5818-5827 (1997).45. Hajduk, P. J. et al. Discovery of potent nonpeptide inhibitors of stromelysin using SAR by NMR. J. Am. Chem. Soc. 119, 5818-5827 (1997).

46. Howard, N. et al. Application of fragment screening and fragment linking to the discovery of novel thrombin inhibitors. J. Med. Chem. 49, 1346-1355 (2006).46. Howard, N. et al. Application of fragment screening and fragment linking to the discovery of novel thrombin inhibitors. J. Med. Chem. 49, 1346-1355 (2006).

47. Barker, J. J. et al. Discovery of a novel Hsp90 inhibitor by fragment linking. ChemMedChem 5, 1697-1700 (2010).47. Barker, J. J. et al. Discovery of a novel Hsp90 inhibitor by fragment linking. ChemMedChem 5, 1697-1700 (2010).

48. Mobitz, H. et al. Discovery of Potent, Selective, and Structurally Novel DotlL Inhibitors by a Fragment Linking Approach. ACS Med. Chem. Lett. 8, 338-343 (2017).48. Mobitz, H. et al. Discovery of Potent, Selective, and Structurally Novel DotlL Inhibitors by a Fragment Linking Approach. ACS Med. Chem. Lett. 8, 338-343 (2017).

49. Hung, A. W. et al. Application of fragment growing and fragment linking to the discovery of inhibitors of mycobacterium tuberculosis pantothenate synthetase. Angew. Chemie - Int. Ed. 48, 8452-8456 (2009).49. Hung, A. W. et al. Application of fragment growing and fragment linking to the discovery of inhibitors of mycobacterium tuberculosis pantothenate synthetase. Angew. Chemie - Int. Ed. 48, 8452-8456 (2009).

50. Jordan, J. B. et al. Fragment-Linking Approach Usingl9F NMR Spectroscopy to Obtain Highly Potent and Selective Inhibitors of β-Secretase. J. Med. Chem. 59, 3732-3749 (2016).50. Jordan, J. B. et al. Fragment-Linking Approach Usingl9F NMR Spectroscopy to Obtain Highly Potent and Selective Inhibitors of β-Secretase. J. Med. Chem. 59, 3732-3749 (2016).

51. Maly, D. J., Choong, I. C. & Ellman, J. A. Combinatorial target-guided ligand assembly: Identification of potent subtype-selective c-Src inhibitors. Proc. Natl. Acad. Sci. 97, 24192424 (2000).51. Maly, D. J., Choong, I. C. & Ellman, J. A. Combinatorial target-guided ligand assembly: Identification of potent subtype-selective c-Src inhibitors. Proc. Natl. Acad. Sci. 97, 24192424 (2000).

52. Shuker, S. B., Hajduk, P. J., Meadows, R. P. & Fesik, S. W. Discovering High-Affinity Ligands for Proteins : SAR by NMR. Science (80-.). 274, 1531-1534 (1996).52. Shuker, S. B., Hajduk, P. J., Meadows, R. P. & Fesik, S. W. Discovering High-Affinity Ligands for Proteins: SAR by NMR. Science (80-.). 274, 1531-1534 (1996).

53. Mondal, M. et al. Fragment Linking and Optimization of Inhibitors of the Aspartic Protease Endothiapepsin: Fragment-Based Drug Design Facilitated by Dynamic Combinatorial Chemistry. Angew. Chemie - Int. Ed. 55, 9422-9426 (2016).53. Mondal, M. et al. Fragment Linking and Optimization of Inhibitors of the Aspartic Protease Endothiapepsin: Fragment-Based Drug Design Facilitated by Dynamic Combinatorial Chemistry. Angew. Chemie - Int. Ed. 55, 9422-9426 (2016).

54. Swayze, E. E. et al. SAR by MS: A ligand based technique for drug lead discovery against structured RNA targets. J. Med. Chem. 45, 3816-3819 (2002).54. Swayze, E. E. et al. SAR by MS: A ligand based technique for drug lead discovery against structured RNA targets. J. Med. Chem. 45, 3816-3819 (2002).

--

Claims (7)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Соединение со структурой формулы (II):1. Compound with structure of formula (II): где Х и X2b представляют собой CR1;where X 2a and X 2b represent CR1; X1 и X3 представляют собой N;X1 and X3 represent N; L выбран изL selected from где q и r независимо выбраны из целых чисел 0, 1, 2, 3, 4 и 5; z независимо выбран из целых чисел 1, 2, 3, 4 и 5; иwhere q and r are independently selected from the integers 0, 1, 2, 3, 4 and 5; z is independently selected from the integers 1, 2, 3, 4 and 5; And А выбран изA selected from где Х4 и Х7 представляют собой CR3, и Х5 и Х6 независимо выбраны из CR3 и N;where X 4 and X 7 represent CR 3 , and X 5 and X 6 are independently selected from CR3 and N; где R1 и R3 представляют собой -Н;where R1 and R3 represent -H; m представляет собой 1;m represents 1; W представляет собой -О или -NR4, где R4 представляет собой -Н;W represents -O or -NR 4 where R4 represents -H; или его фармацевтически приемлемая соль.or a pharmaceutically acceptable salt thereof. 2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что L представляет собой2. The compound according to claim 1, characterized in that L is где q и r независимо выбраны из целых чисел 0, 1, 2 и 3.where q and r are independently selected from the integers 0, 1, 2 and 3. 3. Соединение по п.2, отличающееся тем, что q и r представляют собой 0 или 1.3. The connection according to claim 2, characterized in that q and r are 0 or 1. 4. Соединение по п.3, отличающееся тем, что W представляет собой -NH.4. The compound according to claim 3, characterized in that W represents -NH. 5. Соединение по п.4, отличающееся тем, что X5 или X6 представляют собой N.5. The connection according to claim 4, characterized in that X5 or X6 represents N. 6. Соединение по п.5, отличающееся тем, что А представляет собой6. The compound according to claim 5, characterized in that A is 7. Соединение по п.1, отличающееся тем, что указанное соединение имеет структуру:7. A compound according to claim 1, characterized in that said compound has the structure: --
EA202290480 2019-08-06 2020-08-05 RNA-TAGING LIGANDS AND THEIR APPLICATION EA046088B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/883,370 2019-08-06
US63/031,944 2020-05-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA046088B1 true EA046088B1 (en) 2024-02-06

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10995363B2 (en) Nucleotide analogs
Piao et al. Bifacial peptide nucleic acid directs cooperative folding and assembly of binary, ternary, and quaternary DNA complexes
US9061043B2 (en) Aptamers to glycoprotein VI
US8710199B2 (en) Signal activated molecular delivery
JP2005130855A (en) Method for detecting influenza virus
AU2024201568A1 (en) Pyridazine derivatives for modulating nucleic acid splicing
US20220289688A1 (en) Rna-targeting ligands, compositions thereof, and methods of making and using the same
US9988623B2 (en) Methods of X-aptamer generation and compositions thereof
CA2344288A1 (en) Parallel selex
Ryan et al. The 2-Aminopyridine Nucleobase Improves Triple-Helical Recognition of RNA and DNA When Used Instead of Pseudoisocytosine in Peptide Nucleic Acids
Saha et al. Nucleic acids as templates and catalysts in chemical reactions: target-guided dynamic combinatorial chemistry and in situ click chemistry and DNA/RNA induced enantioselective reactions
EA046088B1 (en) RNA-TAGING LIGANDS AND THEIR APPLICATION
AU2022286936A1 (en) Rna-targeting ligands, compositions thereof, and methods of making and using the same
Gorai et al. Thiazole Containing PNA Mimic Regulates c-MYC Gene Expression through DNA G-Quadruplex
JP2010503619A (en) glmS riboswitch, structure-based compound design using glmS riboswitch, and methods and compositions for use with glmS riboswitch
US20110206693A1 (en) Lysine riboswitch and compositions and uses thereof
US20220280544A1 (en) Chimeric molecule, pharmaceutical composition, method for cleaving target nucleic acid, and kit for target nucleic acid cleavage or diagnosis
US20230061438A1 (en) Methods of sequencing by synthesis using a consecutive labeling scheme
WO2024081156A1 (en) Detection of nucleic acid and non-nucleic acid target molecules
Harris Molecular Switches: DNA Chimeras with Responsive Protein Binding
Stenbratt RNA Degradation using Small Molecule-Based Recruiters of RNase L
Zeller Cooperativity and Fragment-Based Strategies for RNA-Targeted Ligand Discovery
Mao Regulation of nucleic acid structure and function with peptoids, small molecules and bPNA (+)
Piao Bifacial PNA in Nucleic Acid Folding, Peptide Ligation and in vitro Selection
Armstrong Structural elucidation in biomolecules by nanometal surface energy transfer contact points