JP2007526895A - ペプチド結合サロゲートを組み入れた空間的に規定された大環状分子 - Google Patents
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Abstract
Description
・低い水溶性
・特にプロテアーゼに対する代謝不安定性
・低い経口バイオアベイラビリティ
・不十分な膜透過性
・組織および器官の作用部位への輸送の困難さ
・抗原性の可能性
・短い薬物動態学的半減期が薬理作用期間を短くする
・生物の標的領域以外の他の領域におけるペプチド受容体の存在による副作用
・高い製造費
によって制限されている。
・合成の容易さ
・高い化学的安定性
・改善された代謝安定性
・副作用の発現頻度が低い良好な選択性
・より望ましい薬物動態
・良好な経口バイオアベイラビリティ
・高い水溶性
・追加の相互作用官能基
・調節された物理化学的特性
・主にアミド結合によって決定される環状ペプチドへと改変された立体配座
・分子間および分子内相互作用のための余分なヘテロ原子によるH−結合特性の変更ならびに溶解度の改善
・ある程度の立体配座的制限の負荷
・骨格NHおよびキラルR基は、生物特性および物理特性の調節のための置換および修飾の機会を提供する
・ペプチド結合と比較して、余分な炭素原子による親油性の大きい極性の改良
・プロテイナーゼに対する抵抗性
・薬物動態特性の変更
A1、A2、A3およびA4は、式S1〜S21
R’’は水素またはアルキルであり、
mは0、1または2であり、
nは0、1または2である)
からなる群から選択されるが、ただし、A1、A2、A3またはA4の少なくとも1つは式:S2〜S21からなる群から選択され、
Xは−O−または−NR1−(式中、R1は、水素、アルキル、置換アルキル、アシルおよびスルホニルからなる群から選択される)であり、
Tは、式(II):
−J−(CH2)d−K−(CH2)e−L−(CH2)f− (II)
(式中:
JはXに結合しており、−CH2−または−C(=O)−から選択される二価の基であり、
d、eおよびfは、各々独立して、0、1、2、3、4または5から選択され、
Lは、必要に応じて、存在し、
KおよびLは、独立して共有結合または:
−O−、−NR2−、−S−、−SO−、−SO2−、C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−NR3−、−NR3C(=O)−、−SO2NR4−、−NR4−SO2−、−CR5R6−、−CH(OR7)−、ZまたはE配置の−CH=CH−、−C≡C−および
式中、R2は、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ホルミル、アシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、スルホニルおよびスルホンアミドからなる群から選択され、
R3およびR4は、独立して、水素またはC1〜C6アルキルから選択され、
R5およびR6は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノからなる群から選択されるが、ただしR5またはR6の1つがヒドロキシ、アルコキシまたはアミノである場合には、他は水素またはアルキルであり、
R7は、水素、アルキル、置換アルキル、ホルミルおよびアシルからなる群から選択され、
G1およびG2は、独立して、共有結合または:
−O−、−NR8−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)O−、−C(=O)NR9−、−NR9−C(=O)−、−SO2−NR10−、−NR10−SO2−、−CR11R12−、ZまたはE配値の−CH=CH−および−C≡C−
(式中、R8は、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ホルミル、アシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、ウレイド、スルホニルおよびスルホンアミドからなる群から選択され、
R9およびR10は、独立して、水素またはC1〜C6アルキルから選択され、
R11およびR12は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノから選択されるが、ただしR11またはR12の1つがヒドロキシ、アルコキシまたはアミノである場合には、他は水素またはアルキルである)からなる群から選択される二価の基であるが、ただしG1はJに最も近く、G1またはG2は、1,2または1,3または1,4の相対的配置で互いに結合していてもよい)の二価の基である]の大環状化合物に関する。
q1、q2、q3、q6、q7、q8、q9、q10、q11、q13、q15およびq16は、各々独立して、1、2、3、4または5であり、
q4およびq18は、独立して、1または2であり、
q5は2、3または5であり、
q12およびq14は、各々独立して、0、1、2、3または4であり、
q17は0、1、2または3であり、
P1、P2、P3、P4およびP5は、各々独立してO、SまたはNHであり、
P6はNまたはCHであり、
P7はO または CR52R53であり、
R36は水素、C1〜C6アルキル、ベンジルまたはアシルであり、
R50およびR51は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノからなる群から選択されるが、ただしR50またはR51の1つがヒドロキシ、アルコキシまたはアミノである場合には、他は水素またはアルキルであり、
R52およびR53は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノからなる群から選択されるが、ただしR52またはR53の1つがヒドロキシ、アルコキシまたはアミノである場合には、他は水素またはアルキルであり、
R54、R55、R56、R57およびR58は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノからなる群から選択され、
RAAは天然アミノ酸の側鎖であり、
(X)は、T2がXに結合する地点を示し、
(W)は、T2がA2、A3またはA4 に結合する地点を示す)からなる群から選択される二価の基である]の化合物が提供される。
(1)アミノ酸および他の官能基化側鎖の認識の可能性
(2)大員環の立体構造の剛性および分解抵抗性
(3)生物活性物質において可能性があることが判明したペプチド結合サロゲートの改変された水素−結合および極性、改善された安定性ならびに調節された物理特性および認識可能性
(4)非ペプチドテザー成分による空間的制御
・テザー成分での立体配座の制御により生物活性型の知識が速やかに提供されるので、化合物ライブラリーの試験から得られる情報の劇的な改善;
・立体配座の制御により、リガンド−標的相互作用を最大にすることができると思われる三次元配向を達成するための認識要素のディスプレイにおいて異なるテザーを用いる規定のバリエーションが可能になる(テザー部分は、実際に、環状構想を1つの低エネルギー立体配座に制約する場合もある);
・認識要素(Ai)にアミノ酸側鎖を使用してタンパク質間、核酸とタンパク質との間またはペプチドとタンパク質との間の既存の分子認識過程を模倣することによる高い生物的関連性;
・タンパク質−タンパク質相互作用またはタンパク質−核酸相互作用に関係するものなどの、小型分子医薬品を開発するためには、その多くがこれまで扱いにくいとされていた多種多様の標的および製薬学的に興味深い生物系への適用性;
・ゲノミクスおよびプロテオミクスにおける努力から生じた多数の新規標的を考えると特定の関連を有する、新規および既存のタンパク質、酵素および受容体標的のプローブとしての化合物の使用;
・観察される任意の活性を調節し、最適化するために容易に使用できる個々の基礎単位によって主に導入されるバリエーションを用いて、変化のない基礎化学アセンブリー方法による生物活性分子のヒットフォロー−アップおよびリード最適化における速度増加;
・生物活性の高い可能性を提供するように設計されている個々の基礎単位によって達成される大きな化学的多様性;
・これらの化合物を合成するための固相方法において、非環状化合物は固相支持体に結合したままであるので、樹脂からの切断−放出方法を使用することにより、高純度に近い状態で化合物が直接提供され、通常の長期にわたる精製工程を回避する;
・元の方法は標準的な液相工程として開発されたので、合成方法により合成の成功程度が高くなり(>95%)、大規模な物質量に直接スケールアップすることができる。
M1、M2、M3、M4およびM5は、独立して、O、SまたはNR18(式中、R18は、水素、アルキル、置換アルキル、ホルミル、アシルおよびスルホニルからなる群から選択される)から選択され、
f1、f2、f4、f7およびf10は、独立して、1、2、3または4から選択され、
f3およびf8は、独立して、2または3から選択され、
f5、f11、f13、f14 およびf15は、独立して、1または2から選択され、
f6は、0、1、2、3または4であり、
f9は、0、1または2であり、
(X)は、TがXに結合する地点を示し、
(W)は、TがA2、A3またはA4 に結合する地点を示す]からなる群から選択される。
q1、q2、q3、q6、q7、q8、q9、q10、q11、q13、q15およびq16は、各々独立して、1、2、3、4または5であり、
q4およびq18は、独立して、1または2であり、
q12およびq14は、各々独立して、0、1、2、3または4であり、
q17は0、1、2または3であり;
P1、P3、P4およびP5は、各々独立してO、SまたはNHであり、
P6はNまたはCHであり、
P7はOまたはCR52R53であり、
R36は水素、C1〜C6アルキル、ベンジルまたはアシルであり、
R50およびR51は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノからなる群から選択されるが、ただしR50またはR51の1つがヒドロキシ、アルコキシまたはアミノである場合には、他は水素またはアルキルであり、
R52およびR53は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノからなる群から選択されるが、ただしR52またはR53の1つがヒドロキシ、アルコキシまたはアミノである場合には、他は水素またはアルキルであり、
R54、R55、R56、R57およびR58は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノからなる群から選択され、
RAAは天然アミノ酸の側鎖であり、
(X)は、TがXに結合する地点を示し、
(W)は、TがA2、A3またはA4 に結合する地点を示す]からなる群から選択される。
1.分子式および分子量(MW)は、ActivityBaseソフトウェア(IDBS, Guildford, Surrey, UK)によって構造から、またはMWだけについては、フリーウェアプログラムMolecular Weight Calculator v. 6.32から自動的に算出する。
2.M+HはLC−MS分析から得られる。
3.全ての分析は分取精製後に物質に実施した。
本発明の化合物を構築する基礎単位は、アミノ酸、ヒドロキシ酸、ペプチド結合サロゲートを組み入れる構造およびテザーを含む。アミノ酸およびヒドロキシル酸は市販品を購入するかまたは公知の手法により合成する。ペプチドサロゲートの適切な基礎単位を構築する方法も当技術分野において確立されている。(Mini−Rev. Med. Chem. 2002, 2, 463−473; Mini−Rev. Med. Chem. 2002, 2, 447−462; Curr. Med. Chem. 2002, 9, 2209−2229; Curr. Med. Chem. 2002, 9, 2243−2270; Curr. Med. Chem. 2002, 9, 963−978; Curr. Opin. Chem. Biol. 2002, 6, 872−877; Curr. Opin. Chem. Biol. 1998, 2, 441−452; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1994, 33, 1699; J. Med. Chem. 1993, 36, 3039−3049; J. Org Chem. 2000, 65, 7667−7675)。特定のテザー化合物の合成は国際公開公報第01/25257号および米国特許仮出願第60/491,248号に記載されている。
合成スキームを図4(a)に示す(1−0)で示したリンカーを含有するポリスチレントリチル樹脂から出発して、リンカーの最初の標準的なFmoc脱保護により1−1が得られた。次いで、標準条件下においてこれをFmoc Nva−OHと結合させた。この段階において切断されたアリコートの定量分析に基づいて得られた樹脂のローディングは62%であった。標準条件を使用したFmoc切断、次いで実施した標準条件下におけるFmoc−(D)Val−OHとのカップリングにより、1−2が得られた。Fmoc基脱保護後、ステップ1−dに記載されているようにFmoc−(D)Tyr(OtBu)−CHO 1−3による還元的アルキル化を実施した。
以下のストック溶液を最初に調製した。
溶液A:1%AcOHのTMOF(トリメチルオルトホルメート)溶液100mL.
溶液B:1%AcOHのDMF/TMOF/MeOH(1:1:1)溶液100mL。
20%ピペリジンのDMF溶液で1−2のFmoc基を脱保護した後、2.0 g (1.5mmol)の樹脂を溶液Aで6回洗浄して、乾燥し、N2雰囲気下で100 mLの丸底フラスコに移した。次に、4.6g(10.5 mmol,7.0eq)アルデヒド1−3(標準的な方法を使用してLAH還元によりWeinrebアミドから製造)を25 mLの溶液Bに溶解して、樹脂に添加した。混合物を50℃において45分撹拌した。上記混合物に、10 mLの溶液Bに溶解した1.0g(15.8 mmol,10.5eq)のNaBH3CNを添加した。内容物を50℃においてさらに2.5時間撹拌した。次いで、樹脂をDMF(5×)で洗浄し、次いで交互サイクルでDCM/MeOH(2×)、DCM(5×)で洗浄し、真空下で乾燥した。
上記の樹脂(1.5mmol)に50 mLのDMF(DriSolvグレード)、次に4.0 mL(23mmol,15eq)のDIPEAおよび2.1mL(15mmol,10 eq)のCbzClを添加した。混合物をオービタルシェーカーO/Nで撹拌した。次いで、樹脂をDMF(5×)、交互サイクルでDCM/MeOH(4×)、DCM(5×)で洗浄し、真空下で乾燥した。
標準的な条件を使用したFmoc基の切断後、1.73 g(1.2mmol)の樹脂1−4を1%AcOHのMeOH溶液で洗浄した(5×)。次いで、この樹脂に、MeOH(DriSolv)15mLおよびTMOF5mL中の1−5 300mg(1.8 mmol,1.5 eq)の溶液を添加した。次に、0.24mL(2.4mmol,2.0eq)のNaBH3CN(またはBAP)を添加し、1−5は溶解度が低いので、反応をオービタルシェーカーで40時間維持した。樹脂をMeOH(10×)、DMF/MeOH交互サイクル(5×)、THF/MeOH交互サイクル(3×)、THF(2×)、DCM/MeOH交互サイクル(3×)、CHCl3(2×)、DCM(4×)で洗浄し、次いで真空乾燥した。
標準手法に従って1.2g(0.84mmol)の1−6を用いてRCMを実施した。所望の大環状分子(1−7)が、収率102mg(24%)で得られ、これは、HPLC/MS/CLND分析により測定した。
94mg(0.11mmol)の1−7を50mLビーカーで15mLの氷酢酸に溶解し、188mgの10%Pd/Cを添加した。脱気後、溶液を1000psiのH2下で7時間撹拌した。次いで、反応混合物をCeliteでろ過し、Celiteを10mLの氷酢酸で洗浄した(2×)。次いで、ろ液を蒸発させて、化合物を真空乾燥した。HPLC/MS分析により生成物のアイデンティティーを確認した。
このステップは、標準的な方法により50%TFA:50%DCM:3%TIS(トリイソプロピルシラン)を使用して2時間実施した。MS検出を使用する逆相分取HPLCによって粗物質を精製して、生成物(1−8)の収集を始動した。
合成スキームを図4(b)に示す。Fmoc−Nva−OHの固定およびその後のFmocの脱保護は標準的な手法により実施した。標準的な方法を使用してFmoc−(D)Val−OHからアルデヒド2−2を収率62%で製造した。ステップ1−dと同様に、還元的アミノ化を実施した。ステップ1−eに記載の条件下で得られた生成物のCbz保護(反復2×)により所望の生成物2−3が得られた。
本明細書に提示する経路は、以下の一般的な大環状分子構造について例示するように、本発明の化合物の別の経路を提供する。図5は、ペプチドサロゲートS16を含有する代表的な大環状分子に適用される反応順序を詳細に記載する。
50mLの固相反応器において、2−クロロトリチルクロライド樹脂(2g,2mmol/g,4mmol)をDCM(30mL)に懸濁させて、15分撹拌した。ろ過後、Fmoc−アミノ酸(4mmol,1eq)およびDIPEA(1.75mL,10mmol,2.5eq)のDCM(15mL)溶液を反応器に添加し、2時間振とうした。樹脂をろ過し、DMF(2×25mL)で洗浄した。(必要に応じてであるが、好ましくは、2−クロロトリチルクロライド樹脂の任意の残りの活性部位を次いで以下のようにキャッピングする。)このようにして得られた樹脂をDCM:MeOH:DIPEA(80:15:5)の混合物(25mL)で15分処理し、次いでろ過した。この処理を1回反復し、樹脂を最後にDMF(3×25mL)で洗浄して、標準的な方法で乾燥した。
ステップ3−aの樹脂をピペリジンのDMF(20%,v/v,25mL)溶液で処理して、5分撹拌し、次いでろ過した。この過程を、20分にした以外は同様にしてもう1回繰り返し、樹脂を最後にDMF(2×25mL)、iPrOH(2×25mL)、DMF(2×25mL)およびDCM(2×25mL)で逐次的に洗浄した。
Fmoc−保護アミノアルコールまたはモノ−Fmoc−保護ジアミン誘導体(BB2, 0.84mmol,4eq)およびHOBt(141mg,0.92mmol,4.4 eq)を含有するDMF(4ml)溶液をステップA−2の樹脂(410mg,0.21 mmol)に添加した。この懸濁液にDIPEA(366μL,2.1mmol,10eq)を添加し、生じた混合物を12時間撹拌した。樹脂をろ過し、DMF(2×5mL)、iPrOH(2×5mL)、DMF(2×5mL)、iPrOH(2×5mL)およびDMF(3×5mL)で連続的に洗浄し、次いで標準的な方法で乾燥した。
他の実施態様では、アミノ酸はこの位置で存在することが望ましいと思われる。そのような例には、この手法を使用する。Fmoc(またはDdz)−保護アミノ酸(BB2, 0.53mmol,2.5eq)およびHOBt(121mg,0.79mmol,3.75eq)を含有するDMF(2.3ml)溶液にDIC(94μL,0.58mmol, 2.50eq)を添加した。その後、ここで活性化されたアミノ酸を含有するこの溶液をステップA−2からの樹脂懸濁液(0.21mmol,210mg)に添加し、3時間撹拌した。樹脂をろ過し、DMF(2×5mL)、iPrOH(2×5mL)、DMF(2×5mL)、iPrOH(2×5mL)、DMF(3×5mL)で連続的に洗浄し、次いで標準的な方法で乾燥した。
ステップ3−c1に記載するようであるが、1/5のスケールで樹脂を処理した。
Bts−アミノ酸(BB1,0.42mmol,2eq)、TBTU(202mg,0.63mmol,3eq)およびDIPEA(220μL,1.26mmol,6eq)を含有するDMF(2.5mL)溶液をステップ3−dで得られた樹脂に添加し、3時間撹拌した。樹脂をろ過し、DMF(2×5mL)、iPrOH(2×5mL)、DMF(2×5mL)、iPrOH(2×5mL)、DMF(3×5mL)で連続的に洗浄し、その後、標準的な方法で乾燥した。
N−保護テザーアルコール(0.84mmol,4eq)およびトリフェニルホスフィン(220mg,0.84mmol,4eq)を含有するトルエン(2mL)/テトラヒドロフラン(2mL)混合物の溶液をステップ3−eで得られた樹脂に添加した。最後に、DIAD(166μL,0.84mmol,4eq)を添加し、得られた混合物を12時間撹拌した。樹脂をろ過し、DMF(2×5mL)、iPrOH(2×5mL)、DCM(4×5mL)で連続的に洗浄し、標準的な方法で乾燥した。
ステップ3−fで得られた樹脂を、酢酸:トリフルオロエタノール:DCM(1:1:8,v/v/v,5mL)の混合物で2時間処理した。樹脂をろ過し、1:1:8混合物の調製直後の2.5mLで1回洗浄した。トルエン(15mL)をろ液に添加し、溶媒を減圧下留去した。このようにして、大環状分子前駆体として作用するアルキル化トリペプチドを通常は白色の固体として得た。切断前に量を確認するために、樹脂の正確な重量を得て、観察される重量増加と切断から生じる量とを比較した。
アルキル化トリペプチド(0.05mmol)を含有するDCM(5mL)溶液を活性化した樹脂、例えば、TFP樹脂(213)、o−ニトロフェノール樹脂(214)またはo−クロロフェノール樹脂(215)(300mg)に添加した。この場合には、後者を使用した。最後に、DMAP(1mg,0.01mmol,0.2eq)およびDIC(23μL,0.15mmol,3eq)を添加し、懸濁液を12時間撹拌した。樹脂をろ過し、DCM(2×5mL)、THF(2×5mL)、DCM(3×5mL)で連続的に洗浄し、次いで標準的な方法で乾燥した。
ステップ3−hで得られた樹脂を、2%TFA、3%TES(またはTIPS)のDCM(v/v/v,5mL)溶液で30分間処理して、テザー要素からN−Ddz保護基を脱離させた。樹脂をろ過し、DCM(2×5mL)で洗浄した。Ddz脱保護後、樹脂を2.5%DIPEAのTHF(5mL)溶液で1時間処理した。反応中溶液の塩基性を確認し(濡れたpH試験紙)、適宜さらにDIPEAを添加して塩基性を維持した。樹脂をろ過し、2.5%DIPEAのTHF溶液の調製直後の2.5mLですすいだ。ろ液を合わせて減圧下に蒸発させた。残渣にH2Oを添加することによって大環状分子の沈殿を誘発した。ろ過して大環状分子を回収し、H2Oで洗浄して、残存する塩を全て除去した。または、樹脂をH2Oで粉砕した。
この合成を図6に示す。プロトコールは、ペプトイド部分を導入するために以前に報告されている方法の別法を強調している。
それぞれ、方法B1およびB2に記載されている競合的放射性リガンド結合アッセイを使用して、ヒトモチリン受容体およびヒトグレリン受容体において相互作用する能力について、本発明の化合物を評価した。それぞれ、モチリンおよびグレリン受容体について方法B3およびB4に記載されている機能アッセイを使用して相互作用のさらなる特徴づけを実施することができる。これらの方法は全て、それが望ましい場合には、多数の化合物の同時評価を可能にする高スループット方法で実施することができる。
材料:
・膜は、ヒトモチリン受容体を安定に形質移入したCHO細胞から調製し、1.5μg/アッセイポイントの量で使用した。[PerkinElmer(商標) SignalScreen Product #6110544]
・[125I]−モチリン(PerkinElmer,#NEX−378);最終濃度:0.04〜0.06nM
・モチリン(Bachem(商標),#H−4385);最終濃度:1μM
・Multiscreen Harvestプレート−GF/B(Millipore(商標),#MAHFB1H60)
・ディープ−ウェルポリプロピレンタイタープレート(Beckman Coulter(商標),#267006)
・TopSeal−A(PerkinElmer,#6005185)
・ボトムシール(Millipore,#MATAH0P00)
・MicroScint−0(PerkinElmer,#6013611)
・結合緩衝液:50mM Tris−HCl(pH7.4)、10mM MgCl2、1mM EDTA、0.1% BSA
・結合緩衝液で希釈した膜 150μL
・結合緩衝液で希釈した化合物 10μL
・結合緩衝液で希釈した放射性リガンド([125I]−モチリン) 10μL
10,5,2,1,0.5,0.2,0.1,0.05,0.02,0.01,0.005 μM。
化合物は、100% DMSOで希釈された10mMのストック濃度でドライアイスで凍結されて提供され、試験日まで−20℃で保存した。試験日に、化合物を室温において解凍し、次いで望ましい試験濃度に従ってアッセイ緩衝液で希釈した。これらの条件下では、アッセイの最大最終DMSO濃度は0.5%であった。
ディープ−ウェルプレートにおいて、希釈した細胞膜(1.5μg/mL)を、結合緩衝液(全結合、N=5)、1 μMのモチリン(非特異的結合、N=3)または適当な濃度の試験化合物のいずれか10μLと合わせる。各ウェルに10μlの[125I]−モチリン(最終濃度0.04〜0.06nM)を添加することによって反応を開始する。プレートをTopSeal−Aで密封し、ゆっくりボルテックスし、室温において2時間インキュベートする。Tomotec Harvesterを使用して、事前に浸漬しておいた(0.3%ポリエチレンイミン、2時間)Multiscreen Harvestプレートで試料をろ過して反応を停止し、500μLの冷却した50mM Tris−HCl(pH 7.4)で9回洗浄し、次いでプレートを30分間ドラフトで空気乾燥する。ボトムシールをプレートに適用してから、各ウェルに25μLのMicroScint−0を添加する。次いで、プレートをTopSeal−Aで密封し、TopCountマイクロプレートシンチレーションおよび発光カウンター(PerkinElmer)でウェルあたり30秒計数し、結果を1分あたりの計数(cpm)として表す。
データは、変数勾配の非線形回帰分析を使用するGraphPad(商標) Prism(GraphPad Software, San Diego, CA)によって分析した。Ki値は、(予め膜特徴付け中に測定されている)[125I]−モチリンの0.16nMのKd値を使用して算出した。
ヒト成長ホルモン分泌促進受容体(hGHS−R1a)における競合的結合アッセイを、文献に記載されているアッセイと同様に実施した。(Bednarek MA et al. (2000), 新規成長ホルモン−放出ペプチドグレリンの構造−機能研究:成長ホルモン分泌促進受容体1aの活性化に必要なグレリンの最小配列(Structure−function studies on the new growth hormone−releasing peptide ghrelin: minimal sequence of ghrelin necessary for activation of growth hormone secretagogue receptor 1a); J Med Chem 43:4370−4376. Palucki BL et al. (2001), グレリン模倣物としてのスピロ(インドリン−3,4’−ピペリジン)成長ホルモン分泌促進薬(Spiro(indoline−3,4'−piperidine) growth hormone secretagogues as ghrelin mimetics); Bioorg Med Chem Lett 11:1955−1957.)
・膜(GHS−R/HEK 293)は、ヒトグレリン受容体(hGHS−R1a)を安定に形質移入したHEK−293細胞から調製した。これらの膜は、PerkinElmer BioSignal(#RBHGHSM,lot#1887)によって提供され、0.71μg/アッセイポイントの量で使用した。
・[125I]−グレリン(PerkinElmer,#NEX−388);最終濃度:0.0070〜0.0085nM
・グレリン(Bachem,#H−4864);最終濃度:1□M
・Multiscreen Harvestプレート−GF/C(Millipore,#MAHFC1H60)
・ディープ−ウェルポリプロピレンタイタープレート(Beckman Coulter,#267006)
・TopSeal−A(PerkinElmer,#6005185)
・ボトムシール(Millipore,#MATAH0P00)
・MicroScint−0(PerkinElmer,#6013611)
・結合緩衝液:25mM Hepes(pH7.4)、1mM CaCl2、5mM MgCl2、2.5mM EDTA、0.4% BSA
競合実験はろ過アッセイフォーマット300μLで実施した。
・結合緩衝液で希釈した膜 220μl
・結合緩衝液で希釈した化合物 40μl
・結合緩衝液で希釈した放射性リガンド([125I]−グレリン) 40μl
10、1、0.5、0.2、0.1、0.05、0.02、0.01、0.005、0.002、0.001 μM。
化合物は、100% DMSOで希釈された10mMのストック濃度でドライアイスで凍結されて提供され、試験日まで−80℃で保存した。試験日に、化合物を室温において終夜解凍し、次いで望ましい試験濃度に従ってアッセイ緩衝液で希釈した。これらの条件下では、アッセイの最大最終DMSO濃度は0.1%であった
ディープ−ウェルプレートにおいて、希釈した細胞膜(最終濃度:0.71μg/ウェル)220μLを、結合緩衝液(全結合、N=5)、1μMのグレリン(非特異的結合、N=3)または適切な濃度の試験化合物(各試験濃度についてN=2)のどれか40μLと合わせた。各ウェルに40□Lの[125I]−グレリン(最終濃度0.0070〜0.0085nM)を添加することによって反応を開始した。プレートをTopSeal−Aで密封し、ゆっくりボルテックスし、室温において30分インキュベートした。Tomotec Harvesterを使用して、Multiscreen Harvestプレート(0.5%ポリエチレンイミンで事前に浸漬)で試料をろ過して反応を停止し、500 □Lの冷却した50mM Tris−HCl(pH7.4,4℃)で9回洗浄し、次いでプレートを30分間ドラフトで空気乾燥した。ボトムシールをプレートに適用してから、各ウェルに25μLのMicroScint−0を添加した。次いで、プレートをTopSeal−Aで密封し、TopCountマイクロプレートシンチレーションおよび発光カウンター(PerkinElmer)で、60秒のカウント遅延を使用して、ウェルあたり30秒計数した。結果は1分あたりの計数(cpm)として表した。
Dmax値は、以下の式を使用して算出した:
材料:
・膜は、ヒトモチリン受容体を発現するAequoScreen(商標)(EUROSCREEN,ベルギー)細胞系統(細胞系統ES−380−A;受容体受託番号#AF034632)を使用して調製した。この細胞系統は、Gα16およびミトコンドリア標的エクオリン(Ref #ES−WT−A5)を共発現するCHO−K1細胞にヒトモチリン受容体を形質移入することによって構築する。
・モチリン(Bachem, #H−4385)
・アッセイ緩衝液:15mM HEPESおよび0.1% BSA(pH 7.0)を添加したDMEM−F12(ダルベッコ変法イーグル培地)
・セレンテラジン(Molecular Probes(商標), Leiden,オランダ)
10、3.16、1、0.316、0.1 μM。
化合物は、フォーマット済みの96−ウェルプレートで約1.2μmolの量の乾燥フィルムとして提供された。化合物は100%DMSOに10mMの濃度で溶解し、さらに使用するまで−20℃で保存した。0.1%BSAを添加した30%DMSO中500μMの濃度でドータープレートを調製し、試験時まで−20℃で保存した。試験日に、化合物を室温において解凍し、望ましい試験濃度に従ってアッセイ緩衝液で希釈した。これらの条件下では、アッセイの最大最終DMSO濃度は0.6%であった。
5mM EDTAを添加したCa2+およびMg2+−不含リン酸緩衝生理食塩水(PBS)で細胞を培養プレートから採集し、1000×gで2分間でペレット化し、アッセイ緩衝液(上記参照)で5×106細胞/mLの密度で再懸濁させ、5 μMのセレンテラジンの存在下において一晩インキュベートした。ローディング後、細胞をアッセイ緩衝液で5×105細胞/mLの濃度に希釈した。
アゴニスト試験では、96−ウェルプレートにおいて50μlの細胞懸濁液を50 μlの適切な濃度の試験化合物またはモチリン(基準アゴニスト)と混合した(二重試料)。受容体活性化によって生じる発光を、Functional Drug Screening System 6000「FDSS 6000」(Hamamatsu Photonics K.K.,日本)を使用して記録した。
材料
・膜は、ヒトグレリン受容体を発現するAequoScreen(商標)((EUROSCREEN,ベルギー)細胞系統(細胞系統ES−410−A;受容体受託番号#60179)を使用して調製した。この細胞系統は、Gα16およびミトコンドリア標的エクオリン(Ref #ES−WT−A5)を共発現するCHO−K1細胞にヒトグレリン受容体を形質移入することによって構築する。
・グレリン(基準アゴニスト;Bachem, #H−4864)
・アッセイ緩衝液:0.1% BSA(ウシ血清アルブミン;pH7.0)を含有するDMEM(ダルベッコ変法イーグル培地)
・セレンテラジン(Molecular Probes,Leiden,オランダ)
10、1、0.3、0.1、0.03、0.01、0.003、0.001 μM。
化合物のストック溶液(10mMの100% DMSO溶液)は、ドライアイスで凍結されて提供され、使用時まで−20℃で保存した。ストック溶液から、26% DMSOで20倍希釈することによって500□M濃度のマザー溶液を作製した。次いで、0.1% BSAを含有するDMEM培地で適切に希釈することによってアッセイプレートを作製した。これらの条件においては、アッセイの最大の最終DMSO濃度は<0.6%であった。
5 mM EDTAを添加したCa2+およびMg2+−不含リン酸緩衝生理食塩水(PBS)でAequoScreen(商標)細胞を培養プレートから採集し、1000×gで2分間でペレット化し、0.1%BSAを含有するDMEM−Ham’s F12で5×106細胞/mLの密度で再懸濁させ、5□Mのセレンテラジンの存在下に室温において一晩インキュベートした。ローディング後、細胞をアッセイ緩衝液で5×105細胞/mLの濃度に希釈した。
アゴニスト試験では、96−ウェルプレートにおいて50□Lの細胞懸濁液を50□Lの適切な濃度の試験化合物またはグレリン(基準アゴニスト)と混合した(二重試料)。実験をバリデートするために、グレリン(基準アゴニスト)は、試験化合物と同時にいくつかの濃度において試験した。グレリンまたは試験化合物に応答した受容体活性化によって生じる発光を、Hamamatsu FDSS 6000リーダー(Hamamatsu Photonics K.K.,日本)を使用して記録した。
結果は相対発光量(RLU)として表した。等式E=Emax/(1+EC50/C)n(式中、Eは所定のアゴニスト濃度(C)における測定されたRLU値であり、Emaxは最大応答であり、EC50は50%刺激を生ずる濃度であり、nは傾斜指数である)に基づいて非線形回帰分析(シグモイダル用量−応答)によって、GraphPad Prism(GraphPad Software, San Diego, CA)を使用して濃度応答曲線を分析した。アゴニスト試験では、各濃度の試験化合物の結果は、EC80に等しい濃度(すなわち、3.7 nM)のグレリンによって誘導される信号に対する活性の割合(%)として表す。EC50 Hill傾斜および%Emax値を記録する。
A=0.01〜0.10μM、B=0.1〜1.0μM、C=1.0〜10.0μM
2.結合は実施例に記載する標準的な方法を使用して実施した。
Claims (12)
- 式(I):
A3およびA4は、必要に応じて、存在し、
A1、A2、A3およびA4は、式S1〜S21
RおよびR’は、天然アミノ酸の側鎖または非天然アミノ酸の側鎖から選択されるが、ただし、R’は水素でなく、
R’’は水素またはアルキルであり、
mは0、1または2であり、
nは0、1または2である)からなる群から選択されるが、ただし、A1、A2、A3またはA4の少なくとも1つは式S2〜S21からなる群から選択され、
Xは−O−または−NR1−(式中、R1は、水素、アルキル、置換アルキル、ホルミル、アシルおよびスルホニルからなる群から選択される)であり、
Tは、式II:
−J−(CH2)d−K−(CH2)e−L−(CH2)f− (II)
(式中、
JはXに結合しており、−CH2−または−C(=O)−から選択される二価の基であり、
d、eおよびfは、各々独立して、0、1、2、3、4または5から選択され、
Lは、必要に応じて、存在し、
KおよびLは、独立して共有結合または:
−O−、−NR2−、−S−、−SO−、−SO2−、C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−、−C(=O)−NR3−、−NR3C(=O)−、−SO2NR4−、−NR4−SO2−、−CR5R6−、−CH(OR7)−、ZまたはE配置の−CH=CH−、−C≡C−および
R2は、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ホルミル、アシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、ウレイド、スルホニルおよびスルホンアミドからなる群から選択され、
R3およびR4は、独立して、水素またはC1〜C6アルキルから選択され、
R5およびR6は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノからなる群から選択されるが、ただしR5またはR6の1つがヒドロキシ、アルコキシまたはアミノである場合には、他は水素またはアルキルであり、
R7は、水素、アルキル、置換アルキル、ホルミルおよびアシルからなる群から選択され、
G1およびG2は、独立して、共有結合または:
−O−、−NR8−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)O−、−C(=O)NR9−、−NR9−C(=O)−、−SO2−NR10−、−NR10−SO2−、−CR11R12−、ZまたはE配置の−CH=CH−および−C≡C−
(式中、
R8は、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、複素環、置換複素環、アリール、置換アリール、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、ホルミル、アシル、カルボキシアルキル、カルボキシアリール、アミド、アミジノ、ウレイド、スルホニルおよびスルホンアミドからなる群から選択され、
R9およびR10は、独立して、水素またはC1〜C6アルキルから選択され、
R11およびR12は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノから選択されるが、ただしR11またはR12の1つがヒドロキシ、アルコキシまたはアミノである場合には、他は水素またはアルキルである)からなる群から選択される二価の基であるが、ただしG1はJに最も近く、G1またはG2は、1,2または1,3または1,4の相対的配置で互いに結合していてもよい)の二価の基である]の化合物。 - Tが:
M1、M2、M3、M4およびM5は、独立して、O、SまたはNR18(式中、R18は、水素、アルキル、置換アルキル、ホルミル、アシルおよびスルホニルからなる群から選択される)から選択され、
f1、f2、f4、f7およびf10は、独立して、1、2、3または4から選択され、
f3およびf8は、独立して、2または3から選択され、
f5、f11、f13、f14 およびf15は、独立して、1または2から選択され、
f6は、0、1、2、3または4であり、
f9は、0、1または2であり、
(X)は、TがXに結合する地点を示し、
(W)は、TがA2、A3またはA4 に結合する地点を示す]からなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。 - 式(III):
A3およびA4は、必要に応じて存在し、
A1、A2、A3およびA4は、式S1〜S21:
RおよびR’は、天然アミノ酸の側鎖または非天然アミノ酸の側鎖から選択されるが、ただし、R’は水素でなく、
R’’は水素またはアルキルであり、
mは0、1または2であり、
nは0、1または2である)からなる群から選択されるが、ただしA1、A2、A3またはA4の少なくとも1つは式S2〜S21からなる群から選択され、
Xは−O−または−NR1−(式中、R1は、水素、アルキル、置換アルキル、ホルミル、アシルおよびスルホニルからなる群から選択される)であり、
T2は
q1、q2、q3、q6、q7、q8、q9、q10、q11、q13、q15およびq16は、各々独立して、1、2、3、4または5であり、
q4およびq18は、独立して、1または2であり、
q5は2、3または5であり、
q12およびq14は、各々独立して、0、1、2、3または4であり、
q17は0、1、2または3であり、
P1、P2、P3、P4およびP5は、各々独立してO、SまたはNHであり、
P6はNまたはCHであり、
P7はOまたはCR52R53であり、
R36は水素、C1−C6アルキル、ベンジルまたはアシルであり、
R50およびR51は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノからなる群から選択されるが、ただしR50またはR51の1つがヒドロキシ、アルコキシまたはアミノである場合には、他は水素またはアルキルであり、
R52およびR53は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノからなる群から選択されるが、ただしR52またはR53の1つがヒドロキシ、アルコキシまたはアミノである場合には、他は水素またはアルキルであり、
R54、R55、R56、R57およびR58は、独立して、水素、アルキル、ヒドロキシ、アルコキシおよびアミノからなる群から選択され、
RAAは天然アミノ酸の側鎖であり、
(X)は、T2がXに結合する地点を示し、
(W)は、T2がA2、A3またはA4 に結合する地点を示す)からなる群から選択される二価の基である]の化合物。 - X、A1、A2、A3およびTが表1Aに定義されているものである、請求項1に記載の化合物。
- X、A1、A2、A3およびT2が表1Bに定義されているものである、請求項3に記載の化合物。
- 請求項1に記載の構造を有する哺乳類モチリン受容体のアゴニストまたはアンタゴニスト。
- 請求項3に記載の構造を有する哺乳類モチリン受容体のアゴニストまたはアンタゴニスト。
- 請求項1に記載の構造を有する哺乳類グレリン受容体のアゴニストまたはアンタゴニスト。
- 請求項3に記載の構造を有する哺乳類グレリン受容体のアゴニストまたはアンタゴニスト。
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