PL233276B1 - Fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka Smac, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie - Google Patents

Fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka Smac, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie

Info

Publication number
PL233276B1
PL233276B1 PL427190A PL42719018A PL233276B1 PL 233276 B1 PL233276 B1 PL 233276B1 PL 427190 A PL427190 A PL 427190A PL 42719018 A PL42719018 A PL 42719018A PL 233276 B1 PL233276 B1 PL 233276B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
ch2ch3
organophosphorus
protein
peptide derivatives
pro
Prior art date
Application number
PL427190A
Other languages
English (en)
Other versions
PL427190A1 (pl
Inventor
Marcin SIEŃCZYK
Marcin Sieńczyk
Agnieszka Łupicka-Słowik
Renata Grzywa
Józef Oleksyszyn
Martyna Dawidczyk
Mateusz Psurski
Waldemar Goldeman
Tomasz Olszewski
Original Assignee
Politechnika Wroclawska
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 Politechnika Wroclawska filed Critical Politechnika Wroclawska
Priority to PL427190A priority Critical patent/PL233276B1/pl
Publication of PL427190A1 publication Critical patent/PL427190A1/pl
Publication of PL233276B1 publication Critical patent/PL233276B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K5/00Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/10Tetrapeptides
    • C07K5/1002Tetrapeptides with the first amino acid being neutral
    • C07K5/1005Tetrapeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic
    • C07K5/1008Tetrapeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic the side chain containing 0 or 1 carbon atoms, i.e. Gly, Ala
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02Phosphorus compounds
    • C07F9/28Phosphorus compounds with one or more P—C bonds
    • C07F9/50Organo-phosphines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4747Apoptosis related proteins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka Smac o wzorze ogólnym 1. Zgłoszenie dotyczy również sposobu ich wytwarzania oraz zastosowania jako środków przeciwnowotworowych.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka Smac (ang. second mitochondria-derived activator of caspases) - czyli tetrapeptydu AVPI. Przedmiotem wynalazku jest również sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie w medycynie, zwłaszcza w terapii przeciwnowotworowej.
Proces apoptozy, stanowiący jeden z mechanizmów programowanej śmierci komórki, odpowiada za utrzymanie homeostazy organizmu. Jego aktywacja jest szczególnie istotna w przypadku komórek nowotworowych, które wykazują zwiększony poziom ekspresji białek inhibitorowych hamujących apoptozę (IAP, ang. inhibitor of apoptosis proteins). Choć w zależności od źródła sygnału wyróżnia się dwie ścieżki indukcji apoptozy (zewnątrzkomórkową oraz mitochondrialną), oba szlaki prowadzą do aktywacji enzymów wykonawczych apoptozy - kaspaz. Jedną ze strategii terapii przeciwnowotworowej jest projektowanie związków uwalniających apoptozę spod wpływu inhibitorów m.in. poprzez blokowanie oddziaływań domen BIR2 czy BIR3 białek inhibitorowych z kaspazą 3, 7 i 9. Spośród ośmiu białek należących do rodziny IAP, cztery są bezpośrednio zaangażowane w proces regulacji apoptozy (c-IAP1, c-IAP2, ML-IAP oraz XIAP), natomiast pozostałe są odpowiedzialne za regulację cyklu komórkowego i procesy zapalne.
Wśród związków o charakterze antagonistów białek IAP wyróżnia się monowalentne oraz biwalentne związki będące analogami motywu wiążącego AVPI wywodzącego się z N-końcowego rejonu białka SMAC. Niektóre związki o charakterze antagonistów jak LCL-161, AT 406/DEBIO 1143, GDC0917/CUDC-427 (monowalentne) czy TL-32711 (biwalentny) były przedmiotem badań klinicznych jako związki przeciwnowotworowe lub wspomagające terapię w połączeniu z innymi substancjami o aktywności przeciwnowotworowej.
Dotychczas nie opisano związków zawierających w swojej strukturze ugrupowanie fosforoorganiczne i wykazujących charakter antagonistyczny względem białek IAP.
Istotą wynalazku są fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka Smac o wzorze ogólnym 1, w którym Ri oznacza -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, R2 oznacza -H, -CH3, -CH(CH3)CH2CH3, -CH2(C6H5), -C6H4N, -CH2CH3, -CH(CH3)2, -CH2CH(CH3)2, -CH2CH2SCH3, -CH2CH2(C6H5), R3 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, -C6H5, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2, -O(C6H4)CH2CH3, -O(C6H4)CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5),-O(C6H4)-5-OH, R4 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, -C6H5, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2; -O(C6H4)-CH2CH3; -O(C6H4)CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5), O(C6H4)-5-OH, -OH.
W/w związki według wynalazku wykazują zdolność do oddziaływania z domeną BIR3 białka XIAP. Pochodne zawierające w swojej strukturze fosforoorganiczną pochodną fenyloalaniny charakteryzują się równocześnie parametrami kinetycznymi zbliżonymi do związków referencyjnych (GDC-0152 czy LCL-161). Pochodne te wykazują także zdolność do indukcji autoubikwitynylacji, a następnie degradacji białek cIAP1 w komórkach raka piersi MDA-MB-231.
Sposób wytwarzania fosforoorganicznych pochodnych peptydowych będących analogam i N-końcowej sekwencji białka Smac o wzorze ogólnym 1, w którym Ri oznacza -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, R2 oznacza -H, -CH3, -CH(CH3)CH2CH3, -CH2(C6H5), -C6H4N, -CH2CH3, -CH(CH3)2, -CH2CH(CH3)2,
-CH2CH2SCH3, -CH2CH2(C6H5), R3 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, -C6H5, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2, -O(C6H4)CH2CH3, -O(C6H4)CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5),
O(C6H4)-5-OH, R4 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, C6H5, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2, -O(C6H4)CH2CH3, -O(C6H4)CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5), O(C6H4)-5-OH, -OH polega na tym, że w pierwszym etapie prowadzi się syntezę tripeptydów o sekwencji NH2-Ala-Val-Pro-OH lub NH2-Ala-Chg-Pro-OH na podłożu stałym z wykorzystaniem strategii Fmoc, następnie przeprowadza się metylację grupy α-aminowej metodą Mistunobu. Otrzymany tripeptyd NH2-Ala-Val-Pro-OH lub NH2Ala-Chg-Pro-OH rozpuszcza się w acetonitrylu lub w CH3CN i dodaje się odczynnik sprzęgający HBTU, a następnie dodaje się odpowiedni związek fosforoorganiczny zawierający wolną grupę aminową: fosfinotlenek, ester diarylowy kwasu α-aminoaralkilofosfonowego lub monoester arylowy kwasu a-aminoaralkilofosfonowego, przy czym pH ustala się na poziomie 9 z wykorzystaniem DIPEA, a reakcję prowadzi się przez noc w temperaturze pokojowej, a następnie usuwa się lotne składniki mieszaniny pod zmniejszonym ciśnieniem.
Fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka Smac o wzorze ogólnym 1, w którym Ri oznacza -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, R2 oznacza -H, -CH3,
-CH(CH3)CH2CH3, -CH2(C6H5), -C6H4N, -CH2CH3, -CH(CH3)2, -CH2CH(CH3)2, -CH2CH2SCH3,
PL 233 276 B1
-CH2CH2(C6H5), R3 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, -CeHs, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2, -O(C6H4)CH2CH3, -O(C6H4)CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5), -O(C6H4)-5-OH,
R4 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, -C6H5, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2, -O(C6H4)CH2CH3, -O(C6H4)CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5), -O(C6H4)-5-OH, -OH do zastosowania jako środki przeciwnowotworowe.
Zdolność związków będących przedmiotem wynalazku do oddziaływania z domeną BIR3 białka XIAP określono w teście polaryzacji fluorescencji. Efekt działania proapoptotycznego pochodnych fosforoorganicznych prowadzący do autoubikwitynylacji a następnie degradacji białka cIAP1 w komórkach raka piersi MDA-MB-231 potwierdzono w teście Western blot.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest bliżej w przykładach wykonania, nie ograniczając jego zakresu oraz na rysunku na którym na:
fig. 1 przedstawiono schemat otrzymywania N-metylowych pochodnych tripeptydów Ala-Val/ChgPro: (a) 20% piperydyna w DMF, 22°C; (b) o-NBS-Cl, kolidyna, NMP, 22°C; (c) Ph3P, MeOH, DIAD, THF, 22°C; (d) β-ME, DBU, NMP, 22°C; (e) TFA, 22°C; R=CH(CH3)2 lub CH(CH2)5, fig. 2 przedstawiono schemat otrzymywania fosfinotlenków aromatycznych i alifatycznych, (a) PCl3, acetonitryl, 4 godz., reflux, (b) Cbz-NH2, R2-CHO, AcOH, reflux, 4 godz., (c) 33% HBr/AcOH, 2 godz., temp. pok., (d) TFA, 2 godz., temp. pok. lub 10 ekw. mol. HCl/MeOH, 30 min., reflux, fig. 3 przedstawiono schemat syntezy estrów diarylowych kwasów a-aminoalkilofosfonowych i a-aminoarylofosfonowych. (a) PCI3, acetonitryl, 4 godz., reflux, (b) Cbz-NH2, R2-CHO, AcOH, reflux, 4 godz., (c) 33% HBr/AcOH, 2 godz., temp. pok., fig. 4 przedstawiono schemat syntezy monoestru kwasu a-amino-metylofenylo-fosfonowego. (a) toluen, 5 godz., reflux; (b) 33% HBr/AcOH, 2 godz., temp. pok., fig. 5 przedstawiono zdjęcie - analiza zdolności otrzymanych związków fosforoorganicznych do indukcji autoubikwitynylacji i degradacji białka cIAP1 w liniach komórek MDA-MB-231. C - kontrola DMSO (0.1%), G - kontrola z wykorzystaniem związku GDC-0152 (10 μM), F - kontrola z wykorzystaniem związku LCL-161 (10 μM), 17, 18, 50 oraz 51 (10 μM) - wybrane pochodne fosforoorganiczne; a - próbki pobrane po 15 min. inkubacji, b - próbki pobrane po 120 min. inkubacji.
P r z y k ł a d 1. Otrzymywanie tripeptydów NH2-Ala-Val-Pro-OH oraz NH2-Ala-Chg-Pro-OH oraz metylacja N-końcowej grupy aminowej (fig. 1).
N-metylowane pochodne dwóch tripeptydów o sekwencjach: N-Me-Ala-Val-Pro-OH (1) oraz N-Me-Ala-Chg-Pro-OH (2) przeznaczonych do dalszej modyfikacji w celu otrzymania pochodnych fosforoorganicznych otrzymano techniką syntezy peptydów na podłożu stałym z wykorzystaniem strategii Fmoc. W pierwszym etapie, żywicę 2-Cl-Trt zmodyfikowano Fmoc-Pro-OH stosując 1,2-krotny nadmiar molowy aminokwasu. Po zablokowaniu wolnych miejsc wiążących (MeOH, 2 x 30 min.) określono stopień obsadzenia żywicy (0,88 mmol/g). Grupę Fmoc za każdym razem odblokowywano z użyciem 20% roztworu piperydyny w MeOH. Aminokwasy sprzęgano z wykorzystaniem HBTU jako odczynnika sprzęgającego (3 równoważniki molowe) oraz DIPEA (6 równoważników molowych) w DMF. Reakcje sprzęgania monitorowano stosując test Keisera. Po zakończonej syntezie zmodyfikowano N-końcową grupę aminową Ala poprzez przyłączenie grupy metylowej stosując reakcję Mitsunobu. Modyfikacja wymagała zamiany grupy blokującej Fmoc z N-końca Ala, na o-NBS, a następnie metylację drugorzędowej aminy z wykorzystaniem MeOH jako donora grupy metylowej. Ostatnim etapem było odblokowanie grupy o-NBS. Schemat reakcji wykonanych w procesie metylacji przedstawia Schemat na fig. 1. Po zakończonej syntezie produkt odcięto od żywicy (2 godz., temp. pok., TFA), a następnie oczyszczono z wykorzystaniem techniki HPLC, zliofilizowano i przechowywano w -20°C. Obecność peptydów potwierdzono wykonując HRMS (1: m/z 300.1923/300.1911 (M+H)+; 2: m/z 340.2236/340.2239 (M+H)+).
P r z y k ł a d 2. Sposób wytwarzania (S)-N-((di-tert-butylofosforylo)metylo)-1-((S)-3-metylo-2-((S)-2-(metylamino)propanamido)butanoylo)pirolidyno-2-karboksyamidu (związek nr 3, fig. 2).
Etap 1. Otrzymywanie trytyloaminy. Do schłodzonego (0°C) roztworu chlorku amonu (0.2 mola) w 25% wodnym amoniaku wkrapla się chlorek trytylu rozpuszczony w 200 ml toluenu (2 godziny). Po wkropleniu chłodzi się mieszaninę reakcyjną przez godzinę (0°C) a następnie prowadzi przez noc w temperaturze pokojowej. Następnego dnia przeprowadzi się ekstrakcję wodą (do zobojętnienia pH), a frakcję organiczną suszy nad siarczanem sodu, odparowuje na wyparce rotacyjnej, a następnie prowadzi krystalizację w heksanie. Otrzymany osad odsącza się pod próżnią i osusza.
Etap 2. Otrzymywanie trytyloiminy. Aminę (przygotowanie opisane w Etapie 1 (0.1 mola) i formaldehyd (0.4 mola) zalewa się toluenem (200 ml) i pozostawia na mieszadle magnetycznym przez noc.
PL 233 276 B1
Następnie, mieszaninę poddaje się ekstrakcji, suszy nad siarczanem sodu, a następnie odparowuje się lotne składniki na wyparce obrotowej. Osad sączy się przemywając eterem naftowym.
Etap 3. Otrzymywanie fosfinotlenku di-tertbutylowego. W tym celu do kolby okrągłodennej wyposażonej w mieszadło magnetyczne dodaje się 0,3 g (0.1661 mmol) di-tertbutylochlorofosfiny i 50 ml schłodzonego wodnego roztworu HCl (1 M). Reakcję prowadzi się przez noc w temperaturze pokojowej. Po 24 godzinach usuwa się lotne składniki mieszaniny na wyparce obrotowej. Powstały surowy produkt przemywa się toluenem, a następnie bez oczyszczania używa do dalszych etapów syntezy.
Etap 4. Otrzymywanie N-((di-tert-butylofosforylo)metylo)-1,1,1-trifenylometano aminy. Fosfinotlenek którego sposób przygotowania opisano w Etapie 3 (1 mmol) oraz trytyloiminę opisaną w Etapie 2 (1 mmol) rozpuszcza się w toluenie (50 ml). Mieszaninę ogrzewa się pod chłodnicą zwrotną przez 8 h, a następnie usuwa się lotne składniki mieszaniny na wyparce obrotowej.
Etap 5. Otrzymywanie (di-tert-butylfosforylo)metano aminy. Związek otrzymany w etapie 4 (0.3 mmol) umieszcza się w kolbie okrągłodennej wyposażonej w mieszadło magnetyczne, a następnie zalewa się roztworem HCl (3 mmol) w MeOH. Mieszaninę ogrzewa się pod chłodnicą zwrotną przez 30 minut, a następnie usuwa się lotne składniki mieszaniny na wyparce obrotowej. Otrzymany surowy produkt używa się w kolejnym etapie.
Etap 6. Otrzymywanie (S)-N-((di-tert-butylofosforylo)metylo)-1-((S)-3-metylo-2-((S)-2-(metyloamino)propanamido)butanoylo)pirolidyno-2-karboksyamidu. Tripeptyd N-Me-Ala-Val-Pro (0.033 mmol) umieszcza się w szklanej buteleczce wyposażonej w mieszadło magnetyczne i rozpuszcza w CH3CN (2 ml). Do rozpuszczonego peptydu dodaje się odczynnik sprzęgający HBTU (0.035 mmol) a następnie (di-tertbutylofosforylo)metanoaminę (0.04 mmol). Następnie ustala się pH na poziomie 9 z wykorzystaniem DIPEA. Reakcję prowadzi się przez noc w temperaturze pokojowej, a następnie usuwa się lotne składniki mieszaniny na wyparce obrotowej. Produkt oczyszcza się z wykorzystaniem techniki HPLC w układzie woda/acetonitryl, 0.05% TFA (gradient 0-100% acetonitrylu, 15 min., Rt = 10.087 min.). Obecność produktu potwierdzono techniką spektroskopii mas (Mcalcd ([M+H]+)/Mfound: 473.3251/473.3247).
W sposób analogiczny, przy użyciu odpowiednich aldehydów, otrzymuje się związki o symbolach 4-10.
Pochodne fosfinotlenków opisane symbolami 11-31 przygotowano w sposób analogiczny, jedyną różnicą w syntezie był Etap 5, który przeprowadzono prowadząc reakcję z kwasem trifluoorooctowym przez 2 godziny w temperaturze pokojowej.
P r z y k ł a d 3. Sposób wytwarzania fosfonianu bis(4-etylofenylo) 1-((S)-1-((S)-3-metylo-2-((S)-2-(metyloamino)propanamido)butanoylo)pirolidyno-2-karboksyamido)etylowego (związek nr 32, fig. 3).
Etap 1. Otrzymywanie fosforynu trój(4-etylofenylowego). Do kolby okrągłodennej odważa się 4-etylofenol (30 mmol) i rozpuszcza się go w acetonitrylu (50 ml), a następnie dodaje POCl3 (10 mmol). Całość ogrzewa się w temperaturze wrzenia przez 6 h, po czym lotne składniki mieszaniny usuwa się pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymany produkt w postaci bezbarwnego oleju używa się w kolejnym etapie bez oczyszczania.
Etap 2. Otrzymywanie karbaminianu benzylo (1-(bis(4-etylofenoksy)fosforylo)etylowego. Do kolby okrągłodennej odważa się aldehyd octowy (10 mmol), karbaminian benzylu (10 mmol) oraz otrzymany w etapie 1 fosforyn. Całość rozpuszcza się w lodowatym kwasie octowym i ogrzewa się w temperaturze 80°C przez 2 godziny, po czym lotne składniki mieszaniny usuwa się pod zmniejszonym ciśnieniem. Otrzymany produkt w postaci bezbarwnego oleju rozpuszcza się w metanolu i pozostawia do krystalizacji w temperaturze -20°C. Końcowy produkt w postaci białego osadu odsącza się pod zmniejszonym ciśnieniem i suszy na powietrzu do stałej wagi, po czym używa się w następnym etapie.
Etap 3. Otrzymywanie bromowodorku fosfonianu bis(4-etylofenylo) (1-amino)etylowego. Produkt uzyskany w etapie 2 (5 mmol) rozpuszcza się w 33% roztworze kwasu bromowodorowego w kwasie octowym (5 ml) i reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej przez 2 h. Lotne składniki mieszaniny usuwa się pod zmniejszonym ciśnieniem, otrzymany olej zalewa się eterem dietylowym i pozostawia w temperaturze 4°C w celu krystalizacji. Otrzymany produkt w postaci białego osadu suszy się na powietrzu do stałej wagi i używa w kolejnym etapie.
Etap 4. Otrzymywanie fosfonianu bis(4-etylofenylo) 1-((S)-1-((S)-3-metylo-2-((S)-2-(metyloamino)propanamido)butanoylo)pirolidyno-2-karboksyamido)etylowego. Tripeptyd N-Me-Ala-Val-Pro (0.15 mmol) umieszcza się w szklanym naczyniu wyposażonym w dipol magnetyczny i rozpuszcza w acetonitrylu (4 ml). Do rozpuszczonego peptydu dodaje się odczynnik sprzęgający HBTU (0.18 mmol), a następnie produkt otrzymany w etapie 3 (0.18 mmol). Następnie ustala się pH na poziomie 9 z wykorzystaniem DIPEA. Reakcję prowadzi się przez noc w temperaturze pokojowej, a następnie usuwa się
PL 233 276 B1 lotne składniki mieszaniny na wyparce obrotowej. Produkt oczyszcza się z wykorzystaniem techniki HPLC w układzie woda/acetonitryl, 0.05% TFA (gradient 0-100% acetonitrylu, 15 min., Rt = 13.6 min.). Obecność produktu potwierdza się techniką spektroskopii mas (Mteoretyczna ([M+H]+)/Mobserwowana: 615.33 11/615.5).
Analogicznie prowadzono syntezę związków 33-53.
P r z y k ł a d 4. Sposób wytwarzania fosfonianu 2-hydroksyfenylo wodoro (1-((S)-1-(metylo-L-alanyloL-walilo)pirolidyno-2-karboksyamido)-2-fenyloetylowego (związek nr 54)
Etap 1. Synteza karbaminianu benzylo 1-(hydroksy(2-hydroksyfenoksy)fosforylo)-2-fenyloetylowego. W suchym toluenie rozpuszcza się karbaminian benzylu (5.75 mmol) oraz o-fenylenochlorofosforan (5.75 mmol). Następnie wkrapla się aldehyd fenylooctowy (5.75 mmol) w czasie 10 min. Reakcję prowadzi się przez 5 godzin ogrzewając mieszaninę pod chłodnicą zwrotną w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. Następnie mieszaninę studzi się i usuwa się lotne składniki mieszaniny na wyparce obrotowej, a otrzymany surowy produkt używa się w następnym etapie.
Etap 2. Synteza fosfonianu 2-hydroksyfenylo wodoru 1-amino-2-fenyloetylowego. W kolbie umieszcza się surowy produkt otrzymany w etapie 1 i dodaje 33% roztwór kwasu bromowodorowego w kwasie octowym (15 ml). Reakcję prowadzi się w temperaturze pokojowej przez 2 godziny, a następnie usuwa się lotne składniki mieszaniny pod zmniejszonym ciśnieniem. Uzyskany produkt w postaci oleju rozpuszcza się w eterze dietylowym i pozostawia do krystalizacji w temperaturze 4°C.
Etap 3. Otrzymywanie fosfonianu 2-hydroksyfenylo wodoro (1-((S)-1-(metylo-L-alanylo-L-walilo)pirolidyno-2-karboksyamido)-2-fenyloetylowego. Tripeptyd V-Me-Ala-Val-Pro (0.034 mmol) umieszcza się w szklanym naczyniu wyposażonym w dipol magnetyczny i rozpuszcza w acetonitrylu (2 ml). Do rozpuszczonego peptydu dodaje się odczynnik sprzęgający HBTU (0.040 mmol), a następnie dodaje związek otrzymany w etapie 2 (0.040 mmol). Następnie ustala się pH na poziomie 9 z wykorzystaniem DIPEA. Reakcję prowadzi się przez noc w temperaturze pokojowej, a następnie usuwa się lotne składniki mieszaniny pod zmniejszonym ciśnieniem. Produkt oczyszcza się z wykorzystaniem techniki HPLC w układzie woda/acetonitryl, 0.05% TFA (gradient 0-100% acetonitrylu, 15 min., Rt = 10.3 min.). Obecność produktu potwierdzono techniką spektroskopii mas (Mteoretyczna ([M+H]+)/Mobserwowana: 575.2629/575.2625).
W sposób analogiczny otrzymuje się związek 55 stosując w etapie 3 tripeptyd Me-Ala-Chg-Pro-OH. P r z y k ł a d 5. Analiza oddziaływań otrzymanych fosforoorganicznych pochodnych peptydowych z domeną BIR3 białka XIAP.
Potencjał związków fosforoorganicznych stanowiących istotę wynalazku jako antagonistów białek inhibitorowych apoptozy analizowano z zastosowaniem techniki polaryzacji fluorescencji, umożliwiającej analizę oddziaływań białko-ligand poprzez pomiar intensywności polaryzacji światła emitowanego przez ligand zmodyfikowany kowalencyjnie fluoroforem (sonda molekularna o sekwencji H2N-Ala-ValPro-Dpm-Ala-Lys(FL)-Lys-CONH2, Xex = 485 nm, Xem = 530 nm). W wyniku oddziaływania z miejscem wiążącym białka sonda wykazuje mniejszą możliwość rotacji grupy fluoroforu, dlatego emitowane światło jest w większym stopniu spolaryzowane niż w przypadku pomiaru dla wolnej sondy w roztworze lub sondy w układzie białko-antagonista współzawodniczący o miejsce wiążące.
W pierwszym etapie testów, wyznaczono stałą dysocjacji Kd białka oraz sondy znakowanej fluorescencyjne. W tym celu, na 384-dołkowej czarnej polistyrenowej płytce przygotowano rozcieńczenia białka BIR3 XIAP (od 2.5 pM do 0.0763 nM) w buforze polaryzacyjnym (bufor fosforanowy, pH 7.5, z dodatkiem γ-globuliny (100 pg/ml) oraz NaN3 (0.02% v/v). Następnie, do studzienek dodano roztwór sondy fluorescencyjnej (końcowe stężenie 2 nM). Po 30 min. inkubacji w temperaturze pokojowej z wykorzystaniem czytnika mikropłytek odczytano wartości polaryzacji, które posłużyły do wyznaczenia wartości Kd wynoszącej 49.85 nM.
W kolejnym etapie zbadano potencjał otrzymanych pochodnych fosforoorganicznych do oddziaływania z domeną BIR3 białka XIAP. W tym celu, w studzienkach mikropłytki przygotowano rozcieńczenia otrzymanych peptydowych fosforoorganicznych funkcjonalnych analogów białka XIAP, tetrapeptydu Ala-Val-Pro-Trp jako kontroli pozytywnej oraz komercyjnie dostępnych związków o potwierdzonej zdolności do oddziaływań z domeną BIR3 w buforze polaryzacyjnym (stężenia od 50 pM do 0.0537 nM). Następnie do roztworów dodano roztwór domeny BIR3 białka XIAP w buforze polaryzacyjnym (50 nM). Po 15 minutach inkubacji w temperaturze pokojowej dodano roztwór sondy fluorescencyjnej (2 nM). W teście ze względu na rozpuszczalność związków fosforoorganicznych stężenie DMSO było stałe i wynosiło 1.4% (v/v). Prowadzono inkubację przez 30 min. w temperaturze pokojowej, a następnie z wykorzystaniem czytnika mikropłytek odczytano wartości polaryzacji, które posłużyły do wyznaczenia
PL 233 276 B1 parametrów kinetycznych opisujących oddziaływanie białko-ligand (EC50 oraz Ki). Wartości polaryzacji posłużyły do określenia % inhibicji, którego zależność od stężenia związku pozwoliła na wyznaczenie wartości EC50 (do obliczeń wykorzystano model czteroparametryczny ze zmienną wartością nachylenia). Wartość Ki wyznaczono przy użyciu narzędzia sieciowego opracowanego przez Nikolovska-Coleska et al. Wartości EC50 oraz Ki wyznaczone na postawie wartości polaryzacji fluorescencji zawarto w Tabeli 1.
P r z y k ł a d 6. Zdolność wybranych pochodnych fosforoorganicznych do indukcji autoubikwitynylacji białka cIAP1.
Pochodne o numerach 17, 18, 50 oraz 51 charakteryzujące się najlepszymi parametrami kinetycznymi wyznaczonymi dzięki zastosowanej technice polaryzacji fluorescencji przeanalizowano pod kątem zdolności do indukcji autoubikwitynylacji i degradacji białka cIAP1. W tym celu prowadzono hodowlę komórek linii MDA-MB-231 (ludzki nowotwór piersi) w medium RPMI-1640 z dodatkiem L-glutaminy (2 mM), pirogronianu sodu (1 mM), serum płodowego z cieląt (10%) oraz streptomycyny i penicyliny (oba antybiotyki w stężeniu 100 ąg/ml). Komórki hodowano w 37°C w wilgotnej atmosferze nasyconej 5% CO2. Komórki poddano trypsynizacji, zliczono i wysiano na 50 mm szalkach Petriego. Po całonocnej inkubacji, medium zmieniono na świeże, zawierające badane związki w stężeniu 10 mM lub 0.1% (v/v) DMSO. Następnie, komórki przemyto buforem fosforanowym i poddano lizie z wykorzystaniem bufom RIPA zawierającego inhibitory proteaz i fosfataz. Lizaty zwirowano (4°C, 15 min., 16000 g), zebrane supernatanty poddano analizie Western blot.
Lizaty komórkowe rozdzielono elektroforetycznie (SDS-PAGE, 4-12%, 25 ąg/studzienkę) w warunkach redukujących. Następnie wykonano elektrotransfer białek na membranę nitrocelulozową. Po zablokowaniu membrany w 5% roztworze mleka otłuszczonego w buforze fosforanowym z dodatkiem 0.05% Tween-20 (PBS-T, 1 godz., temp. pok.) membranę wypłukano trzykrotnie w buforze PBS-T (5 min., temp. pok.). Następnie membranę inkubowano z króliczymi monoklonalnymi przeciwciałami anty-cIAP1 IgG (1:1000, 0.5% mleko odtłuszczone w PBS-T) przez noc w 4°C. W kolejnym kroku, membranę ponownie trzykrotnie wypłukano i inkubowano z roztworem mysich przeciwciał anty-króliczych znakowanych peroksydazą chrzanową (1:1000, 0.5% mleko otłuszczone w PBS-T). Po godzinnej inkubacji w temperaturze pokojowej membranę wypłukano trzykrotnie w buforze PBS-T. Wizualizację wykonano po inkubacji z chemiluminescencyjnym substratem przy zastosowaniu systemu obrazowania molekularnego wyposażonego w kamerę CCD. Jako kontrolę obciążenia w teście Western blot wykorzystano przeciwciała specyficzne wobec dehydrogenazy fosforanowo-aldehydowej 3 (GAPDH). W tym celu, membranę po odpłukaniu chemiluminescencyjnego substratu buforem PBS-T inkubowano z mysimi przeciwciałami anty-GAPDH (1:1000, 0.5% mleko odtłuszczone w PBS-T). Po godzinnej inkubacji w 37°C membranę wypłukano trzykrotnie w buforze PBS-T i inkubowano z przeciwciałami anty-mysimi skoniugowanymi z peroksydazą chrzanową (1:5000, 0.5% mleko otłuszczone w PBS-T). Po wypłukaniu membrany, wizualizację przeprowadzono po dodaniu chemiluminescencyjnego substratu (Rysunek 1). Związki charakteryzują się zdolnością do indukcji autoubikwitynylacji a następnie degradacji w proteasomie białka cIAP1. Degradacja białka cIAP1 pozwala na obniżenie jego stężenia w komórce, a zatem zmniejszenie efektu inhibitorowego wobec kaspaz regulujących proces apoptozy.

Claims (5)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka
    Smac o wzorze ogólnym 1, w którym R1 oznacza -CH(CH3)2, - CH(CH2)5, R2 oznacza -H, -CH3, -CH(CH3)CH2CH3, -CH2(C6H5), -C6H4N, -CH2CH3, -CH(CH3)2, -CH2CH(CH3)2,
    -CH2CH2SCH3, -CH2CH2(C6H5), R3 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, -C6H5, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2, -O(C6H4)CH2CH3, -O(C6H4)CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5), -O(C6H4)-5-OH, R4 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, -C6H5, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2; -O(C6H4)CH2CH3; -O(C6H4)CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5), O(C6H4)-5-OH, -OH.
  2. 2. Sposób wytwarzania fosforoorganicznych pochodnych peptydowych będących analogami
    W-końcowej sekwencji białka Smac o wzorze ogólnym 1, w którym R1 oznacza -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, R2 oznacza -H, -CH3, -CH(CH3)CH2CH3, -CH2(C6H5), -C6H4N, -CH2CH3,
    -CH(CH3)2, -CH2CH(CH3)2, -CH2CH2SCH3, -CH2CH2(C6H5), R3 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, -C6H5, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2, -O(C6H4)CH2CH3, -O(C6H4)PL 233 276 B1
    -CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5), O(C6H4)-5-OH, R4 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, C6H5, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2, -O(C6H4)CH2CH3, -O(C6H4)-CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5), O(C6H4)-5-OH, -OH, znamienny tym, że w pierwszym etapie prowadzi się syntezę tripeptydów o sekwencji NH2-Ala-Val-Pro-OH lub NH2-AlaChg-Pro-OH na podłożu stałym z wykorzystaniem strategii Fmoc, następnie przeprowadza się metylację grupy α-aminowej metodą Mistunobu, otrzymany tripeptyd NH2-Ala-Val-Pro-OH lub NH2-Ala-Chg-Pro-OH rozpuszcza się w acetonitrylu lub w CH3CN i dodaje się odczynnik sprzęgający HBTU, a następnie dodaje się odpowiedni związek fosforoorganiczny zawierający wolną grupę aminową: fosfinotlenek, ester diarylowy kwasu a-aminoaralkilofosfonowego lub monoester arylowy kwasu a-aminoaralkilofosfonowego, przy czym pH ustala się na poziomie 9 z wykorzystaniem DIPEA, a reakcję prowadzi się przez noc w temperaturze pokojowej, a następnie usuwa się lotne składniki mieszaniny pod zmniejszonym ciśnieniem.
  3. 3. Fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami W-końcowej sekwencji białka
    Smac o wzorze ogólnym 1, w którym R1 oznacza -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, R2 oznacza -H, -CH3, -CH(CH3)CH2CH3, -CH2(C6H5), -C6H4N, -CH2CH3, -CH(CH3)2, -CH2CH(CH3)2, -CH2CH2SCH3, -CH2CH2(C6H5), R3 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, -C6H5, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2, -O(C6H4)CH2CH3, -O(C6H4)CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5),
    -O(C6H4)-5-OH, R4 oznacza -C(CH3)3, -CH(CH3)2, -CH(CH2)5, -C6H5, -C6H4-3-CH3, -C6H4-5-CH3, -C6H3-2,4-(CH3)2, -O(C6H4)CH2CH3, -O(C6H4)CH(CH3)2, -O(C6H4)C(CH3)3, -O(C6H5),
    -O(C6H4)-5-OH, -OH do zastosowania jako środki przeciwnowotworowe.
  4. 4. Fosforoorganiczne pochodne peptydowe do zastosowania według zastrz. 3, znamienne tym, że zastosowanie jako środki przeciwnowotworowe obejmuje działanie antagonistyczne wobec domeny BIR3 białka XIAP.
  5. 5. Fosforoorganiczne pochodne peptydowe do zastosowania według zastrz. 3, znamienne tym, że zastosowanie jako środki przeciwnowotworowe obejmuje działanie indukujące autoubikwitynylację oraz degradację białka cIAP1.
PL427190A 2018-09-27 2018-09-27 Fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka Smac, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie PL233276B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427190A PL233276B1 (pl) 2018-09-27 2018-09-27 Fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka Smac, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL427190A PL233276B1 (pl) 2018-09-27 2018-09-27 Fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka Smac, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL427190A1 PL427190A1 (pl) 2019-04-23
PL233276B1 true PL233276B1 (pl) 2019-09-30

Family

ID=66167901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL427190A PL233276B1 (pl) 2018-09-27 2018-09-27 Fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka Smac, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL233276B1 (pl)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6608026B1 (en) * 2000-08-23 2003-08-19 Board Of Regents, The University Of Texas System Apoptotic compounds
US6992063B2 (en) * 2000-09-29 2006-01-31 The Trustees Of Princeton University Compositions and method for regulating apoptosis

Also Published As

Publication number Publication date
PL427190A1 (pl) 2019-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Barlos et al. Efficient" one-pot" synthesis of N-tritylamino acids
US4337201A (en) Phosphinylalkanoyl substituted prolines
NO171788B (no) Analogifremgangsmaate ved fremstilling av terapeutisk aktive fosfinsyrederivater
JP5688826B2 (ja) カルパイン活性検出蛍光プローブ
US5750555A (en) Bis-indolyl maleinimide or indolopyrrolo carbazole containing an amino acid as PKC inhibitors
EP1259520A2 (en) Novel purines
Lukashuk et al. Introduction of chiral 2-(aminoalkyl) substituents into 5-amino-1, 3-oxazol-4-ylphosphonic acid derivatives and their use in phosphonodipeptide synthesis
Miccoli et al. Phosphotyrosine prodrugs: design, synthesis and anti-STAT3 activity of ISS-610 aryloxy triester phosphoramidate prodrugs
JP6026499B2 (ja) 二機能性ヒドロキシ−ビスホスホン酸誘導体
IE883321L (en) Novel derivatives of l-proline, their preparation and their biological uses
AU2441701A (en) Purine derivatives
AU2002310004B2 (en) Uronium and immonium salts for peptide coupling
VanderMeijden et al. Synthesis and application of photoproline-a photoactivatable derivative of proline
AU2002310004A1 (en) Uronium and immonium salts for peptide coupling
PL233276B1 (pl) Fosforoorganiczne pochodne peptydowe będące analogami N-końcowej sekwencji białka Smac, sposób ich wytwarzania oraz ich zastosowanie
Dziełak et al. A three-component Mannich-type condensation leading to phosphinic dipeptides—extended transition state analogue inhibitors of aminopeptidases
CN110028508B (zh) 一种抗肿瘤的重氮双环类细胞凋亡蛋白抑制剂
US4384123A (en) Phosphinylalkanoyl substituted prolines
JPS61100564A (ja) ペプチドで置換された複素環免疫促進剤
Breuer et al. Novel amino acid derivatives. Preparation and properties of aminoacylphosphonates and amino hydroxyimino phosphonates
Garbay-Jaureguiberry et al. Improved synthesis of [p-phosphono and p-sulfo] methylphenylalanine. Resolution of [p-phosphono-, p-sulfo-, p-car☐ y-and pN-hydroxycar☐ amido-] methylphenylalanine.
De León‐Rodríguez et al. Improved synthesis of DOTA tetraamide ligands for lanthanide (III) ions: A tool for increasing the repertoire of potential PARACEST contrast agents for MRI and/or fluorescent sensors
JPH11500433A (ja) セリンプロテアーゼ阻害剤
Robillard et al. Solid-phase synthesis of peptide-platinum complexes using platinum-chelating building blocks derived from amino acids
Jiménez-Andreu et al. Synthesis and biological activity of dehydrophos derivatives