小分子制造技术

提出了具有通式结构A‑L‑B的化合物，其中A和B独立地是式1A或1B的E3泛素连接酶蛋白结合配体化合物。还提出了包含这些化合物的药物组合物及使用方法。

Small molecule

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】小分子专利
本专利技术涉及小分子E3泛素连接酶蛋白结合配体化合物，和它们在蛋白质水解靶向嵌合体(PROteolysisTargetedChimera，PROTAC)中的效用，及其制备方法，以及在医学中的用途。本专利技术特别涉及能够诱导E3泛素连接酶的自泛素化并引发其随后的蛋白酶体降解的PROTAC。专利技术背景E3泛素连接酶正在成为针对小分子调节和药物发现的有吸引力的靶标。E3使底物蛋白和泛素彼此紧密靠近，以催化泛素分子向底物的转移。底物泛素化可引发不同的细胞结局，其中最具有特征性的特征之一是多泛素化(poly-ubiquitination)和随后的蛋白酶体降解。人基因组包含＞600种预测的E3连接酶，这些酶在正常细胞生理学和疾病状态中起着重要作用，使得它们成为抑制剂发现的有吸引力的靶标。然而，E3连接酶不包含用于与小分子结合的深(deep)且“可被药物靶向(druggable)”的活性位点。因此，E3连接酶活性的阻断需要靶向蛋白质-蛋白质相互作用(protein-proteininteraction，PPI)，并且经常延伸、平坦和溶剂暴露的PPI表面使其成为药物设计的挑战。迄今为止，仅开发了数种强效的抑制剂，大多数化合物与E3底物识别位点结合，例如MDM2，凋亡蛋白抑制剂(inhibitorofapoptosisprotein，IAP)，希-林(vonHippel-Lindau，VHL)连接酶1-3和KEAP1。E3：底物相互作用的抑制剂在生物物理结合与细胞效力之间的有效浓度可存在差异3，这是由于来自高亲和力内源性底物的竞争，其由于抑制作用而显著提高了其细胞浓度。这造成了局限性，例如需要使用高浓度的抑制剂，这可导致脱靶(off-target)效应和细胞毒性，以及对酶活性的不完全阻断。而且，E3连接酶是多结构域和多亚基的酶，并且靶向单个结合位点使得其他骨架的骨架区域保持不受影响并使其他相互作用发挥作用。结果，E3连接酶抑制可能无效或无法概括(recapitulate)基因敲除或敲低。因此，需要靶向E3连接酶的新化学形式。E3连接酶不仅是用于抑制的靶标。已发现具有天然或合成来源的化合物与E3连接酶结合并促进新蛋白质的募集。这些界面化合物诱导连接酶-靶标PPI的从头形成(denovoformation)，这有效地操纵了针对新底物的E3泛素化活性，从而实现了靶蛋白的降解。一类具有E3连接酶活性的小分子操纵者(smallmoleculehijacker)包括单价化合物。这些所谓的“分子胶(molecularglue)”包括植物激素生长素(auxin)，它与CullinRING连接酶(CRL)CRL1-TIR1结合以靶向Aux/IAA家族的转录阻遏蛋白，以及免疫调节药物(immunomodulatorydrug，IMiD)沙利度胺(thalidomide)、来那度胺(lenalidomide)、泊马度胺(pomalidomide)及类似物CC-885，它们都与CRL4-CRBN连接酶的亚基cereblon(CRBN)结合，并将CRBN的活性重定向到不同的底物。4-10最近，发现磺胺类抗癌药物indisulam可诱导剪接因子RBM39通过募集CRL4-DCAF15活性而降解。表现出相似作用机理的一类不同的化合物是称为蛋白质水解靶向嵌合体(PROTAC)的二价分子。PROTAC包含由接头连接的连接酶的第一弹头部分(firstwarheadmoiety)和靶蛋白的第二弹头。11PROTAC、连接酶与靶标之间三元复合体的形成引发邻近诱导的靶标泛素化和降解。弹头配体(warheadligand)已被用于开发强效的且具有细胞活性的PROTAC，其募集不同的连接酶，包括CRL2-VHL、12-15CRL4-CRBN、16-20和IAP。21-22其中被PROTAC成功降解的靶标是BET蛋白Brd2、Brd3和Brd4，12，14-17FKBP，16，20蛋白激酶13，18等13，21。PROTAC的一个具有吸引力的特征是其亚化学计量的催化活性，13这不需要与用常规抑制剂一样完全占据靶标结合位点，导致降解浓度可比其单独组成部分的抑制浓度低数个数量级。此外，诱导的靶标耗尽可具有与靶标抑制相比更持久的细胞效应，并且可克服补偿性细胞反馈机制(例如靶标水平的升高)。至关重要的是，已示出，PROTAC分子可以在弹头配体的固有结合选择性之外展现出更多的蛋白质降解选择性12，15，１８。我们最近关于靶向CRL2-VHL的Brd4选择性PROTAC的结构研究表明了在连接酶与靶标之间的特异性配体诱导的PPI的重要性，其有助于稳定且高度密集的三元复合体的合作形成。15本专利技术人现已发现，使用适当设计的PROTAC，可以靶向E3连接酶本身以进行泛素化和蛋白酶体降解。对于至少某些方面，本专利技术人已发现包含两个E3结合部分实例的PROTAC可能能够形成三元复合体，其中相同的E3既起泛素化酶作用又起新底物作用。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了具有结构A-L-B的化合物，或其可药用盐、水合物、溶剂合物或多晶型物：其中A和B独立地是式1A或1B的E3泛素连接酶蛋白结合配体化合物：其中L是在R1或R2处与式1A化合物直接键合和/或在R3或R4处与式1B化合物直接键合的连接基团，并且其中L是-R5-[O(CH2)m]n-R6-，其中m和n独立地是0至10，并且R5和R6独立地选自下组：共价键、C1-C10亚烷基、-OR7-、C1-C10聚醚或-O-；其中R1选自以下中的任一者：组(1)当L在R1处与式1A化合物键合时：共价键或C1-C5亚烷基；或组(2)当L在R2处与式1A化合物键合时：H、NH2、C1-C5烷基或C(CN)C2H4；其中R2、R3和R4独立地选自下组：共价键、H、NH2、C1-C5烷基、C(CN)C2H4；其中X和Y独立地选自下组：H、OH或卤素；以及其中R7是C1-C5亚烷基。因此，式A-L-B化合物可包含通过接头L与式1A或1B化合物连接的式1A或1B化合物。在其中A和/或B是式1A化合物的一些实施方案中，式1A化合物可通过R1或R2与接头L连接。在其中A和/或B是式1B化合物的一些实施方案中，式1B化合物可通过R3或R4与接头L连接。如本文所述的具有通式A-L-B的化合物可在以下描述中称为“PROTAC-化合物”，“HOMO-PROTAC化合物”(其中部分A与部分B相同)，“Hetero-PROTAC化合物”(其中部分A与部分B不同)，或简称为“本专利技术的化合物”。专利技术人出乎意料地发现具有如上限定的结构A-L-B的化合物能够通过利用E3泛素化机制本身来诱导细胞内E3泛素连接酶蛋白的降解。因此，表明了具有结构A-L-B的化合物与两个E3泛素连接酶蛋白形成三级结构，以使得一个E3泛素连接酶蛋白将通过结构A-L-B的化合物与之连接的另一个E3泛素连接酶蛋白泛素化。还表明了该泛素化是由于两个E3泛素连接酶蛋白在三级结构中被迫紧密接近而诱导的，所述三级结构通过E3泛素连接酶蛋白与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有结构A-L-B的化合物，或其可药用盐、水合物、溶剂合物或多晶型物：/n其中A和B独立地是式1A或1B的E3泛素连接酶蛋白结合配体化合物：/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170414 GB 1706043.5;20170414 GB 1706042.71.具有结构A-L-B的化合物，或其可药用盐、水合物、溶剂合物或多晶型物：
其中A和B独立地是式1A或1B的E3泛素连接酶蛋白结合配体化合物：



其中L是在R1或R2处与式1A化合物直接键合和/或在R3或R4处与式1B化合物直接键合的连接基团，并且其中L是-R5-[O(CH2)m]n-R6-，其中m和n独立地是0至10，并且R5和R6独立地选自下组：共价键、C1-C10亚烷基、-OR7-、C1-C10聚醚或-O-；
其中R1选自以下中的任一者：组(1)当L在R1处与式1A化合物键合时：共价键或C1-C5亚烷基；或组(2)当L在R2处与式1A化合物键合时：H、NH2、C1-C5烷基或C(CN)C2H4；
其中R2、R3和R4独立地选自下组：共价键、H、NH2、C1-C5烷基、C(CN)C2H4；
其中X和Y独立地选自下组：H、OH或卤素；并且
其中R7是C1-C5亚烷基。


2.根据权利要求1所述的化合物，其中X是H或卤素。


3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的化合物，其中Y是OH。


4.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中A或B中的任一者是根据式1A的化合物，其中A具有式1C：





5.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中A是式1A化合物，且1B是式1A化合物。


6.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中L通过式1A的R1与A连接。


7.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中L通过式1A的R1与B连接。


8.根据前述权利要求中任一项所述的化合物，其中R5是化学键，R6是化学键，m是2并且n是3、4或5。


9.根据权利要求8所述的化合物，其中n是5。

【专利技术属性】
技术研发人员：阿莱西奥·丘利，基亚拉·马尼亚奇，斯科特·J·休斯，安德烈亚·特斯塔，
申请(专利权)人：邓迪大学，
类型：发明
国别省市：英国;GB