专利名称：用于调节ire1、src和abl活性的方法和组合物的制作方法
技术领域：
真核生物中所有蛋白质的大约三分之一进入内质网(ER)进行翻译后加工和折叠。蛋白质折叠的质量受定位于内质网膜的由错误折叠的蛋白质所活化的激酶-RNA酶 Irel的监测。Irel起始转录因子编码mRNA的非剪接体的细胞质剪接反应，其起始基因组规模的转录程序，称为未折叠蛋白应答(unfolded protein response, UPR)。剪接的mRNA的翻译产生UI3R特异性转录因子，其在酵母中称为Hacl (Cox，J. S.等，Cell 87 :391-404(1996)) 而在后生动物中称为Xbpl aoshida，H.等，Cell 107 :881-91 Q001))，其活化参与内质网中蛋白质生物合成和恢复蛋白质折叠的基因。WR在癌症(Koong，A.C.等，Cancer Biol Ther 5(2006) ；Ma, Y.等，Nat Rev Cancer 4:966-77(2004))中、在阿尔茨海默氏病中 (Kudo, Τ.等，Ann N Y Acad Sci 977 :349-55(2002))以及多种其他细胞异常(cellular anomalies) (Zheng, Y.等，J Microbiol 43 :529-36(2005) ；Naidoo, N.等，J Neurochem 92 :1150-7(2005) ；Doody, G. M.等，Eur J Immunol 36:1572-82(2006))中活化，这表明异常的Irel活化与细胞功能障碍间存在多种可能的关联。UI3R期间，ER-腔内域(lumenal domain，LD)作为未折叠蛋白质的感受器，并促进Irel在ER膜平面中的侧面自缔合(self-association)(
图1A)。值得注意的是，纯化的LD以寡聚物的形式结晶，所述寡聚物具有两个不同的晶体学界面。两个界面上的 Irel 表面残基和 Irel 的体内活化有关(Credle，J.J.等，Proc Natl Acad Sci USA 102 18773-84 (2005) ) 0这一发现解释了之前观察到的WR期间Irel寡聚化(Shamu, C. E.等， Embo J 15 :3028-39 (1996))，并为通过活细胞成像可观察到的UI3R诱导病灶(foci)中Irel 组织化提供了首个结构上的合理解释(Kimata，Y.等，J Cell Biol 179 :75-86(2007)) (Aragon等，2008)。已有人提出LD的寡聚化会增加Irel的激酶-RNA酶结构域在ER膜胞浆侧的局部浓度，并通过二聚化活化酶结构域(Credle, J. J.等，Proc Natl Acad Sci USA 102 :18773-84(2005))。这种活化机制和很多熟知的细胞表面信号受体相似。例如，表皮生长因子受体(EGFR)配体诱导的二聚化(Zhang, X.等，Cell 125 1137-49 (2006))，通过诱导构象改变来活化激酶结构域，所述构象改变包括激酶N-和C-叶的打开以及活化环和高度保守的aC螺旋的重排(Zhang, X.等，Cell 125:1137-49(2006))。除了自结合，Irel的活化还涉及自磷酸化以及结合ADP作为辅因子。认为所有这些事件有助于活化核糖核酸酶的构象改变(Papa, F. R.等，Science 302 :1533-7(2003) ；Gonzalez, Τ. N.等，Methods Mol Biol 160 :25-36(2001))ο
已经报道了 Irel激酶-RNA酶结构域的晶体结构(Lee，K. P.等，Cell 132 89-100 (2008))0此结构揭示了两重的对称二聚体，其具有背靠背排列的与拥有两个独立活性位点的RNA酶二聚体紧密相连的激酶结构域。除了活化环、激酶结构域α D螺旋后的环、 以及RNA酶结构域中功能上重要且明显高度动态的环之外，这种结构是非常有序的。二聚体中激酶的背靠背排列是出人意料的，因为其使得活化环中磷酸化位点位于距离二聚体中配对分子的活性位点43-481的位置。这种排列不表现出产生在体内(Siamu，C. Ε.等， Embo J 15 :3028-39(1996))和体外(Lee, K. P.等，Cell 132 :89-100(2008))观察到的 Irel反式-自磷酸化。已有人提出RNA酶结构域的二聚化允许识别HACl/XBPlmRNA中含有剪接位点的保守串联茎环结构(Lee, K. P.等，Cell 132 :89-100 (2008))(图IB)。内质网应激(ER stress)和多种人类疾病(如癌症、糖尿病、蛋白病 (proteinopathies)和病毒感染)的关系，为通过操作WR来改变发病提供了理论支持。例如，在囊性纤维化中，提高蛋白折叠能力来产生更多呈现在细胞表面的氯通道是有益的。另一方面，在糖尿病中，胰岛细胞由于WR诱导凋亡而死亡，UPR的Irel分支(branch)已显示是细胞保护性的。在神经退行性疾病和其他蛋白质折叠疾病中，如导致失明的视网膜色素变性，细胞由于WR诱导凋亡而死亡。相同的概念适用于很多其他和WR有关的疾病。本发明提供了下述出乎意料的方法，即在药理上调节(如不同程度上的提高或降低)细胞折叠蛋白质的能力以及防止WR诱导的细胞死亡的方法。本文描述了第一种能够调节野生型Irel的小分子及其作用模式。此外，提供了用于筛选Irel调节剂的靶标和作用模式的强大且高效的测定，还提供了其筛选方法。
发明内容
本文公开了具有下式的Irel活化剂
权利要求
1.具有下式的化合物其中，R1、R21 和 R22 独立地是氢、卤素、-CN、-NO、-NO2, -NR9R10, -OR11、-COOR12, -SR13, -CO R14、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂芳基；R9、!^、! 11、! 12、! 13和R14独立地是氢、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂芳基；X是NH或S ；并且 χ和ζ独立地是0至5的整数。
2.具有下式的化合物其中，R1、R21 和妒6 独立地是氢、卤素、-CN、-NO、-NO2, -NR9R10, -OR11、-COOR12, -SR13, -CO R14、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂芳基；R9、!^、! 11、! 12、! 13和R14独立地是氢、取代或未取代的烃基、取代或未取代的杂烃基、取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂芳基；y是0至4的整数；以及 ζ是0至5的整数。
3.权利要求2的化合物，其中R36是取代或未取代的C1-Cltl烃基。
4.权利要求3的化合物，其中R36是甲基。
5.权利要求2的化合物，其中两个相邻的R^i取代基共同形成取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂芳基。
6.权利要求5的化合物，其具有下式
7.权利要求1-6中任一项的化合物，其中R1是取代或未取代的C1-Cltl烃基、取代或未取代的2至10元杂烃基、取代或未取代的C3-C8环烃基、取代或未取代的3至8元杂环烃基、 取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基。
8.权利要求7的化合物，其中R1是取代或未取代的C1-C5烃基、取代或未取代的2至5 元杂烃基、取代或未取代的C3-C6环烃基、取代或未取代的5或6元杂环烃基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基。
9.权利要求8的化合物，其中R1是未取代的C3-C6环烃基。
10.权利要9的化合物，其中R1是环丙基。
11.权利要求8的化合物，其中R1是取代或未取代的噻吩基。
12.权利要求1-11中任一项的化合物，其中R21是以R25取代或未取代的C1-Cltl烃基或者以 R25 取代或未取代的杂烃基，R25 是卤素、-CN、-CF3> -OH、-NH2, -SO2, -C00H、-NO、-SH、-N O2、氧代、未取代的烃基、未取代的杂烃基、未取代的环烃基、未取代的杂环烃基、未取代的芳基、或者未取代的杂芳基。
13.权利要求12的化合物，其中R21是以Rm取代或未取代的C1-C4烃基或者以Rm取代或未取代的2-4元杂烃基，R25是-CN、-CF3、-OH或氧代。
14.权利要求13 的化合物，其中 R21 是-CH2-CN、-CH2CH2OH 或-NH_C0-CH3。
15.具有下式的化合物
16.权利要求15的化合物，其中R1是取代或未取代的C1-C5烃基、取代或未取代的2至 5元杂烃基、取代或未取代的C3-C6环烃基、取代或未取代的5或6元杂环烃基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基。
17.权利要求16的化合物，其中R1是环丙基。
18.权利要求15-17中任一项的化合物，其中L是取代或未取代的亚烃基或者取代或未取代的杂亚烃基。
19.权利要求15-17中任一项的化合物，其中L是-NH-C(0)-或-NH-C(0)-NH-。
20.权利要求15-19中任一项的化合物，其中A是芳基。
21.权利要求20的化合物，其中A是苯基。
22.权利要求15-21中任一项的化合物，其中w是0或1。
23.权利要求15-22中任一项的化合物，其中R37是取代或未取代的C1-C4烃基。
24.权利要求23的所述化合物，其中R37是-CF3。
25.权利要求1、2和15中任一项的化合物，其具有下式之一
26.权利要求25的化合物，其具有下式
27.权利要求116中任一项的化合物，其中所述化合物活化Irel的活性。
28.权利要求116中任一项的化合物，其中所述化合物抑制Irel的活性。
29.一种药物组合物，其包含权利要求116中任一项的化合物和可药用赋形剂。
30.调节细胞中Irel活性的方法，其包括使有效量的权利要求116中任一项的化合物与所述细胞相接触。
31.在有此治疗需要的对象中治疗由异常Irel活性引起的疾病的方法，所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的权利要求1-26中任一项的化合物。
32.权利要求31的方法，其中所述异常Irel活性是与Irel活性的正常水平相比Irel 活性的量提高。
33.权利要求32的方法，其中所述疾病是癌症、炎性疾病或自身免疫病。
34.权利要求31的方法，其中所述异常Irel活性是与Irel活性的正常水平相比Irel 活性的量下降。
35.权利要求34的方法，其中所述疾病是囊性纤维化、视网膜色素变性、糖尿病或神经退行性疾病。
36.调节细胞中Irel活性的方法，包括使有效量的下式化合物与所述细胞相接触
37.权利要求36的方法，其中所述化合物具有如下式
38.权利要求36或37之一的方法，其中R5是取代或未取代的环烃基、取代或未取代的杂环烃基、取代或未取代的芳基、或者取代或未取代的杂芳基。
39.权利要求38的方法，其中R5是取代或未取代的杂芳基。
40.权利要求38的方法，其中R5是取代或未取代的吡唑基、取代或未取代的呋喃基、取代或未取代的咪唑基、取代或未取代的异噁唑基、取代或未取代的噁二唑基、取代或未取代的噁唑基、取代或未取代的吡咯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的哒嗪基、取代或未取代的噻唑基、取代或未取代的三唑基、取代或未取代的噻吩基、取代或未取代的二氢噻吩并吡唑基、取代或未取代的硫茚基、取代或未取代的咔唑基、 取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的吲哚基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的喹唑啉基、取代或未取代的苯并三唑基、取代或未取代的苯并噻唑基、取代或未取代的苯并噁唑基、取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的异吲哚基、取代或未取代的吖啶基、 取代或未取代的苯并异噁唑基、或者取代或未取代的二甲基乙内酰脲。
41.权利要求40的方法，其中R5是取代或未取代的嘧啶基、或者取代或未取代的喹唑啉基。
42.权利要求36-41中任一项的方法，其中调节Irel活性包括在有此治疗需要的对象中治疗由异常Irel活性引起的疾病。
43.权利要求42的方法，其中所述异常Irel活性是与Irel活性的正常水平相比Irel 活性的量提高。
44.权利要求42的方法，其中所述异常Irel活性是与Irel活性的正常水平相比Irel 活性的量降低。
45.权利要求42的方法，其中所述疾病是囊性纤维化、视网膜色素变性、糖尿病或神经退行性疾病。
46.权利要求42的方法，其中所述疾病是癌症。
47.权利要求42的方法，其中所述疾病是选自下列的神经退行性疾病亚历山大病、阿尔珀病、阿尔茨海默病、肌萎缩性脊髓侧索硬化、共济失调毛细血管扩张症、巴廷病(也称为Spielmeyer-Vogt-Sjogren-Batten病)、牛海绵状脑病(BSE)、卡纳范病、科克因综合征、 皮质基底节变性、克-雅氏病、亨廷顿病、HIV相关痴呆症、肯尼迪病、克拉伯病、路易体痴呆、神经系统亚速尔病(3型脊髓小脑共济失调)、多发性硬化症、多系统萎缩、嗜睡病、神经疏螺旋体病、帕金森病、佩-梅病、匹克氏病、原发性侧索硬化症、朊病毒病、雷夫叙姆病、桑德霍夫病、希尔德病、恶性贫血继发的脊髓亚急性联合变性、精神分裂症、脊髓小脑共济失调(具有不同特征的多种类型)、脊髓性肌萎缩、斯-理-奥病、或脊髓痨。
48.检测测试化合物的Irel调节活性的方法，所述方法包括 (i)使测试化合物与溶液中多个非寡聚化Irel蛋白相接触；( )检测所述非寡聚化Irel蛋白的寡聚化，从而鉴定所述测试化合物的Irel调节活性。
49.权利要求48的方法，其中通过检测所述溶液中透明度的降低实现所述寡聚化检测。
50.权利要求48的方法，其中用供体荧光团标记所述多个Irel蛋白的第一部分，用受体荧光团标记所述多个Irel蛋白的第二部分，其中通过检测荧光信号的变化实现所述寡聚化检测。
51.在细胞中提高Irel活性的方法，包括使有效量的舒尼替尼与所述细胞相接触。
52.在有此治疗需要的对象中治疗Irel活性缺乏引起的疾病的方法，所述方法包括向所述对象施用治疗有效量的舒尼替尼。
53.权利要求52的方法，其中所述疾病是囊性纤维化、糖尿病或神经退行性疾病。
54.权利要求52的所述方法，其中所述疾病是选自如下的神经退行性疾病亚历山大病、阿尔珀病、阿尔茨海默病、肌萎缩性脊髓侧索硬化、共济失调毛细血管扩张症、巴廷病 (也作Spielmeyer-Vogt-Sjogren-Batten病)、牛海绵状脑病(BSE)、卡纳范病、科克因综合征、皮质基底节变性、克-雅氏病、亨廷顿病、HIV相关痴呆症、肯尼迪病、克拉伯病、路易体痴呆、神经系统亚速尔病(3型脊髓小脑共济失调)、多发性硬化症、多系统萎缩、嗜睡病、神经疏螺旋体病、帕金森病、佩-梅病、匹克氏病、原发性侧索硬化症、朊病毒病、雷夫叙姆病、 桑德霍夫病、希尔德病、恶性贫血继发的脊髓亚急性联合变性、精神分裂症、脊髓小脑共济失调(具有不同特征的多种类型)、脊髓性肌萎缩、斯-理-奥病、或脊髓痨。
全文摘要
本发明公开了用于调节Ire1、Src或Abl的组合物，用于鉴定测试化合物的调节活性的方法，以及用于治疗Ire1、Src或Abl活性或失活引起的疾病的方法，等等。
文档编号A61P25/28GK102264728SQ200980145225
公开日2011年11月30日 申请日期2009年9月15日 优先权日2008年9月15日
发明者亚内特·芬纳-莫尔, 凯万·M·肖卡特, 塞巴斯蒂安·贝纳莱斯, 安德烈·科罗斯捷列夫, 帕斯卡尔·埃赫亚, 张超, 彼得·沃尔特, 罗伯特·斯特劳德, 阿列克谢·科伦内赫, 阿尔文·达尔 申请人:加利福尼亚大学董事会, 生命科学基金会