小分子rna酶抑制剂和使用方法
【专利摘要】本文描述了细菌核糖核酸酶(例如RnpA)的小分子抑制剂以及它们的合成和使用方法。使用所述化合物的方法包括治疗和预防微生物感染以及抑制细菌核糖核酸酶。本文还描述了鉴别用于治疗或预防微生物感染的化合物的方法。
【专利说明】小分子RNA酶抑制剂和使用方法
[0001]优先权申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年I月26日提交的美国临时申请号61/436，342的优先权，所述申请以引用的方式整体并入本文。
[0003]领域
[0004]本文中公开的主题大体涉及细菌核糖核酸酶(RNA酶)的小分子抑制剂以及它们的制备方法。此外，本文中描述的主题大体涉及使用本文中描述的小分子抑制剂来治疗和预防微生物感染的方法。
[0005]背景 [0006]金黄色葡萄球菌(staphylococcus aureus)感染往往会牵涉高的发病率和死亡率(参见Shorr等，Crit Care Med，34:2588-2595 (2006))。实际上，有报道估计在2005年所述生物体导致美国人的死亡数比HIV/AIDS更多(参见Bancroft，E.A.，Jama, 298:1803-1804(2007) ；Klevens 等，Jama, 298:1763-1771 (2007))。耐万古霉素(vancomycin-resistant)、耐甲氧西林(methicillin-resistant)、耐多种药物和超毒力菌株的出现进一步增强了对新型抗生素的需要(参见Appelbaum, P.C., Int JAntimicrobAgents, 30:398-408 (2007) ;Zetola 等，Lancet Infect Dis, 5:275-286 (2005))。细菌 RNA加工和降解是需要的细胞过程，它们可用于抗微生物药物的发现。
[0007]对细菌RNA降解的许多了解是来自大肠杆菌(Escherichia coli)的研究,其中大量mRNA衰变(bulk mRNA decay)被认为是由全酶复合物(RNA降解体)催化的，全酶复合物由四个亚单元组成:RNA酶E (rne)、RNA解旋酶(rhlB)、烯醇酶(eno)和PNPase (pnpA)(参JAL Carpousis, A.J., Annu Rev Microbiol, 61:71-87 (2007))。RNA 酶 E 是必需的核糖核酸酶并且是降解体复合物的关键组分。它充当RNA降解体的其它成员组装的支架并且在底物降解期间催化初始的内核糖核酸分解事件(endoribonucleolytic event)(参见Mackie,G.A.，Nature, 395:720-723(1998) ;Vanzo 等，Genes Dev, 12:2770-2781 (1998))。从它的本质上讲，可以认为RNA酶E是抗生素药物发现的一个适当的靶标。然而，许多革兰氏阳性细菌(Gram-positive bacteria)(包括金黄色葡萄球菌(S.aureus))缺少RNA酶E氨基酸直系同源基因(参见 Condon，C.,Microbiol Mol Biol Rev,67:157-174(2003))。因此，它们的降解组分和mRNA衰变机制较少被了解。
[0008]最近的研究表明，至少两种核糖核酸酶(RNA酶Jl和RNA酶Y)促进枯草杆菌(Bacillus subtilis)以及推测的其它革兰氏阳性细菌内的大量mRNA降解。枯草杆菌核糖核酸酶Jl是一种双功能的核糖核酸酶，它具有5^核酸外切酶和核酸内切酶活性，在体外介导 mRNA 降解(参见 Even 等，Nucleic Acids Res, 33:2141-2152 (2005) ;Mathy 等，Cell, 129:681-692(2007))。还发现所述酶与烯醇酶(大肠杆菌RNA降解体的一种组分)相互作用，并且RNA酶Jl耗尽的枯草杆菌菌株显示mRNA衰变适度减少，表明它可能是大肠杆菌 RNA 酶 E 的功能等效物(参见 Even 等，Nucleic Acids Res，33:2141-2152 (2005)；Commichau 等，Mol Cell Proteomics,8:1350-1360 (2009) ；Mader 等，Mol Microbiol,70:183-196 (2008)) 0然而，mRNA转换仍然在RNA酶Jl减少的细胞中发生，并且含有Y强发夹结构的RNA物质不可被所述酶有效降解，表明其它因素可能促进枯草杆菌细胞RNA降解(参见Yao等，Rna, 15 =2331-2339 (2009)) 0核糖核酸酶Y是最近鉴别出的核酸内切酶，它可能在表面上与RNA酶Jl协同起作用来介导大量RNA衰变。RNA酶Y可以裂解含有高阶二级结构的mRNA分子并且全面影响细胞信使RNA转换(参见Shahbabian等，Embo J，28:3523-3533 (2009))。RNA酶Jl和RNA酶Y都是必需的酶，并且在那一方面，可被认为是抗微生物药物发现的祀标(参见Kobayashi等，Proc Natl Acad SciUSA, 100:4678-4683 (2003))。然而，有待观察RNA酶J1、RNA酶Y和/或先前未表征的核糖核酸酶是否调控金黄色葡萄球菌内的mRNA衰变。
[0009]概述
[0010]正如本文中体现和广泛描述的，根据所公开的物质、化合物、组合物、套件和方法的目的，所公开的主题涉及组合物、制备所述组合物的方法和使用所述组合物的方法。更具体来说，本文中提供适用作细菌核糖核酸酶(RNA酶)抑制剂的化合物和组合物。一类RNA酶抑制剂包括具有以下结构的化合物:
[0011]
【权利要求】
1.一种治疗或预防受试者的微生物感染的方法，其包括向所述受试者施用有效量的具有以下结构的RNA酶抑制剂:
2.如权利要求1所述的方法，其中所述微生物感染是细菌感染。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述细菌感染是革兰氏阳性细菌感染。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述细菌感染是葡萄球菌感染。
5.如权利要求2所述的方法，其中所述细菌感染是金黄色葡萄球菌感染。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述金黄色葡萄球菌感染是耐药性金黄色葡萄球菌感染。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述金黄色葡萄球菌感染是生物膜相关的金黄色葡萄球菌感染。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述RNA酶抑制剂是RnpA抑制剂。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述RNA酶抑制剂是
10.如权利要求1至9中任一项所述的方法，所述方法进一步包括施用第二化合物，其中所述第二化合物是抗菌化合物。
11.一种抑制细菌核糖核酸酶的方法，所述方法包括使所述细菌核糖核酸酶与有效量的具有以下结构的RNA酶抑制剂或其可药学上可接受的盐或前药接触:
12.如权利要求11所述的方法，其中所述细菌核糖核酸酶是金黄色葡萄球菌RNA酶P。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述细菌核糖核酸酶是金黄色葡萄球菌RNA酶P是 RnpA0
14.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述接触发生在体内。
15.如权利要求1至13中任一项所述的方法，其中所述接触发生在体外。
16.一种化合物，其具有以下结构:
17.—种组合物，其包含一种或多种如权利要求16所述的化合物和可药学上可接受的载体。
18.—种鉴别用于治疗或预防微生物感染的化合物的方法，其包括以下步骤: a)组合RNA、RnpA和荧光染料来形成混合物； b)使所述混合物与所述化合物接触；以及 c)使用荧光监测细胞中RnpA介导的总细菌RNA降解，其中与对照相比，荧光减少指示RNA降解， 其中与对照相比，减少所述RnpA介导的总细菌RNA降解的化合物被鉴定为用于治疗或预防所述微生物感染的所述化合物。
【文档编号】A61K31/497GK103635191SQ201280015222
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年1月26日 优先权日:2011年1月26日
【发明者】P.M.邓曼, P.D.奥尔森, W.蔡尔德斯 申请人:罗切斯特大学, 内布拉斯加大学评议会, 联邦高等教育系统坦普尔大学