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CN101014568A - 抑制pdz－结构域相互作用的小分子 - Google Patents

抑制pdz－结构域相互作用的小分子 Download PDF

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CN101014568A
CN101014568A CNA2005800289699A CN200580028969A CN101014568A CN 101014568 A CN101014568 A CN 101014568A CN A2005800289699 A CNA2005800289699 A CN A2005800289699A CN 200580028969 A CN200580028969 A CN 200580028969A CN 101014568 A CN101014568 A CN 101014568A
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protein
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藤井直明
尤亮
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Abstract

新化合物具有一般通式(I)或(III)，已经发现它们可有效抑制PDZ结构域相互作用，且特别是MAGIs中PDZ结构域与致癌(肿瘤抑制)蛋白PTEN的相互作用和Dishevelled(Dv1)蛋白中的PDZ结构域与其它蛋白，诸如Frizzled(Fz)蛋白之间的相互作用。本发明还包括使用这样的化合物用于筛选和研究蛋白质的组合文库、阵列和方法。本发明的化合物在某些超表达Dishevelled蛋白(Dv1)的细胞系中产生编程性细胞死亡，从而抑制Wnt信号传导。

Description

抑制PDZ-结构域相互作用的小分子
背景技术和发明领域
本发明涉及抑制蛋白质的PDZ结构域或蛋白质与其它蛋白质的相互作用的方法，且更具体地说，本发明涉及发现可有效抑制PDZ结构域的新化合物。在一个极为特定的方面中，本发明涉及调节癌抑制蛋白PTEN的功能的蛋白质PDZ结构域或Dishevelled蛋白(DvI)的PDZ结构域的抑制和发现具有这类抑制能力的化合物。已经证实本发明的化合物在超表达DvI的癌细胞中产生编程性细胞死亡。
PDZ结构域为起调节蛋白-蛋白相互作用，诸如蛋白-蛋白识别的作用的信号传导蛋白的区域。对三种蛋白质命名了PDZ结构域，其中最初发现的结构域是：PSD-95(以突触后密度的信号传导中涉及的95kDa蛋白质)；DLG[果蝇属(Drosophila)致死性(1)盘大-1]；和ZO-1(维持上皮极性中涉及的密闭小带-1蛋白)。这些蛋白质分别在神经元突触传递、肿瘤抑制和细胞连接形成中起重要作用。将它们理解为通过使在信号传导，例如细胞间通讯中起作用的多蛋白复合物组织化而在体内起作用。例如，已知PDZ-组织化的信号传导复合物在涉及神经元或上皮细胞的通讯中起作用，例如通过使活化的受体与下游第二信使系统偶联，并且在转运和靶蛋白中与细胞信号传导位点偶联来进行。它们涉及重要细胞信号介体，包括离子通道、跨膜受体和调节酶的功能。认为含有PDZ的蛋白涉及与缺陷细胞信号传导相关的病症，包括缺血性神经损害和肿瘤发生。
在结构上，PDZ结构域为80-90个氨基酸的模块式蛋白相互作用结构域，它们包括6条β-链(βA-βF)和在球状结构中紧密排列的2个α-螺旋A和B。配体的肽结合在伸长的表面沟中发生，因为反平行β-链与β-B链和B螺旋发生相互作用。PDZ结构域的结构允许通过β-A链与β-B链之间结合羧酸酯的环结合肽末端上的游离羧酸酯基。
在具有PDZ结构域的蛋白质中有MAGIs(含有反向的膜缔合性鸟苷酸激酶蛋白质)。在该这类中的蛋白质参与细胞-细胞接触区上质膜内面上的多蛋白复合物装配。MAGIs为广泛在人体内表达的小族衔接头，它们具有6个PDZ结构域。MAGI-3使用其第二PDZ结构域(MAGI3-PDZ2)结合肿瘤阻抑物PTEN，即脂质/蛋白质磷酸酶。MAGI-3与PTEN的相互作用减少了磷脂酰肌醇3-激酶和Akt/PKB信号传导，而来自MAGI-3的PTEN的释放增加了Akt/PKB信号传导。一般而言，Akt/PKB信号传导在对细胞损伤的响应过程中通过抑制编程性细胞死亡确保细胞存活。然而，产生组成型Akt/PKB信号传导的PTEN突变体与人体癌症相关。这种相互作用的化学破坏将是研究Akt/PKB信号传导在转化和癌症中的作用的唯一方式，并且可以影响癌生长的发展。
另外，在发现具有PDZ结构域的蛋白质中有Dishevelled蛋白(DvI)。经证实其与Wnt和Frizzled蛋白的相互作用涉及一种或多种类型的癌症。
具有PDZ结构域的蛋白质相互作用的小分子抑制剂是理想的。到目前为止，尚未报导具有这种能力的小分子。在2002和2003年，我们披露了几种具有这类能力的化合物[Novak等，“使用化学修饰的肽类研究PDZ结构域配体结合位点”-Bioorganic & MedicinalChemistry Lett.2002(2471)；Fujii等，“通过合理设计非肽的小分子靶向PDZ-结构域(海报)”-(American Society of Cell Biology，2002年12月会议)；Novak等，“PDZ结构域相互作用的小分子抑制(海报)”-(American Society of Biochemistry and Molecular Biology，2003年4月会议)；Fujii等，“靶向PDZ结构域相互作用蛋白的选择性不可逆抑制剂”-JACS 2003 125：12074。
发明概述
本发明涉及已经发现可有效抑制PDZ结构域相互作用，且特别是MAGIs中PDZ结构域与抑癌(肿瘤抑制)蛋白PTEN的相互作用以及Dishevelled(Dvl)蛋白中的PDZ结构域与Frizzled(Fz)蛋白之间的相互作用的新化合物，且本发明涉及通过使用这些化合物抑制PDZ结构域的活性。
新化合物及其水合物和盐以及其标记的衍生物具有如下一般通式：
Figure A20058002896900111
或
Figure A20058002896900112
其中：
n为0、1或2；
X1为NH、N(CH3)、CH2、CH(CH3)、C(CH3)2、O、S、S(O)或SO2；
R0选自下列基团组成的组：C1-C3烷基、环丙基、卤素、OR5和S(O)mR5，其中m为0、1或2；
R1和R2独立地选自C2-C8链烯基、苯基环丙基、苯基丙烯基、R6-X2-C(R8)(R8)-R7-、R6-X2-N(R8)-R7-和R10X3R7-组成的组；
R3和R4独立为氢、甲基或乙基；
R5为甲基或乙基；
R6选自氢、C1-C10烷基、芳基、W、Y、NH2、NHCONR3R4、NHCOOR3和NHSO2R9组成的组；
R7选自下列基团组成的组：直接键；带有1-10个碳原子的烷基；芳基；-(NH)p(CH2CH2O)q(NH)p-，其中p为0或1且q为1-4的整数；和W；
R8选自下列基团组成的组：H、Y、OH、-NHCONR3R4；-NHCOOR3；-NHSO2R9、-(CH2)rCO2R3；和(CH2)rCONR3R4，其中r为1-3的整数；
R9为芳基或C1-C6烷基；
R10选自C1-C10烷基、芳基和W；
X2选自直接键、-NH-、-N(CH3)-、-NCONR3R4、-NCOOR3和-NSO2R9组成的组；
X3选自O、S、SO和SO2；
W为饱和碳环或杂环基；
Y选自COOH、COOR3、CONR3R4、CONHSO2R5、羟甲基、-CH2COOH、CH2CONR3R4和5-四唑基组成的组。
通式(I)化合物的优选实施方案包括如下这类化合物：其中X1为NH或S；其中R1和R2独立为任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代的烷基；其中R1为环烷基；和其中R1为苯基。在一个实施方案中，R2为带有1-20个，优选1-10个且更优选1-8个且最优选3-8个碳原子的未被取代的烷基，且R1为具有相同可能性的任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代的烷基。在其它实施方案中，R1为苯基或苯乙基且R2为任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代的烷基。在其它实施方案中，R2为环烷基。
本发明还包括制备这些化合物的方法和中间体。本发明还包括这类化合物的文库和制备这类文库的方法。本发明还包括通过将新化合物与各种标记部分连接而制备的标记形式的化合物和化学探针。
在另一个方面中，本发明包括抑制一种蛋白质的PDZ结构域与其它蛋白质相互作用、更具体地说是MAGI蛋白或Dishevelled蛋白(DvI)与其它蛋白质的相互作用的方法，通过使含有PDZ结构域的蛋白质或PDZ结构域与抑制有效量的如本文所定义的化合物接触来进行。在另一个方面中，本发明涉及研究蛋白质相互作用和/或PDZ结构域功能的方法，该方法包括使所述的蛋白质或结构域接触如本文所述的化合物或多种化合物。本发明还包括用于研究蛋白质相互作用或用于筛选PDZ结构域活性的蛋白质的这类化合物阵列。
在该方面的一个更具体的方面中，本发明包括抑制MAGIs中的PDZ结构域与致癌(肿瘤抑制)蛋白PTEN的相互作用或抑制Dishevelled蛋白中的PDZ结构域与其它蛋白质、例如Frizzled(Fz)蛋白的相互作用，通过使MAGI蛋白、Dishevelled蛋白或这类蛋白质的PDZ结构域接触有效抑制量的如本文所述的化合物来进行。
在另一个实施方案中，本发明还提供了治疗癌症的治疗方法，包括使癌或癌细胞接触有效抑制PDZ结构域用量的本发明化合物。在这些实施方案中，癌细胞一般存在于患者中且接触步骤一般通过对该患者给予治疗剂、即一种或多种本发明的化合物或含有它们的组合物来进行。该方法可以进一步包括对所述的患者给予第二种治疗剂，诸如化疗剂或放疗。癌细胞可以为乳腺癌细胞、结肠直肠癌细胞、肺癌细胞、肉瘤细胞或间皮瘤细胞、前列腺癌细胞、胰腺癌细胞、子宫颈癌细胞、卵巢癌细胞、胃癌细胞、食管癌细胞、头颈癌细胞、肝细胞癌细胞、黑色素瘤细胞、神经胶质瘤细胞、鳞状细胞癌细胞或成胶质细胞瘤细胞。
将He等在2003年10月提交的标题为″通过抑制WNT信号传导治疗癌症的方法″的美国专利申请US10/678,639完整地引入本文作为参考。该申请中披露了通过使细胞接触抑制Wnt蛋白与Frizzled受体结合的活性剂抑制超表达Wnt蛋白的癌细胞生长。PCT申请WO02/088081中披露了Wnt的超表达看起来与头颈鳞状细胞癌的发生相关。Wong等在J MoI.Cell 12：1251(2003年11月)中披露了DvI蛋白与Fz结合发生在Fz的PDZ结构域上。抑制PDZ-结构域/Dv1相互作用由此可以抑制Wnt信号传导且随后抑制癌细胞生长。
术语″Frizzled蛋白″(Fz或Frz)意旨一族与在组织极性显现中起作用的果蝇属frizzled基因相关的哺乳动物蛋白。Frizzled族包括至少10种哺乳动物基因。典型人Frizzled受体包括Frizzled1、Frizzled2、Frizzled3、Frizzled4、Frizzled5、Frizzled6、Frizzled7、Frizzled8、Frizzled9和Frizzled10。Frizzled蛋白受体涉及与具有氨基-末端配体结合结构域的G蛋白偶联受体类似的跨膜信号转导动态模型。
术语″Dishevelled″或″DvI″意旨一族Dishevelled蛋白，其全长序列一般具有：三个存在于Wnt拮抗蛋白Axin中的保守结构域，即DIX结构域；涉及蛋白-蛋白相互作用的PDZ结构域；和在调节RhoGTPases的蛋白中发现的DEP结构域。DvI蛋白包括，例如DvI-I、Dv1-2和Dv1-3。已知核酸和蛋白DvI序列来自各种种类，包括小鼠和人。典型人DvI-I、Dv1-2和Dv1-3蛋白序列分别可在参比序列NP-004412、NP-004413和NM-004414下获得。
″Wnt信号传导抑制剂″意旨这类化合物：例如，它们结合Dishevelled蛋白，以便干扰Dishevelled/Frizzled相互作用，并因此如已知用于Wnt信号传导的试验中所测定的部分或或完全阻断Wnt信号传导(例如测定由Tcf和Lef转录因子控制的β-连环蛋白水平或癌基因表达)。
″超表达Wnt蛋白的癌细胞″为一种癌细胞，其中特定Wnt蛋白的表达至少约为在来自相同组织的正常细胞中表达水平的2倍，通常至少约为其5倍。用于测定特定基因表达水平的方法为本领域众所周知。这类方法包括RT-PCR、使用针对基因产物的抗体等。
本发明在另一个方面中涉及通过使所述蛋白质接触本发明的化合物或多种化合物筛选对于PDZ结构域活性的蛋白质。
研究具有PDZ结构域或筛选对于PDZ结构域活性的蛋白质的功能可以包括使用本发明的单一化合物或包括本发明大量化合物在内的成员。通过大量试验，应用各蛋白质或这类化合物的阵列或文库进行后者。这些化合物可以为上述形式或优选还包括标记部分。另外，可以使这些化合物与固相支持体、例如平板或颗粒物质缀合或结合，并且这类固相支持体与化合物的组合为本发明的另一个方面。
所谓″抑制剂″意旨例如结合，部分或完全阻断刺激，减少、预防或延缓活化或使信号转导失活、脱敏或减量调节的化合物。类似地，术语″抑制″意旨部分或完全阻断刺激，减少、防止或延缓活化或使信号转导失活、脱敏或减量调节。化合物或组合物的″有效抑制量″为在特定试验或患者中产生抑制作用的用量。
附图简述
附图1描绘了本发明化合物与GST-融合的MAGI3PDZ2结构域蛋白GMP32的结合。
发明详述
本发明涉及已经发现可有效抑制PDZ结构域相互作用、且特别是MAGIs中PDZ结构域与抑癌(肿瘤阻抑)蛋白PTEN的相互作用以及Dishevelled(Dv1)蛋白中的PDZ结构域与Frizzled(Fz)蛋白或受体之间的相互作用的新化合物，并且涉及通过使用这些化合物抑制PDZ结构域的活性。本发明还涉及使用这类化合物产生的抗肿瘤作用，并且涉及这类化合物在治疗癌症中的应用。
新化合物及其水合物和盐以及其标记的衍生物具有如下一般通式：
Figure A20058002896900151
或
Figure A20058002896900152
其中：
n为0、1或2；
X1为NH、N(CH3)、CH2、CH(CH3)、C(CH3)2、O、S、S(O)或SO2；
R0选自组成的组C1-C3烷基、环丙基、卤素、OR5和S(O)mR5，其中m为0、1或2；
R1和R2独立地选自C2-C8链烯基、苯基环丙基、苯基丙烯基、R6-X2-C(R8)(R8)-R7-、R6-X2-N(R8)-R7-和R10X3R7-组成的组；
R3和R4独立为氢、甲基或乙基；
R5为甲基或乙基；
R6选自氢、C1-C10烷基、芳基、W、Y、NH2、NHCONR3R4、NHCOOR3和NHSO2R9组成的组；
R7选自下列基团组成的组：直接键；带有1-10个碳原子的烷基；芳基；-(NH)p(CH2CH2O)q(NH)p-，其中p为0或1且q为1-4的整数；和W；
R8选自下列基团组成的组：H、Y、OH、-NHCONR3R4；-NHCOOR3；-NHSO2R9、-(CH2)rCO2R3；和(CH2)rCONR3R4，其中r为1-3的整数；
R9为芳基或C1-C6烷基；
R10选自C1-C10烷基、芳基和W；
X2选自直接键、-NH-、-N(CH3)-、-NCONR3R4、-NCOOR3和-NSO2R9组成的组；
X3选自O、S、SO和SO2；
W为饱和碳环或杂环基；
Y选自COOH、COOR3、CONR3R4、CONHSO2R5、羟甲基、-CH2COOH、CH2CONR3R4和5-四唑基组成的组。
通式(I)化合物的优选实施方案包括如下这类化合物：其中X1为NH或S；其中R1和R2独立为任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代的烷基；和其中R1为苯基。在一个实施方案中，R2为带有1-20个，优选1-10个且更优选1-8个且最优选3-8个碳原子的未被取代的烷基，且R1为具有相同可能性的任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代的烷基。
R1和R2的某些优选实施方案包括：C3-C8烷基；C3-C6环烷基；被C3-C6环烷基、C3-C8链烯基取代的C1-C3烷基；-(CH2)mC6H5，其中m为O或1-3的整数；带有取代的苯基的-CH2OC6H5、CH2COC6H5、苯基(C2-C4链烯基)或类似部分；任选取代的苯基环丙基；-(CH2)sOH，-(CH2)sCONH2和-(CH2)sCOOH，其中s为1-3的整数；苯基；噻吩基；和任选取代的C3-C6环烷基-(C1-C3烷基)。特别优选的实施方案为苯基、苯乙基、苯基丙基、羟乙基、羟丙基和各种丙基、丁基和戊基。在一个优选的实施方案中，R1为-(CH2)mC6H5，其中m为0或1-3的整数，更优选苯基或苯乙基，且R2为带有1-8个，优选3-8个碳原子的任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代的烷基。在另一个实施方案中，R1为带有1-8个，优选3-8个碳原子的任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代的烷基，且R2为带有1-8个，优选3-8个碳原子的烷基。
本文所用的术语″烷基″意旨直链或支链或非-芳族环烃基或其组合，其为完全饱和的并且带有指定数量的碳原子(即C1-C10意旨1-10个碳原子)。非环烷基的实例包括，但不限于诸如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、仲丁基、例如正戊基、正己基、正庚基、正辛基的同系物和异构体等。环状烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。术语″低级烷基″意旨带有至多10个，优选至多6个碳原子的上述类型的基团。就本发明中的应用而言，烷基一般可以具有任意所需的大小。优选它们含有至多20个，更优选至多10个且最优选至多8个碳原子。环烷基含有3-8个碳原子。
本文所用的术语″链烯基″意旨直链或支链或非-芳族环状烃基或其组合，其含有一个或多个烯键并且带有指定数量的碳原子(即C1-C10意旨1-10个碳原子)。非环链烯基的实例包括但不限于诸如乙烯基、烯丙基、丙烯基、丁烯基、巴豆基、丁二烯基等这类基团。环状烷基的实例包括环戊烯基、环己烯基、环己二烯基等。就本发明中的应用而言，链烯基一般可以具有任意所需的大小。优选它们含有至多20个，更优选至多10个且最优选至多8个碳原子。
用于本发明中的烷基和链烯基可以未被取代或如上所述被单-或多取代。
取代的烷基、链烯基或环烷基还包括：芳基烷基，即被一个或多个芳基取代的烷基(包括环烷基)，例如苄基、苯乙基、1-苯基丙基、三苯基甲基、苯基丙烯基、环己基甲基、环丙基甲基等。它们还可以包括带有芳基作为取代基的环烷基，诸如苯基环丙基。芳基烷基上的芳族环或环可以进一步类似地被其它脂族基团取代，例如氯苄基、甲基苄基等。取代的烷基还包括被一个或多个饱和的或不饱和的杂环基取代的烷基，即取代的烷基为吡啶基甲基、吡啶基乙基、哌啶基甲基、吡咯烷基甲基、吗啉基甲基、喹啉基甲基等。这类基团可以被一个或多个卤素、羟基、低级烷基或低级烷氧基(包括这类基团的组合)取代。
本文所用的″芳基″意旨典型这类取代或未被取代的非脂族烃基，即多不饱和的，一般为芳族的烃取代基，它可以为彼此稠合或共价连接的单环或多环(至多三个环)，诸如苯基、萘基等。这类部分还包括稠合环部分，诸如茚满基等。用于芳族部分的取代基与用于脂族基团的那些取代基类似。本文所用的″芳基″还包括：类似的杂环基(有时称作″杂芳族″基团)，即在环上含有碳原子和额外的一个或多个杂原子的多不饱和环状部分，所述的杂原子一般为氧、氮、硫和或磷，诸如吡啶基、吡嗪基、吡唑基、噻吩基、呋喃基、噻唑基、咪唑基、吡咯基等；以及稠合环部分，诸如苯并唑基、苯并噻唑基等。它们可以任选被一个或多个取代基取代，所述的取代基诸如卤素、羟基、氨基、任选取代的低级烷基、任选取代的低级烷氧基、NCONR3R4和NCOOR3，且其它取代基包括上述基团R6定义内的基团。
芳基化合物还包括荧光芳族部分，诸如：
对于W的碳环或杂环部分具有如下通式：
Figure A20058002896900191
其中X4为直接键、NH、N(CH3)、CH2、CH(CH3)、C(CH3)2、O、S、S(O)、SO2、C(O)、NCONR3R4或NCO2R8，其中R3、R4和R8如上述所定义并且例如为：
一般而言，可以由原料氨基苯，例如：
Figure A20058002896900193
或具有各种如上述对基团Y和R0所指出部分的类似化合物，随后碘化5-位并且与诸如R1CH≡TMS或R1CH≡TES(其中TMS和TES分别表示三甲代甲硅烷基和三乙基甲硅烷基)这类化合物反应而生成取代的吲哚，并且进行烷基化等以便加成基团-CHR2(CH2)nOH，从而合成通式(I)的化合物。这类方法的解释如下文″实施例″部分中所示。
可以通过适当取代如上所述制备的化合物的基团来制备衍生物。
一般可以如下合成通式(III)的化合物。用伯胺类处理3-氟-4-硝基-6-甲基苯甲酸酯，随后用氯化锡(2)处理而得到3-烷氨基-4-氨基-6-甲基苯甲酸酯类。使该化合物与2-羟基羧酸在酸性条件下反应，随后进行碱性水解(方案A)：
Figure A20058002896900194
方案A
还可以如下合成通式(III)的化合物。硝化上一段落中所示的苯胺的三氟乙酰化化合物，随后用氯化锡(2)处理，得到一-三氟乙酰化二氨基苯。对三氟乙酰基进行烷基化和脱保护而得到一烷基化的二氨基苯，然后可以如方案A中所示将其转化成通式(III)的化合物。该过程如下文的方案B中所示：
Figure A20058002896900201
方案B
下表IA和IB显示了本发明通式(I)和(II)的有代表性的化合物，它们可以分别制备或通过如上所示的方法制成文库。
表1A(通式I)
Figure A20058002896900202
 化合物序号       R1       R2    n
    1    C2H4C6H5(苯乙基)      n-C4H9    0
    2    C2H4C6H5      i-C4H9    0
    3    C2H4C6H5      s-C4H9    0
    4    C2H4C6H5      环戊基甲基    0
    5    C2H4C6H5      环己基    0
    6    C2H4C6H5      HOOC(CH2)3-    0
    7    C2H4C6H5      C6H5    0
    8    C2H4C6H5      C6H5CH2-    0
    9    C2H4C6H5      C6H5C2H4-    0
    10    n-C5H11      n-C4H9    0
    11    i-C4H9      n-C4H9    0
    12    环己基      n-C4H9    0
    13    C6H5      n-C4H9    0
    14    C6H5CH2      n-C4H9    0
    15    C6H5(CH2)3      n-C4H9    0
    16    -(CH2)3OH      n-C4H9    0
    17    (CH2)3COOH      n-C4H9    0
    18    C6H5      i-butyl    0
    19    C6H5      s-C4H9    0
    20    C6H5      i-C3H7    0
    21    C6H5      环戊基甲基    0
    22    C6H5      环己基    0
    23    C6H5      2，2-二甲基丙基    0
    24    C6H5      C6H5C2H4    0
    25    C6H5      C6H5(CH3)3    0
表IB(通式ID)
Figure A20058002896900221
 化合物序号      R1       R2
    26   C2H4C6H5(苯乙基)     n-C4H9
    27   C2H4C6H5     i-C4H9
    28   C2H4C6H5     s-C4H9
    29   C2H4C6H5     环戊基甲基
    30   C2H4C6H5     环己基
    31   C2H4C6H5     HOOC(CH2)3-
    32   C2H4C6H5     C6H5
    33   C2H4C6H5     C6H5CH2
    34   C6H5C2H4     C2H4C6H5
    35   n-C5H11     n-C4H9
    36   i-C4H9     n-C4H9
    37   环己基     n-C4H9
    38   C6H5     n-C4H9
    39   C6H5CH2     n-C4H9
    40   C6H5(CH2)3     n-C4H9
    41   -(CH2)3OH     n-C4H9
    42   (CH2)3COOH     n-C4H9
    43   C6H5     i-C4H9
    44   C6H5     s-C4H9
    45   C6H5     i-C3H7
    46   C6H5     环戊基甲基
  47   C6H5     环己基
  48   C6H5     2，2-二甲基-丙基
  49   C6H5     C6H5C2H4
  50   C6H5     C6H5(CH2)3
可以用于制备通式(I)和(II)化合物文库的操作步骤如下所示(方案C)。
方案C
该方法包括生成通式(II)的化合物作为合成通式(I)化合物中的次末端化合物。然而，正如可以根据下文的试验数据中观察到的，通式(II)的化合物并非仅为中间体，其中的许多也表现出活性。
制剂和给药
可以将抑制蛋白质的PDZ结构域与其它蛋白质之间相互作用的本发明化合物以有效提供所需抑制作用的剂量或以预防、治疗或控制疾病的治疗有效剂量对患者或受试者给药，例如起神经保护作用的药物和抗肿瘤药。将含有所述物质的组合物以足以引起患者的有效治疗反应的用量对患者或受试者给药。将足以实现该目的的用量定义为″有效抑制量″、″治疗有效剂量″或″治疗有效量″。该剂量或用量根据所用特定活性物质的功效和受试者的疾病来决定。剂量的大小还由伴随对特定受试者给予特定化合物的任何不良反应的存在、性质和程度来决定。一般而言，所述的患者或受试者为人。然而，所述的患者或受试者可以为非人类的哺乳动物(例如灵长类、小鼠、猪、牛、猫、山羊、家兔、豚鼠、仓鼠、马、绵羊、狗、猫等)，并且可以为雄性或雌性。
可以通过在细胞培养物或实验动物中的标准药物操作步骤，例如通过测定LD50(使50％的群体致死的剂量)和ED50(在50％群体中的治疗有效剂量)来确定化合物的毒性和治疗功效。毒性与治疗作用之间的剂量比为治疗指数并且可以表示为LD50/ED50比值。优选表现出较大治疗指数的化合物。尽管可以使用表现出毒性副作用的化合物，但是因谨慎考虑设计将这类化合物靶向至受侵害组织的递药系统，以便将潜在的对正常细胞的损害减少到最低限度且由此减少副作用。
获自细胞培养试验和动物研究的数据可以用于配制用于人的剂量范围。这类化合物的剂量优选属于包括在几乎没有或无毒性的ED50的循环浓度范围内。该剂量可以在该范围内改变，这取决于所用的剂型和给药途径。就用于本发明方法的任意化合物而言，最初可以根据细胞培养试验估计治疗有效剂量。可以在动物模型中配制剂量以便如细胞培养中测定的获得包括IC50的循环血浆浓度(实现对症状的半数最大抑制的测试化合物浓度)。这类信息可以用于更为精确地测定在人体内的有用剂量。例如，可以通过高效液相色谱法(HPLC)测定血浆中的水平。
可以通过标准技术，使用一种或多种生理可接受的载体或赋形剂配制用于本发明的药物组合物。可以配制化合物及其生理可接受的盐和溶剂合物以便通过任意合适的途径给药，包括，通过吸入、局部、舌下、鼻内、口服、非肠道(例如通过静脉内、腹膜内、肌内、皮下、膀胱内或鞘内)或粘膜(包括鼻内、口服和直肠)。
为了口服或舌下给药，本发明组合物中的药物组合物可以采用例如锭剂、片剂或胶囊的形式，这些形式通过常规方式，使用药物上可接受的赋形剂制备，所述的赋形剂包括：粘合剂，例如预胶化玉米淀粉、聚乙烯吡咯烷酮或羟丙基甲基纤维素；填充剂，例如乳糖、微晶纤维素或磷酸氢钙；润滑剂，例如硬脂酸镁、滑石粉或二氧化硅；崩解剂，例如玉米淀粉或羟基乙酸淀粉钠；或湿润剂，例如十二烷基硫酸钠。可以通过本领域中众所周知的方法给片剂包衣。用于口服给药的液体制剂可以采用例如溶液、糖浆剂或混悬液形式，或可以将它们制成在使用前使用水或其它合适的载体溶解的干制品。可以通过常规方式，使用药物上可接受的添加剂制备这类液体制剂，所述的添加剂例如为：悬浮剂，例如山梨醇糖浆、纤维素衍生物或氢化可食用脂肪；乳化剂，例如卵磷脂或阿拉伯胶；非水载体，例如杏仁油、油酯类、乙醇或分级分离的植物油；以及防腐剂，例如对羟基苯甲酸甲酯类或对羟基苯甲酸丙酯类或山梨酸。如果合适，制剂还可以含有缓冲盐、矫味剂、着色剂和/或增甜剂。如果需要，可以将口服给药用制剂适当配制成可控释活性化合物的形式。
为了通过吸入给药，可以以来自加压药包或喷雾器的气雾剂形式，借助于使用合适的抛射剂便利地递送所述的化合物，所述的抛射剂例如为二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其它合适的气体。就加压气溶胶而言，可以通过安装递送计量的量的阀门来测定剂量单位。例如，可以配制含有化合物和合适的粉末基质，例如乳糖或淀粉的粉末混合物的用于吸入器和吹入器的明胶的胶囊和药筒。
可以配制用于通过注射，例如，通过快速推注或连续输注给药的化合物。可以将注射用制剂制成单位剂型，例如含有添加的防腐剂的安瓿或多-剂量容器。这些组合物可以采用诸如在油或水载体中的混悬液、溶液或乳剂这类形式，并且可以含有配制试剂，例如悬浮剂、稳定剂和/或分散剂。或者，活性组分可以为在使用前用合适的载体，例如无菌无热原水溶解的粉末形式。
还可以将本发明的组合物配制成直肠组合物，诸如栓剂或保留灌肠剂，例如含有常用栓剂基质，诸如可可脂或其它甘油酯类。
还可以配制用于透皮给药的本发明组合物。为了透皮给药，将活性化合物配制成一般为本领域中公知的软膏剂、药膏、凝胶剂或霜剂。可以将适用于透皮给药的药物组合物制成用于保持与表皮直接接触延长时间期限的离散的贴剂。如果通过局部给予本发明的组合物，那么可以将组合物配制成例如软膏剂、霜剂、透皮贴剂、洗剂、凝胶剂、喷雾剂、气溶胶、溶液、乳剂或本领域技术人员众所周知的其它剂型的形式。就不可喷雾的局部剂型而言，一般使用粘性到半固体或固体形式，它们包括载体或一种或多种与局部施用相容并且具有优选大于水的动态粘度的赋形剂。合适的制剂包括但不限于溶液、混悬液、乳剂、霜剂、软膏剂、粉末、搽剂、药膏等，如果需要，将它们灭菌或与影响各种特性，诸如，例如渗透压的助剂(例如防腐剂、稳定剂、湿润剂、缓冲剂或盐)混合。其它合适的局部剂型包括可喷雾的气雾剂，其中将优选与固体或液体惰性载体混合的活性组分包装在与加压挥发性物质(例如气体抛射剂，诸如氟利昂)的混合物中或挤压瓶中。如果需要，还可以将增湿剂或保湿剂加入到药物组合物和剂型中。这类额外的组分的实例为本领域众所周知的。组合物还可以包括在透皮递送装置中，诸如皮肤贴剂或更复杂的装置。
还可以将化合物制成长效制剂。可以通过植入(例如通过皮下或肌内)或通过肌内注射给予这类长效制剂。因此，例如，可以使用合适的聚合物或疏水性材料(例如作为在可接受的油中的乳剂)或离子交换树脂或作为微溶性衍生物，例如作为微溶性盐配制化合物。
组合物还可以为本领域公知的，例如在可生物降解或不可生物降解的可注射聚合物微球或微囊的基质、脂质体、乳剂等中的控释或缓释组合物形式。
如果需要，可以将组合物制成可以含有一种或多种包含活性组分的单位剂型的药包或配药装置。例如，药包可以包括金属或塑料箔，例如泡罩包。所述的药包或配药装置可以配有给药用说明书。
根据化学和物理性质的不同，本发明的化合物可以包括在组合物中并且以其自身或如果合适或根据物质的良好配制或给药所需的以另一种形式，诸如盐、溶剂合物、复合物、螯合物或其它衍生物对患者给药。同样，组合物中可以包括物质的前体药物，即在制备组合物或在将该组合物对患者或受试者给药时释放活性物质的物质。
如上所述，本发明还提供了治疗癌症的治疗方法，包括对患者给予一种或多种本发明的化合物或含有它们的组合物。该方法还可以包括对患者给予第二种治疗剂，诸如化疗剂或放疗。所治疗的癌症可以为乳腺癌、结肠直肠癌、肺癌、肉瘤、间皮瘤、前列腺癌、胰腺癌、子宫颈癌、卵巢癌、食管癌、头颈癌、肝细胞癌黑素瘤、神经胶质瘤、鳞状细胞癌或成胶质细胞瘤。
在实施本发明的过程中，可以对患者给予本发明的单一抑制性化合物或化合物的联合用药。可以将有效性化合物单独或与(或在时间上接近于)其它用于类似或其它治疗目的的治疗剂联合给药，例如给予本发明的化合物与佐剂或其它抗炎药。类似地，含有本发明一种或多种化合物的组合物还可以含有其它药物活性剂或治疗剂。
本发明还包括用于测试与PDZ结构域的相互作用或抑制它们的物质的阵列。一般而言，这类阵列用于测试组合或其它文库。该阵列包括标准装置，诸如平板，它含有排列在平板表面、例如在表面的孔中或结合在其表面上的某些位置上的化合物。平板或阵列可以含有单一类型的化合物或它可以含有以预先排列方式定位的不同化合物。
因此，本发明在一个方面中提供了用于具有PDZ结构域的蛋白质的抑制剂或用于研究指定PDZ结构域或含有它的蛋白质的活性的体外、离体和体内试验。特别地，这些试验可以用于测试这样的化合物：所述化合物具有用于测试结合PDZ结构域或抑制其活性的活性。一般而言，在这类试验中，使所测试的化合物或多种化合物接触具有PDZ结构域的蛋白质，并且进行合适的试验以便确定该结构域的正常活性是否已经得到抑制。例如，可以使用任意已知活性的蛋白质作为比较标准品，将试验结果与仅包括蛋白质而无测试化合物的对照试验进行比较。
或者，用于抑制蛋白质的PDZ结构域活性的化合物的筛选可以包括使这类蛋白质或含有或表达它的细胞接触本发明的化合物，并且检测与该化合物与所述结构域的特异性结合。通过诸如毛细管电泳、蛋白质印迹、质谱、ELISA、免疫色谱法或免疫组织化学这类方法进行检测。
测试化合物与蛋白质PDZ结构域的结合可以在溶液、在双层膜、与固相结合、在脂单层或在小囊泡中进行。可以通过测定或观察活性的改变或根据例如分光光度特性或色谱中或溶解性的改变来检验测试化合物的结合。还可以在竞争性结合试验中、例如通过确定未标记的测试化合物是否预防蛋白质与参比化合物的生物素化或荧光衍生物之间的相互作用来确定测试化合物的结合。
可以设计形成本发明方面的试验，以便使用一般平行进行{例如在机器人试验中的微量滴定板上以微量滴定形式进行}的自动化试验步骤筛选用于抑制一种或多种蛋白质的大化学文库。在一个优选的实施方案中，使用高流通量筛选方法，包括提供含有大量潜在抑制性化合物的组合化学或其它文库。然后在如本文所述的一种或多种试验中筛选这类文库，以便鉴定那些展示出所需活性的文库成员(特定的化学种类或子类)。当筛选调节剂时，阳性试验结果不一定表明特定的测试活性剂为良好药物。而阳性试验结果可以简单地表明测试活性剂可以用于抑制蛋白质PDZ结构域的活性。由此鉴定的化合物可以用作常用的PDZ结构域抑制剂研发的″先导化合物″或它们自身可以用作潜在或实际的治疗剂。
因此，本发明的另一个方面在于化合物的文库，诸如组合文库，生成这些化合物用于基于活性、即如本文所述抑制PDZ结构域进行测试，所述的化合物属于本文化合物、诸如通式(I)和(II)的一般定义内。组合化学文库为通过化学合成或生物合成，通过合并大量化学″构造单元″，诸如试剂产生的这类化学化合物的集合。例如，对指定化合物类型而言，通过在每种可能的方式中合并一组化学构造单元而形成线性组合化学文库。
用于制备组合文库的装置为商购的(例如，参见357MPS，390MPS，Advanced Chem Tech，Louisville KY，Symphony，Rainin，Wobuni，MA，433A Applied Biosystems，Foster City，CA，9050 Plus，Millipore，Bedford，MA)。
分别含有通式(I)或(II)的多种化合物的化学文库为本发明的一个方面并且可以通过如上文对各化合物所述进行平行合成来合成它们。
一般将用于筛选或测试抑制PDZ结构域功能的化合物支持在固相惰性支持体上，所述的支持体可以为颗粒或非颗粒的。一般而言，通过共价键，否则就是使化合物与固相制成材料结合进行固定。键可以通过支持体的化学组成部分或与之结合的部分形成，例如，以便提供活化表面(例如，就玻璃而言)。适合于固定的大量固相支持体的类型为本领域中公知的。它们包括尼龙、硝化纤维、活化的琼脂糖、重氮化纤维素、乳胶颗粒、塑料制品、聚苯乙烯、玻璃和聚合物涂敷的表面。以许多方式使用这些固相支持体，诸如膜、微量滴定板、珠、探针、浸渍片等。已知直接或通过连接基共价连接各种化合物至这些固相支持体的各种化学操作步骤。
一般而言，任意固相支持体的应用需要存在与一种化合物反应的亲核基团，该化合物必须含有能够与亲核基团反应的″反应基″。或者，″反应基″存在或被引入固相支持体以便与存在于寡核苷酸中或与寡核苷酸结合的亲核体反应。合适的亲核基团或部分包括羟基、硫氢基、氨基或活化的羧基，而能够与这些和其它亲核体(反应基)反应的基团包括二氯三嗪基、烷基环氧基、马来酰亚氨基、溴乙酰基等。将亲核或反应基引入固相支持体上的化学操作步骤为本领域公知的，并且包括活化尼龙(美国专利US5,514,785)、玻璃(Rodgers等，Anal.Biochem.，23-30(1999))、琼脂糖(Highsmith等，J.，Biotechniques12：418-23(1992)和聚苯乙烯(Gosh等，Nuc.Acid Res.，15：5353-5372(1987))的操作步骤。根据固相支持体上和测试化合物中存在的反应或亲核基团的不同，可以直接或使用双官能试剂进行偶联。双官能和偶联试剂为本领域众所周知的并且许多可以购自商品来源。
一般而言，通过使用合适的硅氧烷试剂将氨基-、硫氢基-、羧基-或环氧基-基团引入玻璃来活化玻璃表面。特别地，下列文献中已经描述了玻璃支持体上的寡核苷酸阵列的固定化：Guo等在Nuc.Acid Res.，22：5456-5465(1994)，使用二异硫氰酸1，4-亚苯酯；Joos等，Anal.Biochem.，247：96-101(1997)，使用琥珀酸酐和碳化二亚胺偶联；和Beatti，等，MoI.Biotech.，4：213-225(1995)，使用3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。
下列为制备本发明化合物的实施例。
实施例1：PDZ结构域抑制剂(2-(1-(羟戊基)-3-(2-苯乙基)-6-甲 基)-吲哚-5-甲酸[通式(I)；表1A，化合物1]的合成用于该合成的一般方案为(方案D)：
Figure A20058002896900301
方案D
(4-氨基-5-碘-2-甲基)苯甲酸甲酯(4)：将2-碘-5-硝基甲苯(1，10g)、三乙胺(16mL)、乙酸钯(68mg)、甲醇(20mL)和DMF(10mL)的混合物在90℃下和一氧化碳气体环境中(1atm)搅拌过夜。用乙酸，随后用盐水(100mL)洗涤，干燥(Na2SO4)并且蒸发。将残余物通过短硅胶垫过滤并且蒸发至得到2，为粗油状物。将2、乙醇(140mL)、水(2mL)、肼一水合物(3.8mL)、三氯化铁(0.17g)和活性炭(0.1g)的混合物在回流状态下搅拌3小时。过滤该反应混合物，用乙酸乙酯(200mL)稀释，用水洗涤两次(每次100mL)，随后用盐水(100mL)洗涤，干燥(Na2SO4)并且蒸发。将残余物通过短硅胶垫过滤并且蒸发至得到3，为粗油状物。在4℃下向3、甲醇(33mL)、碳酸钙(10g)的混合物中缓慢加入一氯化碘溶液(33mL，在二氯甲烷中1M)并且在环境温度下搅拌过夜。过滤该反应混合物，用乙酸乙酯(200mL)稀释，用亚硫酸钠水溶液(100mL)洗涤，随后用盐水(100mL)洗涤，干燥(Na2SO4)并且蒸发。通过柱色谱法纯化残余物(硅胶0.2L，洗脱剂：10％在己烷中的乙酸乙酯)并且蒸发至得到4(4.30g)，为淡棕色晶体。1HNMR(CDCl3，400MHz)δ8.28(s，IH)，6.54(s，1H)，4，39(宽峰s，2H)，3.84(s，3H)，2.50(s，3H)。
(2-(1-氧代戊基)-3-(2-苯基乙基)-6-甲基)吲哚-5-甲酸甲酯(7)：将4(250mg)、1-三乙基甲硅烷基-4-苯基丁炔(5，320mg)、乙酸钯(30mg)、碳酸钠(450mg)和脱气的DMF(2mL)的混合物在100℃下和氩气环境中搅拌5小时。将该反应混合物通过fluorisil过滤，用20％乙酸乙酯/己烷洗脱并且蒸发至得到吲哚6，为无定形物。在4℃下向6、二氯甲烷(3mL)和戊酰氯(0.52mL)的混合物中缓慢加入氯化锌(1M在乙醚中的溶液，0.77mL)，并且在4℃下搅拌3小时。用甲醇(3mL)处理该反应混合物，用乙酸乙酯(30mL)稀释，用水洗涤两次(每次10mL)，用碳酸钠水溶液(10mL)，随后用盐水(10mL)洗涤，干燥(Na2SO4)并且蒸发。用己烷洗涤粗残余物而得到7(165mg)，为棕色固体。Mp145-147℃；1H NMR(CDCl3，400MHz)δ8.87(s，1H)，8.32(s，IH)，7.30-7.20(m，3H)，7.19(s，1H)，7.14(d，J＝7.6Hz，2H)，3.93(s，3H)，3.39(t，J＝8.4Hz，2H)，3.01(t，J＝7.2Hz，2H)，2.74(t，J＝7.6Hz，2H)，2.71(s，3H)，1.68(五重峰，J＝7.6Hz，2H)，1.68(dt，J＝7.6Hz，15.2Hz，2H)，0.95(t，J＝7.2Hz，3H)。
(2-(1-羟戊基)-3-(2-苯乙基)-6-甲基)吲哚-5-甲酸(9)：将7(210mg)、甲醇(2mL)、1，4-二烷(2mL)和10％氢氧化钠水溶液(0.90mL)在90℃下加热3小时而得到8的溶液。在室温下向该溶液中加入硼氢化钠(210mg)。将该反应混合物在环境温度下搅拌过夜，用乙酸乙酯(30mL)稀释，用盐水(10mL)洗涤，干燥(Na2SO4)并且蒸发。通过fluorisil过滤粗残余物，用40％乙酸乙酯/己烷洗脱并且蒸发。用己烷洗涤残余物而得到9(161mg)，为灰棕色晶体。Mp161-163℃；1HNMR(CDCl2，400MHz)δ10(宽峰，1H)，8.45(s，1H)，8.10(s，1H)，7.3-7.1(m，3H)，7.18(s，1H)，6.98(d，J＝6.8Hz，2H)，4.39(t，J＝7.2Hz，IH)，3.19-2.87(m，4H)，2.77(s，3H)，1.78-1.05(m，6H)，0.84(t，J＝6.8Hz)。
蛋白质表达
由MAGI-3的第二PDZ结构域的GST融合构建体组成的质粒获自Genentech。将该质粒转入BL21DE3细胞，使其在37℃下生长至O.D.600为0.8，并且用1mM IPTG诱导。在3小时后，收集细胞，溶解并且通过谷胱甘肽琼脂糖珠(Pharmacia)的淤浆纯化蛋白质。将该蛋白质透析入试验缓冲液(pH7.4下的35mM HEPES，0.01％tritonX-100，10％甘油)并且用10,000MW截断值的Centricon滤膜(Waters)浓缩。通过SDS-PAGE，使用考马斯和银染色验证蛋白质纯度。使用Pierce提供的BCA方案对蛋白质进行定量。将蛋白质贮存在-80℃下和试验缓冲液中。表达单独的GST，纯化并且以相同方式贮存。
结合试验
将荧光偏振(polarization)竞争性试验用于检测化合物与MAGI-3PDZ2的结合。将荧光素标记的PTEN的羧基末端序列OregonGreenTM-PFDEDQHTQITKV-COOH用作探针。就阳性对照而言，我们选择了PFDEDQHTQITWV-COOH，其为对已知的对于MAGI-3PDZ2具有最高亲和力的肽序列。为了合成标记的肽，我们使用了Wang树脂上的标准Fmoc条件以便构建13个残基的肽。典型的偶联循环包括使用在干燥DMF中20％的哌啶使末端氨基酸脱保护，用DMF，然后用二氯甲烷将树脂洗涤2-3次，并且再次用两者洗涤，且通过茚三酮kaiser试验测定游离胺的存在。淤浆含有2.4当量的HBTU的偶联试剂，将要被加入生长的肽的2.5当量的Fmoc保护的氨基酸的下一个N末端氨基酸、以及在干燥DMF中的5当量的DIEA。使氨基酸在2-3小时内偶联并且将kaiser试验用于测定完全性。如果kaiser试验产生阳性，那么重复偶联步骤。该方法用于肽的每个残基。使用95％TFA与包括茴香硫醚和苯酚的清除剂混合物从树脂上裂解最终的肽。用乙醚沉淀肽并且冻干。使用HPLC纯化肽类并且用MALDI质谱法鉴定。
结果如附图1中所示。
为了检测化合物与MAGI-3蛋白的PDZ2结构域的结合，使用竞争性偏振试验。缓冲液包括pH7.4的35mM HEPES、0.01％tritonX-100和10％甘油。将蛋白质加入至终浓度为300nM且探针为10nM。然后加入竞争剂至终浓度为10pM-300μM。将一式三份的在总体积20uL中的样品转入384孔Corning不透明平板进行分析。在平衡时用LJLBiosystems平板读出器测定荧光偏振。竞争性数据符合单-位点竞争性表达并且比较非肽化合物的IC50值。
化合物在超表达DvI的癌细胞中的细胞凋亡作用
测试表1A的化合物的细胞凋亡作用以代表对Dishevelled(DvI)蛋白和Fz蛋白(Wnt受体)的PDZ结构域之间相互作用的抑制作用。使用细胞系H513和H1703，以0(对照组)、10μM和100μM施用测试化合物。结果如表2中所示。
表2
 化合物序号  浓度μM     细胞系   天数  编程性细胞死亡，％
    1     10     H1703     1     8.3
    1     100     H1703     1     14.7
    1     10     H513     1     15.8
    1     100     H513     1     18.1
人癌细胞体内生长的抑制
使用具有人癌细胞异种移植物的免疫缺陷型裸鼠的体内研究测试化合物1(实施例1)的抗肿瘤功效。
以8×105个细胞/动物注射人黑色素瘤细胞系LOX并且以106个细胞/动物注射人肺癌细胞系H460。在含有正常细胞培养基的100μL体积中调整人癌细胞系并且将其经皮下注入裸鼠的背侧区域上。注射后，使癌细胞异种移植物生长7天，此后，将小鼠随机分组，每个组由8只动物(n＝8)组成。用耳部标记分别给动物做标记。
将化合物1溶于水并且等分贮存且贮存在-80℃下，此后应用。将用于注射的剂量计算为50mg/kg体重。平均小鼠体重为20g+/-0.5g。使用PBS将测试化合物的量(1mg)调整至80μL并且每天注射(腹膜内)，持续14天。对照组为单独的PBS。在首次注射后1周测定肿瘤大小和小鼠体重。
结果表明在注射化合物1至2周结束时(参见表2)，LOX异种移植物中的肿瘤大小比从注射时的PBS对照组下降66％并且在H460异种移植物中下降20％。PBS对照组的小鼠平均体重为24.5g，而化合物1-注射的动物为22.2g。
结果如表3中所示。
表3
 PBS对照组   PBS对照组 化合物1注射 化合物1注射
细胞系     LOX     H460     LOX    H460
肿瘤体积     361mm2     415mm2     68mm2    341mm2
小鼠体重     24.5g     23.3g
在随后的类似试验中，使用具有人癌细胞异种移植物的免疫缺陷型裸鼠的体内研究测试化合物1的抗肿瘤功效。
以8000个细胞/动物注射人黑色素瘤细胞系LOX并且以1000000个细胞/动物注射人肺癌细胞系H460。在含有正常细胞培养基的100μL体积中调整人癌细胞系并且将其经皮下注入裸鼠的背侧区域上。注射后，使癌细胞异种移植物生长7天，此后，将小鼠随机分组，每个组由8只动物(n＝8)组成。用耳部标记分别给动物做标记。
将化合物1作为钠盐溶于水。将用于注射的剂量计算为50mg/kg体重。平均小鼠体重为24.2g+/-3.2g。使用PBS将1mg化合物1调整至80μL并且每天注射(腹膜内)，持续14天。对照组为单独的PBS。在首次注射后1周测定肿瘤大小和小鼠体重。
结果表明在注射化合物1至2周结束时(参见表1A)，LOX异种移植物中的肿瘤大小比从注射时的PBS对照组下降82％并且在H460异种移植物中下降34％。PBS对照组的小鼠平均体重为25.0g，而FJ-9注射的动物为22.2g。结果如表4中所示。
表4
  PBS对照组  PBS对照组 化合物1注射  FJ-9注射
 细胞系     LOX     H460     LOX    H460
 肿瘤体积     379mm2     498mm2     69mm2    328mm2
 小鼠体重     24.5g     23.3g
类似地测试化合物1和表1A和1B的其它化合物的细胞凋亡作用以代表对Dishevelled(DvI)蛋白和Fz蛋白(Wnt受体)的PDZ结构域之间相互作用的抑制作用。使用细胞系H460和LOX，以10μM施用3天测试化合物。通过胰蛋白酶消化收集在培养基中用测试化合物处理的培养细胞并且使用膜联蛋白V FITC编程性细胞死亡检测试剂盒(Oncogene Science，Cambridge，MA)，按照制造商的方案染色。立即通过流式细胞计量术(FACScan；Becton-Dickinson，Frankklin Lake，NJ)分析染色的细胞。结果如表5中所示。
表5
  试验1  试验2  试验3
文库1  编程性细胞死亡％ 文库2  编程性细胞死亡％ 文库3  编程性细胞死亡％
  化合物   H460    LOX  化合物  H460   LOX  化合物  H460   LOX
  对照组   9.22    10.85  对照组  10.24   9.67  对照组  7.59   8.81
  1   24.62    18.53  1  28.31   13.37  1  14.59   14.27
  26   16.13    16.86  35  34.73   23.23  43  34.22   20.24
  27   16.91    18.5  36  41.48   13.51  44  37.38   54.13
  28   58.76    38.53  37  45.05   7.49  45  96.96   86.71
  29   64.1    74.11  38  51.61   13.58  46  39.06   38.6
  30   78.07    55.76  39  42.9   29.35  47  49.77   73.02
  31   9.07    12.06  40  23.93   16.5  48  24.48   15.14
  32   21.13    15.36  41  19.96   12.69  49  82.53   96.34
  33   12.66    15.03  42  49.41   15.22  50  41.75   72.47
  34   76.59    44.73  10  39.64   19.08  18  21.11   9.53
  2   34.21    36.32  11  24.48   14.83  19  44.15   47.62
  3   79.9    56.29  12  28.8   15.83  20  28.9   11.77
  4   36.41    32.52  13  35.51   17.84  21  31.22   19.99
  5   24.39    27.15  14  24.26   11.88  22  16.22   15.47
  6   8.62    9.22  15  37.4   17.57  23  12.09   11.34
  7   13.92    17.96  16  15.7   14.5  24  26.58   26.56
  9   36.74    34.71  17  18.93   15.62  25  37.04   65.26
为本发明化合物、特别是具有抗肿瘤活性的化合物的靶标的其它蛋白质包括EPB50、ZO-I、nNOS、ERBIN和MUPP1。
应理解本文所述的实施例和实施方案仅为解释目的，并且提示本领域技术人员可以进行各种变型或改变且这些变型或改变包括在本申请的实质和范围以及待批权利要求的范围内。
为所有目的而将本文引述的所有公开文献、专利和专利申请完整地引入本文作为参考。

Claims (44)

1.具有如下通式的化合物及其水合物和盐，及其标记的衍生物：
Figure A2005800289690002C1
或
Figure A2005800289690002C2
其中：
n为0、1或2；
X1为NH、N(CH3)、CH2、CH(CH3)、C(CH3)2、O、S、S(O)或SO2；
R0选自下列基团组成的组：C1-C3烷基、环丙基、卤素、OR5和S(O)mR5，其中m为0、1或2；
R1和R2独立地选自C2-C8链烯基、苯基环丙基、苯基丙烯基、R6-X2-C(R8)(R8)-R7-、R6-X2-N(R8)-R7-和R10X3R7-组成的组；
R3和R4独立为氢、甲基或乙基；
R5为甲基或乙基；
R6选自氢、C1-C10烷基、芳基、W、Y、NH2、NHCONR3R4、NHCOOR3和NHSO2R9组成的组；
R7选自下列基团组成的组：直接键；带有1-10个碳原子的烷基；芳基；-(NH)p(CH2CH2O)q(NH)p-，其中p为0或1且q为1-4的整数；和W；
R8选自下列基团组成的组：H、Y、OH、-NHCONR3R4；-NHCOOR3；-NHSO2R9、-(CH2)rCO2R3；和(CH2)rCONR3R4，其中r为1-3的整数；
R9为芳基或C1-C6烷基；
R10选自C1-C10烷基、芳基和W；
X2选自直接键、-NH-、-N(CH3)-、-NCONR3R4、-NCOOR3和-NSO2R9组成的组；
X3选自O、S、SO和SO2；
W为饱和碳环或杂环基；
Y选自COOH、COOR3、CONR3R4、CONHSO2R5、羟甲基、-CH2COOH、CH2CONR3R4和5-四唑基组成的组。
2.权利要求1的通式(I)的化合物。
3.权利要求1的通式(II)的化合物。
4.权利要求1的通式(III)的化合物。
5.权利要求2的化合物，其中n为O。
6.权利要求2的化合物，其中X1为NH。
7.权利要求2的化合物，其中X1为O。
8.权利要求2的化合物，其中X1为S。
9.权利要求2的化合物，其中X1为NCH3或N(C2H5)。
10.权利要求1的化合物，其中Y为COOH或COOR3。
11.权利要求1的化合物，其中R0为C1-C3烷基。
12.权利要求9的化合物，其中R0为甲基。
13.权利要求1的化合物，其中R1和R2独立地选自C3-C6环烷基和C1-C20烷基，它们任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代。
14.权利要求1的化合物，其中R1和R2独立地选自C3-C6环烷基和C1-C10烷基，它们任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代。
15.权利要求1的化合物，其中R1和R2独立地选自C3-C6环烷基和C1-C8烷基，它们任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代。
16.权利要求1的化合物，其中R1和R2独立地选自C3-C6环烷基和C3-C8烷基，它们任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代。
17.权利要求1的化合物，其中R1和R2独立地选自：C3-C8烷基；C3-C6环烷基；-(CH2)mC6H5，其中m为0或1-3的整数；和被C3-C6环烷基取代的C1-C3烷基。
18.权利要求1的化合物，其中R1任选被苯乙基取代。
19.权利要求1的化合物，其中R1为2-羟乙基。
20.权利要求1的化合物，其中R1为苯基。
21.权利要求1的化合物，其中R1为丁基。
22.权利要求1的化合物，其中R2为丁基。
23.权利要求20的化合物，其中R2选自：C3-C6环烷基；被C3-C6环烷基取代的C1-C3烷基；-(CH2)mC6H5，其中m为0或1-3的整数；和任选被苯基、环烷基、羧基或羟基取代的C3-C8烷基。
24.权利要求1的化合物，其中R2为正丁基或苯乙基。
25.权利要求1的化合物，其中R2为R6-X2-C(R8)(R8)-R7-或R6-X2-N(R8)-R7-，并且基团R6-X2-C(R8)(R8)-R7-或R6-X2-N(R8)-R7-选自：C3-C8烷基；C3-C6环烷基；C3-C8链烯基；-(CH2)mC6H5，其中m为0或1-3的整数；-CH2OC6H5、CH2COC6H5、苯基(C2-C4链烯基)或带有取代的苯基的类似部分；任选取代的苯基环丙基；-(CH2)sOH、-(CH2)sCONH2和-(CH2)sCOOH，其中s为1-3的整数；苯基；噻吩基；和任选取代的C3-C6环烷基-(C1-C3烷基)。
26.权利要求2的化合物，其中R0为甲基，R1为苯乙基，R2为正丁基，X1为-NH，Y为COOH且n为0。
27.权利要求2的化合物，其中R0为甲基，R1为苯乙基，R2为苯乙基，X1为-NH，Y为COOH且n为0。
28.探针，包括权利要求1的化合物和可检测标记。
29.用于抑制蛋白质的PDZ结构域的功能的方法，包括使该蛋白质接触抑制有效量的权利要求1的化合物。
30.用于抑制蛋白质的PDZ结构域的功能的方法，包括使该蛋白质接触抑制有效量的权利要求2的化合物。
31.用于抑制蛋白质的PDZ结构域的功能的方法，包括使该蛋白质接触抑制有效量的权利要求3的化合物。
32.用于抑制蛋白质的PDZ结构域的功能的方法，包括使该蛋白质接触抑制有效量的权利要求4的化合物。
33.用于抑制蛋白质的PDZ结构域的功能的方法，包括使该蛋白质接触抑制有效量的权利要求25的化合物。
34.权利要求29的方法，其中所述的蛋白质为MAGI蛋白。
35.具有如下通式的两种或更多种化合物及其水合物和盐以及其标记的衍生物的组合文库：
Figure A2005800289690006C1
其中：
n为0、1或2；
X1为NH、N(CH3)、CH2、CH(CH3)、C(CH3)2、O、S、S(O)或SO2；
R0选自下列基团组成的组：C1-C3烷基、环丙基、卤素、OR5和S(O)mR5，其中m为0、1或2；
R1和R2独立地选自C2-C8链烯基、苯基环丙基、苯基丙烯基、R6-X2-C(R8)(R8)-R7-、R6-X2-N(R8)-R7-和R10X3R7-组成的组；
R3和R4独立为氢、甲基或乙基；
R5为甲基或乙基；
R6选自氢、C1-C10烷基、芳基、W、Y、NH2、NHCONR3R4、NHCOOR3和NHSO2R9组成的组；
R7选自下列基团组成的组：直接键；带有1-10个碳原子的烷基；芳基；-(NH)p(CH2CH2O)q(NH)p-，其中p为0或1且q为1-4的整数；和W；
R8选自下列基团组成的组：H、Y、OH、-NHCONR3R4；-NHCOOR3；-NHSO2R9、-(CH2)rCO2R3；和(CH2)rCONR3R4，其中r为1-3的整数；
R9为芳基或C1-C6烷基；
R10选自C1-C10烷基、芳基和W；
X2选自直接键、-NH-、-N(CH3)-、-NCONR3R4、-NCOOR3和-NSO2R9组成的组；
X3选自O、S、SO和SO2；
W为饱和碳环或杂环基；
Y选自COOH、COOR3、CONR3R4、CONHSO2R5、羟甲基、-CH2COOH、CH2CONR3R4和5-四唑基组成的组。
36.权利要求35的组合文库，其中所述的化合物具有通式(I)。
37.权利要求35的组合文库，其中所述的化合物具有通式(II)。
38.权利要求35的组合文库，其中所述的化合物具有通式(III)。
39.用于筛选一种或多种蛋白质的PDZ结构域活性的方法，包括使一种或多种蛋白质接触权利要求1的化合物。
40.用于筛选PDZ结构域活性或PDZ结构域活性的抑制或用于研究蛋白-蛋白相互作用的阵列，包括两种或更多种权利要求1的化合物。
41.用于治疗癌细胞中或患者的癌症的方法，包括使癌细胞接触治疗有效量的权利要求1的化合物，或对患者给予治疗有效量的权利要求1的化合物。
42.用于治疗患者癌症的方法，包括对该患者给予治疗有效量的权利要求2的化合物。
43.用于治疗患者癌症的方法，包括对该患者给予治疗有效量的权利要求3的化合物。
44.用于治疗患者癌症的方法，包括对该患者给予治疗有效量的权利要求4的化合物。
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