【正文】
內(nèi)容總結(jié) (1)對(duì)吲哚類查耳酮作為新型非細(xì)胞凋亡形式——Methuosis的誘導(dǎo)劑的合成和評(píng)價(jià) methuosis是一種新的蛋白酶獨(dú)立細(xì)胞死亡的形式,從胞吞胞吐派生的空泡的大量積累,最終導(dǎo)致細(xì)胞脫離底層和破裂 (2)化合物2被分配的縮寫(xiě)是MIPP,即3 (2 甲基1H吲哚3 基)1 (4 吡啶基)2丙烯1 。后者可能提供額外的好處:通過(guò)對(duì)腫瘤特異性肽或抗體運(yùn)載工具的表面改性允許非特異性藥物有選擇性地選擇受體。第二個(gè)挑戰(zhàn)涉及到MOMIPP和其活性類似物的弱水溶性。然而,對(duì)正常HMECs和皮膚成纖維細(xì)胞的研究表明,在細(xì)胞活性方面,空泡化對(duì)迅速分裂的癌細(xì)胞造成的后果比正常細(xì)胞更嚴(yán)重,尤其當(dāng)正常細(xì)胞進(jìn)入高密度固定相(圖5H)。最終, MOMIPP或相關(guān)化合物作為抗癌藥物的調(diào)配將面臨一些挑戰(zhàn)。在抗TMZ的GBM細(xì)胞以及耐阿霉素藥乳腺癌細(xì)胞中MOMIPP有效地誘導(dǎo)methuosis。因此,如果MOMIPP是以共價(jià)鍵結(jié)合到靶蛋白(S),有可能光起始劑反應(yīng)中間體的形成是沒(méi)有必要的。目前,我們正在尋求實(shí)驗(yàn)來(lái)表征MOMIPP的內(nèi)在光反應(yīng)活性和其插入到其他分子的能力。首先,MOMIPP本身可能是光活性的,并能表現(xiàn)出與活躍的苯甲酮相似的作用。在這方面, MIPP吲哚環(huán)的5位引入光活性疊氮化合物后產(chǎn)生了一種保留了良好的methuosis誘導(dǎo)活性(圖6)的衍生物,我們的這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)提供了幾種按照確定的步驟鑒定蛋白質(zhì)受體的途徑。歸根結(jié)底,這一機(jī)制的澄清將取決于MOMIPP及相關(guān)化合物(S)的特定的分子靶點(diǎn)的鑒定。然而,我們先前發(fā)現(xiàn), methuosis誘導(dǎo)產(chǎn)生的空泡由胞吞胞吐物和胞內(nèi)體引起,這與自噬不同。在一般情況下,由抗有絲分裂的查耳酮類化合物誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡被認(rèn)為是經(jīng)典細(xì)胞凋亡,而不是methuosis。在10μM濃度下,我們用這種化合物處理U251細(xì)胞48小時(shí),但沒(méi)有引起明顯的細(xì)胞空泡化或死亡。在文獻(xiàn)中描述的所有具有細(xì)胞毒性的查耳酮類化合物中,與MOMIPP最相似的那個(gè)化合物含有一個(gè)連接到3,4,5 三甲氧基苯基基取代的取代吲哚環(huán)。我們觀察到有絲分裂阻滯前用這些化合物處理的細(xì)胞沒(méi)有喪失活力(未公布的觀察)。雖然我們的能誘導(dǎo)methuosis的活性化合物(例如,MOMIPP)可劃分為查耳酮類化合物,但其特定的特點(diǎn)與先前所描述的大多數(shù)抗有絲分裂的查耳酮類化合物完全不同。后者的化合物被設(shè)計(jì)成許多秋水仙堿的和能結(jié)合β微管蛋白的天然產(chǎn)品bretastatins的類似物。這些類型的觀測(cè)促使了人們對(duì)那些通過(guò)對(duì)其特定受體的共價(jià)性改造而起效的藥物的興趣的普遍高漲。它仍然是有可能的,MOMIPP可作為一個(gè)特定目標(biāo)的邁克爾受體運(yùn)作,并帶有與特定的蛋白質(zhì)構(gòu)成的中介結(jié)合體分子的某些功能,并且在這里,鄰近的α,β不飽和酮的親核殘基(如半胱氨酸)可能促進(jìn)共價(jià)性改造。在表1總結(jié)的SAR研究顯示,雖然在我們的系列中的許多化合物具有α,β不飽和酮支架,也公認(rèn)能作為邁克爾受體,但只有MOMIPP和其他一些化合物能在微摩爾濃度下成為methuosis有效誘導(dǎo)劑。親電基團(tuán)使具有親電基團(tuán)的內(nèi)在基質(zhì)變?yōu)榧?xì)胞親核試劑,他們?cè)谒幬镌O(shè)計(jì)上不常使用,因?yàn)樗麄兛梢噪S意修改許多生物大分子。像2 吡啶(化合物10),3 吡啶(化合物11和16),吡嗪(化合物17),或苯基類似物(化合物9)這些類似物是無(wú)效的??傊?,這些研究結(jié)果表明,未來(lái)嘗試進(jìn)一步提高效能,創(chuàng)造更多的水溶性衍生物,或?qū)⑦@些化合物附在親和基質(zhì),吲哚環(huán)上的這些位置存在的靈活性是用的。5 甲氧基化合物(19歲,MOMIPP的)活性大大提高,而5 芐(化合物14)與經(jīng)取代的MIPP類似。首先,關(guān)于吲哚環(huán),氮的甲基化(化合物20)或去除2 甲基(化合物13)降低但并未消除活性。在幾乎所有情況中,產(chǎn)品從溶液中析出,然后用簡(jiǎn)單沖洗的方法很容易的從多余的催化劑(或起始原料)中純化出來(lái)。由于哌啶作為一種催化劑,我們起初在具有催化作用的大量哌啶的條件下進(jìn)行了醛縮合。我們也制造了有活性的疊氮化合物,可能有助于未來(lái)旨在識(shí)別MOMIPP的蛋白質(zhì)受體方面的研究。這里,我們描述了類似查耳酮的小分子MIPP,它能夠在GBM和其他腫瘤細(xì)胞株中誘導(dǎo)methuosis。Figure 6. Comparison of the effects of MOMIPP (pound 19), 5azidoMIPP (pound 36), and 6azidoMOMIPP (pound 41) on morphology and viability of U251 glioblastoma cells. (A) The indicated pounds were added to the cells at concentrations of or 10 μM, and the cells were observed by phasecontrast microscopy after 48 h. (B and C) U251 cells were treated with varying concentrations of the indicated pounds for 48 h, and longterm cell viability was assessed by colonyforming assays. Each represents the counts from three dishes (mean 177。36(5疊氮MIPP)和41(6 疊氮MOMIPP)的生物活性評(píng)價(jià)表明通過(guò)判別U251細(xì)胞中細(xì)胞空泡(圖6a)形成和集落形成的抑制作用(圖6B,C),這兩種化合物保留了誘導(dǎo)methuosis的活性。此外,對(duì) 2 甲基5 甲氧基吲哚進(jìn)行相同反應(yīng)步驟,其中硝化反應(yīng)主要生成6硝化產(chǎn)品37。溫和重氮化條件下,氨基吲哚轉(zhuǎn)化為芳香疊氮化合物34。化合物36(5疊氮MIPP)的合成基于2烷基吲哚5位的直接硝化和進(jìn)一步的疊氮結(jié)構(gòu)重氮化轉(zhuǎn)換(26)(見(jiàn)計(jì)劃3B)。C, 69%. Compound 41: 4acetylpyridine, piperidine, MeOH, reflux, 39%.芳香疊氮化合物含有常被用在光親和標(biāo)記的另一種光活性基團(tuán)。 (2) NaN3, 75% AcOH, 0 176。C, 88%. Compound 36: 4acetylpyridine, piperidine, MeOH, reflux, 39%. Compound 37: NaNO3, H2SO4, 0 176。 (2) NaN3, 75% AcOH, 0 176。C RT, 13 and 41% for 28 and 29, respectively. Compound 30: 4acetylpyridine, piperidine, MeOH, reflux, 13%. Compound 31: 4acetylpyridine, piperidine, MeOH, reflux, 74%. (B) Conditions and reagents: Compound 32: NaNO3, H2SO4, 0 176。C。隨后的形態(tài)和可行性研究顯示,與芐衍生物(化合物14)不同的是,當(dāng)在U251細(xì)胞(數(shù)據(jù)未顯示)測(cè)試時(shí),沒(méi)有一個(gè)苯甲酮類似物(30日和31日)能誘導(dǎo)methuosis。這個(gè)區(qū)域選擇性的特點(diǎn)是一維的Overhauser核效應(yīng)(NOE),這在試驗(yàn)階段也有陳述。該系統(tǒng)已被證明能用甲基化的吲哚直接?;? 6位。在化合物14的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,我們假定5苯甲酰類似物可能保留了作為光親和探針的活性和功能。(18)最初,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)MIPP的苯甲類似物作為潛在的光親和探針。然而,在這一點(diǎn)上,我們的SAR研究還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何非本質(zhì)的數(shù)據(jù)庫(kù),可以鏈接到一個(gè)龐大的親和標(biāo)簽庫(kù)(例如,生物素)或拴了沒(méi)有失去活性的堅(jiān)實(shí)基體。因此,今后的一個(gè)重要目標(biāo)是確定能誘導(dǎo)methuosis的查耳酮的靶目標(biāo)。雖然查耳酮被普遍認(rèn)可為親電試劑,誘導(dǎo)methuosis所需的結(jié)構(gòu)特異性的嚴(yán)格要求表明,MIPP和MOMIPP的直接影響最有可能源于它們與一個(gè)或多個(gè)不同的靶分子之間的相互作用。SD) from four separate wells. (G) Normal human skin fibroblasts were treated with 10 μM MOMIPP or an equivalent volume of DMSO (control) and examined by phasecontrast microscopy after 24 h. (H) Normal