Biopolym. Cell. 2010; 26(2):136-145.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000150
Біоорганічна хімія
Взаємозв’язок «структура–протиракова активність» в ряду 4- азолідон-3-карбонових кислот та їхніх похідних
1Камінський Д. В., 1Лесик Р. Б.
  1. Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
    вул. Пекарська, 69, Львів, Україна, 79010

Abstract

Мета даного дослідження полягала у вивченні протиракової активності 4-азолідон-3-карбонових кислот та їхніх похідних, встановленні особливостей взаємозв’язку «структура–активність». Методи. Органічний синтез, спектральні методи, скринінг протипухлинної активності (US NCI-методології, Developmental Therapeutic Program). Результати. Представлено результати тестування in vitro протиракової активності нових похідних 4-азолідон-3-алканкарбонових кислот. Виділено високоактивні сполуки, які належать до похідних 5-ариліден-2,4-тіа(іміда)золідон-3-алканкарбонових кислот та 5-арил(гетерил)іденроданін-3-сукцинатних кислот. Встановлені закономірності залежності «структура–активність» дозволяють окреслити напрямки оптимізації структур-лідерів і ідентифікувати молекулярні фрагменти для дизайну потенційних протиракових агентів на основі 4-азолідонового скаффолду. Аміди 5-ариліденгідантоїн-3-оцтових кислот визначено як новий клас протилейкемічних агентів. Для 5-іліденроданін-3-сукцинатних кислот ідентифіковано ймовірний фармакофор. Висновки. Одержано низку активних сполук з високим рівнем протиракової активності та/або селективності. Запропоновано напрямки дизайну структури потенційних протиракових агентів на основі встановлених закономірностей «структура–активність».
Keywords: 4-азолідон-3-карбонові кислоти, протиракова активність, взаємозв’язок «структура–активність»
Повний текст: (PDF, англійською)

References

[1] Lesyk R. B., Zimenkovsky B. S. 4-Thiazolidones: Centenarian history, current status and perspectives for modern organic and medicinal chemistry Curr. Org. Chem 2004 8, N 16 P. 1547–1577.
[2] Prabhakar Y. S., Solomon V. R., Gupta M. K., Katti S. B. QSAR studies on thiazolidines: biologically privileged scaffold Top. Heterocycl. Chem 2006 4 P. 161–249.
[3] Ottana R., Carotti S., Maccari R., Landini I., Chiricosta G., Caciagli B., Vigorita M. G., Mini E. In vitro antiproliferative activity against human colon cancer cell lines of representative 4-thiazolidinones. Part I Bioorg. Med. Chem. Lett 2005 15, N 17 P. 3930–3933.
[4] Shih M. H., Ke F. Y. Synthesis and evaluation of antioxidant activity of sydnonyl substituted thiazolidinone and thiazoline derivatives Bioorg. Med. Chem 2004 12, N 17 P. 4633– 4643.
[5] Kesel A. S., Sonnenbicher I., Polborn K., Gurtler L., Klinkert W. E. F., Modolell M., Nussler A. K., Oberthur W. A new antioxidative vitamine B6-analogue modulates pathophysiological cell proliferation and demage Bioorg. Med. Chem 1999 7, N 2 P. 359–367.
[6] Avendano C., Menendez J. C. Medicinal chemistry of anticancer drugs Amsterdam: Elsevier, 2008 400 p.
[7] Liu W. J., Bulgaru A., Haigentz M., Stein C. A., Perez-Soler R., Mani S. The BCL2-family of protein ligands as cancer drugs: the next generation of therapeutics Curr. Med. Chem. Anti Cancer Agents 2003 3, N 3 P. 217–223.
[8] Degterev A., Lugovskoy A., Cardone M., Mulley B., Wagner G., Mitchison T., Yuan J. Identification of small-molecule inhibitors of interaction between the BH3 domain and Bcl-xl Nat. Cell Biol 2001 3, N 2 P. 173–182.
[9] Lugovskoy A. A., Degterev A. I., Fahmy A. F., Zhou P., Gross J. D., Yuan J., Wagner G. A Novel approach for characterizing protein ligand complexes: molecular basis for specificity of small-molecule Bcl-2 inhibitors J. Am. Chem. Soc 2002 124, N 7 P. 1234–1240.
[10] Xing C., Wang L., Tang X. H., Sham Y.Y. Development of selective inhibitors for anti-apoptotic Bcl-2 proteins from BHI1 Bioorg. Med. Chem 2007 15, N 5 P. 2167–2176.
[11] Cutshall N. S., O'Day C., Prezhdo M. Rhodanine derivatives as inhibitors of JSP-1 Bioorg. Med. Chem. Lett 2005 15, N 14 P. 3374–3379.
[12] Look G. C., Shuilck J. R., Holmes Ch. P., Chinn J. P., Gordon E. M., Gallop M. A. The identification of cyclooxygenase-1 inhibitors from 4-thiazolidinone combinatorial library Bioorg. Med. Chem. Lett 1996 6, N 6 P. 707–712.
[13] Lee J., Kim J., Koh J. S., Chung H. H., Kim K. H. Hydantoin derivatives as non-peptidic inhibitors of Ras farnesyl transferase Bioorg. Med. Chem. Lett 2006 16, N 7 P. 1954– 1956.
[14] Mazieres J., Pradines A., Favre G. Perspectives on farnesyl transferase inhibitors in cancer therapy Cancer Lett 2004 206, N 2 P. 159–164.
[15] Zhao L., Huang W., Liu H., Wang L., Zhong W., Xiao J., Hu Y., Li S. FK506-binding protein ligands: structure-based design, synthesis, and neurotrophic/neuroprotective properties of substituted 5,5-dimethyl-2-(4-thiazolidine) carboxylates J. Med. Chem 2006 49, N 14 P. 4059–4071.
[16] Liuqing W., Gan X., Zhong J., Alliston K. R., Groutas W. C. Noncovalent inhibitors of human leukocyte elastase based on the 4-imidazolidinone scaffold Bioorg. Med. Chem 2003 11, N 23 P. 5149–5153.
[17] Carmi C., Cavazzoni A., Zuliani V., Lodola A., Bordi F., Plazzi P. V., Alfieri R. R., Petronini P. G., Mor M. 5-Benzylidene-hydantoins as new EGFR inhibitors with antiproliferative activity Bioorg. Med. Chem. Lett 2006 16, N 15 P. 4021–4025.
[18] Rajic Z., Zorc B., Raic-Malic S., Ester K., Kralj M., Pavelic K., Balzarini J., Clercq E. D., Mintas M. Hydantoin derivatives of Land D-amino acids: synthesis and evaluation of their antiviral and antitumoral activity Molecules 2006 11, N 11 P. 837–848.
[19] Gibbs J. B., Oliff A. The potential of farnesyltransferase inhibitors as cancer chemotherapeutics Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol 1997 37 P. 143–166.
[20] Haluska P., Dy G. K., Adjei A. A. Farnesyl transferase inhibitors as anticancer agents Eur. J. Cancer 2002 38, N 13 P. 1685–1700.
[21] Lv P. C., Zhou C. F., Chen J., Liu P. G., Wang K. R., Mao W. J., Li H. Q., Yang Y., Xiong J., Zhu H. L. Design, synthesis and biological evaluation of thiazolidinone derivatives as potential EGFR and HER-2 kinase inhibitors Bioorg. Med. Chem 2010 18, N 1 P. 314–319.
[22] Pevarello P., Brasca M. G., Orsini P., Traquandi G., Longo A., Nesi M., Orzi F., Piutti C., Sansonna P., Varasi M., Cameron A., Vulpetti A., Roletto F., Alzani R., Ciomei M., Albanese C., Pastori W., Marsiglio A., Pesenti E., Fiorentini F., Bischoff J. R., Mercurio C. 3-Aminopyrazole inhibitors of CDK2/cyclin A as antitumor agents. 2. Lead optimization J. Med. Chem 2005 48, N 8 P. 2944–2956.
[23] Dayam R., Aiello F., Deng J., Wu Y., Garofalo A., Chen X., Neamati N. Discovery of small molecule integrin v3 antagonists as novel anticancer agents J. Med. Chem 2006 49, N 15 P. 4526–4534.
[24] Pat. US2003/0119894, IPC A 61K31/404, N 09/9106291. Methods for treatment of cancer or neoplastic disease and for inhibiting growth of cancer cells and neoplastic cellsmurthy. M. S. R. Murthy, G. C. Shore, J. Bajorath, F. L. Stahura Publ. 26.06.2003.
[25] Teng X., Degterev A., Jagtap P., Xing X., Choi S., Denu R., Yuan J., Cuny G. D. Structure-activity relationship study of novel necroptosis inhibitors Bioorg. Med. Chem. Lett 2005 15, N 22 P. 5039–5044.
[26] Lesyk R., Zimenkovsky B., Lukyanchuk V., Atamanyuk D., Vovk O. Chemistry and pharmacology of 4-thiazolidone derivatives Ann. Polish Chem. Soc 2003 2:293–298.
[27] Zimenkovsky B. S., Lesyk R. B. Purposeful synthesis of biological active compound base on 4-azolidinone J. Org. Pharm. Chem 2003 1, N 1–2 P. 24–30.
[28] Kaminskyy D., Zimenkovsky B., Lesyk R. Synthesis and in vitro anticancer activity of 2,4-azolidinedione-acetic acids derivatives Eur. J. Med. Chem. – 2009 44, N 9 P. 3627–3636.
[29] Kaminskyy D. V., Roman O. M., Atamanyuk D. V., Lesyk R. B. 5-Ylidene-2-thioxo-4-thiazolidinone-3-succinic acids and their derivatives: synthesis, anticancer activity, QSAR-analysis J. Org. Pharm. Chem. 2006; 4, N 1(13):41–48.
[30] Kaminskyy D. V., Lesyk R. B. Synthesis and biological activity of 4-thiazolidinone-3-acetic acids derivatives. Farmacevt. Zhur. (Kyiv). 2008;3:70–78.
[31] Monks A., Scudiero D., Skehan P., Shoemaker R., Paull K., Vistica D., Hose C., Langley J., Cronise P., Vaigro-Wolff A., Gray-Goodrich M., Campbell H., Mayo J., Boyd M. Feasibility of a high-flux anticancer drug screen using a diverse panel of cultured human tumor cell lines J. Nat. Cancer Inst 1991 83, N 11 P. 757–766.
[32] Boyd M. R., Paull K. D. Some practical considerations and applications of the national cancer institute in vitro anticancer drug discovery screen Drug Develop. Res 1995 34, N 2 P. 91–109.
[33] Boyd M. R. Anticancer drug development guide: preclinical screening, clinical trials, and approval in: cancer drug discovery and development. Ed. A. Teicher Totowa: Humana Press, 1997 P. 23–43.
[34] Shoemaker R. H. The NCI60 human tumour cell line anticancer drug screen Nat. Rev. Cancer 2006 6, N 10 P. 813– 823.
[35] Gududuru V., Hurh E., Dalton J. T., Miller D. D. Synthesis and antiproliferative activity of 2-aryl-4-oxo-thiazolidin-3yl-amides for prostate cancer Bioorg. Med. Chem. Lett 2004 14, N 21 P. 5289–5293.