KR20100027159A - 칼리크레인 7 조절제 - Google Patents

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KR20100027159A
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슈테판 안드레아스 란들
닐스 오스터만
울리히 하씨펜
프레데리크 베르스트
우르술라 보덴도르프
베른트 게르하르츠
안드레아스 마르친치크
클라우스 에르하르트
요제프 고트프리트 마인가쓰너
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노파르티스 아게
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Abstract

본 발명은 세린 프로테아제 칼리크레인 7의 결정 구조, 및 상기 결정 구조의 약물 개발에서의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 칼리크레인 7의 활성 부위에 특이적으로 결합하는 화합물에 관한 것이다.
칼리크레인 7, 결정 구조, 구조 좌표, 피부염

Description

칼리크레인 7 조절제 {KALLIKREIN 7 MODULATORS}
본 발명은 세린 프로테아제인 칼리크레인 7의 결정 구조 및 상기 결정 구조의 약물 개발에서의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 칼리크레인 7의 활성 부위에 특이적으로 결합하는 화합물에 관한 것이다.
칼리크레인 7은 키모트립신성 활성을 나타내는 칼리크레인 유전자군의 S1 세린 프로테아제이다. 인간 칼리크레인 7 (hK7, KLK7 또는 각질층 키모트립신성 효소 (SCCE), 스위스프롯(Swissprot) P49862)은 주로 피부에서 발현되며, 피부 생리학에서 중요한 역할을 하는 것으로 여겨진다 (1, 2, 3). hK7은 표피 박리 과정에서 각질화된 편평 상피 내 세포간 응집 구조의 분해에 관여한다. 표피 박리 과정은 잘 조절되어 각질세포의 새로운 생성과 정교하게 균형을 이룸으로써 일정한 두께의 각질층을 유지시킨다. 이와 관련하여, hK7은 각질교소체 단백질인 코르네오데스모신 및 데스모콜린 1을 절단할 수 있는 것으로 보고되어 있다 (4, 5, 6). 또한, 최근에는 2개의 지질 프로세싱 효소인 β-글루코세레브로시다제 및 산성 스핑고미엘리나제가 hK7에 의해 분해될 수 있는 것으로 나타났다 (7). 상기 지질 프로세싱 효소는 둘 다 그들의 기질인 글루코실세라미드 및 스핑고미엘린과 공동 분비되고, 이들 극성 지질 전구체를 그들의 보다 비-극성인 생성물, 예를 들어 세라미 드로 프로세싱하며, 이는 이어서 세포외 층상막으로 혼입된다. 층상막 구조는 기능성 피부 장벽에 중요하다. 끝으로, hK7은 전-염증성 시토킨인 프로-인터류킨-1β (IL-1β)를 활성화시키고 (8), 광범위한 미생물 병원체에 의한 감염을 방지하는 중요한 방어 메커니즘을 조절하는 카텔리시딘 (hCAP18)을 (불)활성화시키는 것으로 나타났다 (34).
최근의 연구는 hK7의 증가된 활성을 아토피성 피부염, 건선 또는 네더튼 증후군(Netherton's syndrome)과 같은 염증성 피부 질환과 연관시킨다. 증가된 hK7 활성은 조절 실패된 표피 박리를 초래하는 각질교소체의 제어되지 않은 분해, 교란된 층상막 구조를 초래하는 지질 프로세싱 효소의 강화된 분해, 또는 전-염증성 시토킨 IL-1β 또는 카텔리시딘 hCAP18의 제어되지 않은 (불)활성화를 유발할 수 있다. 최종적인 결과는 약화된 피부 장벽 기능 및 염증을 유발할 수 있다 (WO-A-2004/108139 또한 참조).
hK7 활성은 몇몇 수준에 대해 제어된다. 다양한 인자가 염증성 피부 질환에서 증가된 hK7 활성의 원인이 될 수 있다. 첫째로, 프로테아제의 발현량은 유전적 인자에 의해 영향을 받을 수 있다. 이러한 유전적 연관인 hK7 유전자 내 3'-UTR에서의 다형성이 최근에 기술되었다 (9). 저자들은 기술된 4개의 염기쌍이 칼리크레인 7 유전자의 3'-UTR 내에 삽입됨으로써 hK7 mRNA를 안정화시켜 hK7의 과발현을 초래한다는 가설을 세웠다. 둘째로, hK7은 층상체를 통해 각질층 외부 공간에 효소원으로써 분비되고, 이것은 자가활성화될 수 없기 때문에, 또 다른 프로테아제, 예를 들어 칼리크레인 5에 의해 활성화될 필요가 있다 (5). 이러한 활성화 효소의 제어되지 않은 활성은 hK7의 과활성화를 초래할 수 있다. 셋째로, 활성화된 hK7은 LEKTI, ALP 또는 엘라핀과 같은 천연 억제제에 의해 억제될 수 있다 (10, 11). 이러한 억제제의 감소된 발현 또는 결핍은 hK7의 강화된 활성을 초래할 수 있다. 최근에는, LEKTI를 코딩하는 spink5 유전자에서의 돌연변이는 네더튼 증후군을 야기시키고 (12), 상기 유전자에서의 단일 점 돌연변이는 아토피성 피부염과 연관되는 것으로 밝혀졌다 (13, 14). 끝으로, hK7의 활성을 제어하는 또 다른 수준은 pH이다. hK7은 중성 내지 약알칼리성의 pH 최적조건을 갖고 (2), 피부의 최내층에서 최외층까지는 중성에서 산성의 pH 구배가 존재한다. 비누 같은 환경적 인자가 각질층의 최외층에서 pH 증가를 초래하여 hK7의 pH 최적조건에 근접하도록 함으로써 hK7 활성을 증가시킬 수 있다.
hK7의 증가된 활성이 염증성 피부 질환과 연관된다는 가설은 하기 연구들에 의해 지지된다: 첫째로, 네더튼 증후군 환자는 세린 프로테아제 활성의 표현형 의존적 증가, 각질교소체의 감소, 지질 프로세싱 효소인 β-글루코세레브로시다제 및 산성 스핑고미엘리나제의 감소, 및 약화된 장벽 기능을 나타낸다 (15, 16). 둘째로, 인간 칼리크레인 7을 과발현하는 트랜스제닉 마우스는 아토피성 피부염 환자에서 발견되는 것과 유사한 피부 표현형을 나타낸다 (17, 18, 19). 셋째로, 아토피성 피부염 및 건선 환자의 피부에서는 상승된 수준의 hK7이 기술되었다 (17, 20).
그러므로, hK7은 아토피성 피부염, 건선 또는 네더튼 증후군과 같은 염증성 피부 질환의 치료를 위한 잠재적 표적으로 고려되며, 그의 특이적 조절제 (효능제 또는 억제제)에 대한 요구가 존재한다.
이러한 요구를 만족시키기 위해, 본 발명자들은 hK7의 클로닝, 발현, 정제 및 결정화 방법을 개발하였고, 최초로 인간 칼리크레인 7의 구조를 매우 높은 해상도로 얻을 수 있었다.
이러한 매우 높은 해상도의 인간 칼리크레인 7의 구조는 효소의 활성화 부위 및 칼리크레인 7의 상기 활성화 부위에 특이적으로 결합하는 화합물을 규명하도록 해주었다.
발명의 개요
본원에서 앞서 확인된 요구를 만족시키기 위해, 본 발명자들은 hK7의 클로닝, 발현, 정제 및 결정화 방법을 개발하였고, 최초로 인간 칼리크레인 7의 구조를 매우 높은 해상도로 얻을 수 있었다.
매우 높은 해상도로 얻어진 인간 칼리크레인 7의 구조는 효소의 활성화 부위 및 칼리크레인 7의 상기 활성화 부위에 특이적으로 결합하는 화합물을 규명하도록 해주었다. 본 발명자들은 또한 이들 화합물이 칼리크레인 7에 대한 조절 효과를 가짐을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명은 이하의 표 3의 구조 좌표를 특징으로 하는 3차원 구조를 갖는 결합 포켓을 포함하는 인간 칼리크레인 7의 결정에 관한 것이다. 상기 결정은 또한 공동 결정화된 리간드를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 결정의 구조 좌표를 포함하는 컴퓨터 판독가능 데이터로 암호화된 데이터 저장 물질을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체, 및 결정 구조 데이터를 생성하기 위한 상기 결정의 용도에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 실시양태는 (i) 본 발명에 따라 생성된 3차원 구조 데이터를 사용하여 칼리크레인 7에 결합하는 잠재적 리간드를 선택하고/거나 설계하는 단계, 및 (ii) 단계 (i)에서 선택된 잠재적 리간드 중에서 칼리크레인 7에 결합하는 리간드를 시험관내, 생체내 또는 세포-기반 분석법으로 규명하는 단계를 포함하는, 칼리크레인 7에 결합하는 리간드의 규명 방법이다.
본 발명의 보다 또 다른 실시양태는 표 3의 구조 좌표를 특징으로 하는 3차원 구조를 갖는 결합 포켓 내에서 결합하는 것을 특징으로 하는 칼리크레인 7의 조절제에 관한 것이다. 칼리크레인 7의 상기 조절제는 하기 화학식 I의 화합물일 수 있다.
Figure 112009080123175-PCT00001
식 중,
R1은 수소, 시아노, (C1 -8)알킬, (C2 -8)알케닐, (C2 -8)알키닐, 할로겐, (C1 -8)알킬아미노, (C1 -8)알킬아미노(C1 -8)알킬, (C1 -8)알콕시, 할로(C1-8)알킬이고,
X는 CH=CH, NH, N=CH, O 또는 S이고,
Y는 하기 화학식 II의 기이며,
Figure 112009080123175-PCT00002
식 중,
- N-함유 고리계는 (C3 -8)시클로알킬, (C6 -18)아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴과 함께 임의로 고리화되고,
- n은 1, 2 또는 3이고,
- R2는
- (C1 -8)알킬, (C1 -8)알킬아미노, (C1 -8)알킬아미노(C1 -8)알킬, 디(C1 -8)알킬아미노(C1-8)알킬, 할로(C1-8)알킬, (C1 -8)알콕시, (C1 -8)알콕시(C1 -8)알킬, 또는
- (CH2)m-Z이며, 여기서 Z는 비치환된 또는 치환된 (C3 -8)시클로알킬, (C6 -18)아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴이고, m은 0, 1 또는 2이고,
- R3은 수소, (C1 -8)알킬, (C1 -8)알콕시, (C6 -18)아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴이다.
특히, 상기 조절제는
R1이 수소, 에티닐, 클로로 또는 브로모이고,
X가 CH=CH 또는 S이고,
Y가 화학식 II의 기이며, 식 중
- N-함유 고리계는 시클로프로필, 시클로펜틸 또는 페닐과 함께 임의로 고리화되고,
- n은 1 또는 2이고,
- R2는 (C1 -8)알킬, (C1 -4)알킬아미노, 디(C1 -4)알킬아미노(C1-4)알킬, (C1 -4)알콕시, (C1 -4)알콕시(C1 -4)알킬 또는 (CH2)m-Z 기이며, 여기서 Z는 비치환된 시클로헥실, 비치환된 페닐, (C1 -4)알콕시에 의해 치환된 페닐, 6개의 고리원 및 N, O로부터 선택된 1 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴에 의해 치환된 페닐, 또는 6개의 고리원 및 N, O로부터 선택된 1 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 비치환된 또는 치환된 헤테로시클릴이고, m은 1 또는 2이고,
- R3은 수소 또는 (C1 -4)알콕시인
화합물일 수 있다.
이러한 조절제의 또 다른 실시양태에서, Y는 화학식 II의 기일 수 있으며, 식 중
- N-함유 고리계는 시클로프로필, 시클로펜틸 또는 페닐과 함께 임의로 고리화되고,
- R2는 메틸, 디메틸아미노에틸, 메톡시에틸, 또는 (CH2)m-Z 기이며, 여기서 Z는 비치환된 시클로헥실, 비치환된 페닐; 메톡시, 피페라지닐 또는 모르폴리닐에 의해 치환된 페닐; 피리디닐, 피페리디닐, 테트라히드로푸라닐, 비치환된 피페라지닐; 또는 메틸 또는 페닐에 의해 치환된 피페라지닐이고, m, n, R1, R3 및 X는 상기 정의된 바와 같다.
본 발명의 화합물은 염 형태 및/또는 제약으로 사용하기 위한 형태일 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 1종 이상의 제약 부형제와 함께 본원에 앞서 기재된 바와 같은 화합물을 포함하는 제약 조성물, 및 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애의 치료를 필요로 하는 대상체에 유효량의 본 발명의 화합물을 투여하는 것을 포함하는, 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애의 치료 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애는 염증성 및/또는 과증식성 및 양진성 피부 질환, 예컨대 켈로이드, 비대성 반흔, 여드름, 아토피성 피부염, 건선, 농포성 건선, 주사(rosacea), 네더튼 증후군 또는 다른 양진성 피부병, 예컨대 결절성 양진, 중장년층의 상세불명 소양증, 뿐만 아니라 상피 장벽 기능부전을 갖는 다른 질환, 예컨대 피부 노화, 염증성 장 질환 및 크론병, 뿐만 아니라 췌장염, 또는 암, 특히 난소암으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.
약어 목록
약어 설명
DMSO 디메틸술폭시드
hK7 인간 칼리크레인 7
UTR 비-번역 영역
LEKTI 림프 상피 카잘(Kazal)형 관련 억제제
Spink5 세린 프로테아제 억제제 카잘형 5
ALP 항-류코프로테아제
HPLC 고성능 액체 크로마토그래피
GluHCl 글루코사민 히드로클로라이드
pro-hK7 전-인간 칼리크레인 7
PEG 폴리에틸렌 글리콜
SDS 나트륨 도데실 술페이트
Tris 트리스-(히드록시메틸)-아미노 메탄
IPTG 이소프로필-β-D-티오갈락토시드
GSH 글루타티온 또는 γ-L-글루타밀-L-시스테이닐글리신
GSSH 글루타티온의 산화된 형태
EDTA 에틸렌디아민 테트라아세트산
DMSO 디메틸술폭시드
HCl 염산
SLS 스위스 라이트 소스(Swiss Light Source)
a.u. 비대칭 단위
DTT D,L-디티오트레이톨
칼리크레인 7은 키모트립신성 활성을 나타내는 칼리크레인 유전자군의 S1 세린 프로테아제이다. 인간 칼리크레인 7 (hK7, KLK7 또는 각질층 키모트립신성 효소 (SCCE), 스위스프롯 P49862)은 피부 생리학에서 중요한 역할을 한다 (1, 2, 3).
본 발명은 이하의 표 3의 구조 좌표를 특징으로 하는 3차원 구조를 갖는 결합 포켓을 포함하는 인간 칼리크레인 7의 결정을 제공한다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 결정의 구조 좌표를 포함하는 컴퓨터 판독가능 데이터로 암호화된 데이터 저장 물질을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체, 및 결정 구조 데이터를 생성하기 위한 상기 결정의 용도를 제공한다. 또한, 본 발명은 (i) 본 발명에 따라 생성된 3차원 구조 데이터를 사용하여 칼리크레인 7에 결합하는 잠재적 리간드를 선택하고/거나 설계하는 단계, 및 (ii) 단계 (i)에서 선택된 잠재적 리간드 중에서, 칼리크레인 7에 결합하는 리간드를 시험관내, 생체내 또는 세포-기반 분석법으로 규명하는 단계를 포함하는, 칼리크레인 7에 결합하는 리간드의 규명 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 칼리크레인 7의 조절제는 표 3의 구조 좌표를 특징으로 하는 3차원 구조를 갖는 결합 포켓 내에 결합하는 것을 특징으로 하며, 하기 화학식 I의 화합물일 수 있다.
<화학식 I>
Figure 112009080123175-PCT00003
식 중,
R1은 수소, 시아노, (C1 -8)알킬, (C2 -8)알케닐, (C2 -8)알키닐, 할로겐, (C1 -8)알킬아미노, (C1 -8)알킬아미노(C1 -8)알킬, (C1 -8)알콕시, 할로(C1-8)알킬이고,
X는 CH=CH, NH, N=CH, O 또는 S이고,
Y는 하기 화학식 II의 기이며,
<화학식 II>
Figure 112009080123175-PCT00004
식 중,
- N-함유 고리계는 (C3 -8)시클로알킬, (C6 -18)아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴과 함께 임의로 고리화되고,
- n은 1, 2 또는 3이고,
- R2는
- (C1 -8)알킬, (C1 -8)알킬아미노, (C1 -8)알킬아미노(C1 -8)알킬, 디(C1 -8)알킬아미노(C1-8)알킬, 할로(C1-8)알킬, (C1 -8)알콕시, (C1 -8)알콕시(C1 -8)알킬, 또는
- (CH2)m-Z이며, 여기서 Z는 비치환된 또는 치환된 (C3 -8)시클로알킬, (C6 -18)아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴이고, m은 0, 1 또는 2이고,
- R3은 수소, (C1 -8)알킬, (C1 -8)알콕시, (C6 -18)아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴이다.
본 발명에 따른 결정은 바람직하게는 사방정계 공간군 P212121 (삼사정계)에 속한다. 상기 결정은 비대칭 단위당 1개의 분자를 갖는다.
결정화에 사용된 조건에 따라, 단위 셀을 특성화하는 매개변수는 제한된 범위, 적어도 해상도의 범위 내에서 다양할 수 있다. X-선 결정학의 해상도는 전형적으로 5 옹스트롬 이하이며, 그 안에 기술된 정제 방법에 의해, 2Å 이하의 해상도를 달성할 수 있는 고도의 내부 질서를 갖는 결정을 제공하는 것이 가능하다.
용어 "단위 셀"은 기본적인 형상의 블록을 지칭한다. 결정의 전체 부피는 이러한 블록의 규칙적인 조립에 의해 구축될 수 있다. 각각의 단위 셀은 패턴 단위의 완전한 표현을 포함하고, 이의 반복으로 결정이 형성된다.
본 발명에 따른 용어 "공간군"은 결정의 대칭 요소의 배열을 지칭한다.
용어 "구조 좌표" 또는 "원자 좌표"는 hK7을 포함하는 결정의 원자 (산란 중심)에 의한 X-선 단색 빔의 회절 상에서 얻어진 패턴에 관한 수학 방정식으로부터 유도된 수학적 좌표를 지칭한다. 회절 데이터는 결정의 반복 단위의 전자 밀도 지도를 계산하는 데 사용된다. 전자 밀도 지도는 결정의 단위 셀 내 개별적인 원자의 위치를 확립하는 데 사용된다. hK7의 구조 좌표는 표 3에서 확인할 수 있다.
칼리크레인 7의 "단편"은 칼리크레인 7 서열의 연속적 아미노산을 50％ 초과로 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은, 해당 서열의 "상동체"는 최적화 정렬 수행 시 상응하는 서열과 적어도 70％ 동일성, 바람직하게는 80％ 동일성, 더 바람직하게는 90％ 동일성, 훨씬 더 바람직하게는 95％ 동일성을 공유한다. 비교 창을 결정하기 위한 서열의 최적화 정렬은 문헌 [Smith and Waterman, J. Theor . Biol ., 91 (2) pgs. 370-380 (1981)]의 국부 상동성 알고리즘, 문헌 [Needleman and Wunsch, J. Miol . Biol ., 48(3) pgs. 443-453 (1972)]의 상동성 정렬 알고리즘, 문헌 [Pearson and Lipman, PNAS , USA, 85(5) pgs. 2444-2448 (1988)]의 방법을 통한 유사성 탐색, 또는 이들 알고리즘의 컴퓨터화 이행 (미국 위스콘신주 매디슨 사이언스 드라이브 575 소재 제네틱 컴퓨터 그룹(Genetic Computer Group)의 위스콘신 제네틱스 소프트웨어 패키지 릴리즈 7.0(Wisconsin Genetics Software Package Release 7.0) 중의 GAP, BESTFIT, FASTA 및 TFASTA)에 의해 수행될 수 있다.
다양한 방법에 의해 생성된 최상의 정렬 (즉, 비교 창 위에 동일성의 가장 높은 백분율을 나타내는 것)이 동일성의 백분율을 측정하기 위해 선택된다.
본원에서 상호교환적으로 사용되는 용어 "리간드" 또는 "조절제"는 칼리크레인 7의 1개 이상의 특정 부위에 결합하는 분자 또는 분자의 군을 지칭한다. 본 발명에 따른 리간드는 효능제 또는 길항제일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 리간드는 바람직하게는 저분자량 분자이다.
본 발명에 따른 용어 "저분자량 분자"는 바람직하게는 일반적으로 약 1000 미만, 더 바람직하게는 약 500 미만의 분자량을 갖는 유기 화합물을 지칭한다.
더 바람직하게는, 상기 리간드는 칼리크레인 7의 생물학적 활성을 억제한다. 화합물이 0.001 nM 내지 1.0 μM 범위의 IC50를 갖는 경우, 칼리크레인 7 억제제로 간주된다.
바람직한 조절제는, 예를 들어 칼리크레인-7 활성의 길항제인 유기 화합물, 예를 들어 피롤리딘과 같은 N-함유 고리계의 1,2-디카르복실산 아미드이다.
한 측면에서, 본 발명은 하기 화학식 I의 화합물이다.
<화학식 I>
Figure 112009080123175-PCT00005
식 중,
R1은 수소, 시아노, 알킬, 알케닐, 알키닐, 할로겐, 알킬아미노, 알킬아미노알킬, 알콕시, 할로알킬이고,
X는 CH=CH, NH, N=CH, O 또는 S이고,
Y는 하기 화학식 II의 기이며,
<화학식 II>
Figure 112009080123175-PCT00006
식 중,
- N-함유 고리계는 시클로알킬, 아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴과 함께 임의로 고리화되고,
- n은 1, 2 또는 3이고,
- R2는
- 알킬, 알킬아미노, 알킬아미노알킬, 디알킬아미노알킬, 할로알킬, 알콕시, 알콕시알킬, 또는
- (CH2)m-Z이며, 여기서 Z는 비치환된 또는 치환된 시클로알킬, 아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴이고, m은 0, 1 또는 2이고,
- R3은 수소, 알킬, 알콕시, 아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴이다.
본원에 정의된 임의의 기 (치환기)는 1 내지 18개의 탄소 원자를 포함할 수 있고, 예를 들어
- 예를 들어 (C1-12)알킬, 예컨대 (C1-4)알킬, 예를 들어 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, tert-부틸, sec-부틸, n-펜틸, 네오펜틸, n-헥실을 포함하는 알킬;
- 예를 들어 (C2-12)알케닐, 예컨대 에테닐, 프로페닐, 부테닐, 1-메틸-2-부텐-1-일, 알카디엔 등을 포함하는 알케닐;
- 예를 들어 (C2-12)알키닐, 예컨대 에티닐을 포함하는 알키닐;
- 예를 들어 (C3-12)시클로알킬, 예컨대 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실을 포함하는 시클로알킬;
- 예를 들어 (C1-12)알콕시, 예컨대 메톡시, 에톡시를 포함하는 알콕시;
- (C6-18)아릴, 예를 들어 페닐, 나프틸을 포함하는 아릴;
- 지방족 헤테로시클릴 및 방향족 헤테로시클릴;
- N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴, 예컨대 N, O로부터 선택된 1 내지 2개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴, 예를 들어 피리디닐, 예를 들어 피리딘-3-일, 피리딘-4-일; 피페리디닐, 예를 들어 피페리딘-4-일; 피페라지닐, 예를 들어 피페라진-1-일; 모르폴리닐, 예를 들어 모르폴린-4-일; 테트라히드로푸라닐, 예를 들어 테트라히드로푸란-2-일;
- F, Cl, Br, I를 포함하는 할로겐, 예컨대 클로로, 브로모이다.
본원에 정의된 임의의 기는 치환되지 않거나, 예를 들어 1개 이상 치환될 수 있다.
치환기에는, 예를 들어 메틸, 메톡시, 에티닐, 클로로, 브로모가 포함될 수 있다.
알킬, 알케닐, 알키닐, 아릴 및 헤테로시클릴에는 비치환된 또는 치환된 알킬, 아릴 또는 헤테로시클릴, 예를 들어 유기 화학에서 통상적인 기에 의해 치환된 것이 포함된다.
한 측면에서, 본 발명은
R1이 수소, 시아노, (C1 -8)알킬, (C2 -8)알케닐, (C2 -8)알키닐 또는 할로겐이고,
X가 CH=CH, NH, N=CH, O 또는 S이고,
Y가 하기 화학식 II의 기이며,
<화학식 II>
Figure 112009080123175-PCT00007
식 중,
- N-함유 고리계는 (C3 -8)시클로알킬, (C6 -18)아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 2개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴과 함께 임의로 고리화되고,
- n은 1, 2 또는 3이고,
- R2는
- (C1 -8)알킬, (C1 -8)알킬아미노, (C1 -8)알킬아미노(C1 -8)알킬, 디(C1 -8)알킬아미노(C1-8)알킬, (C1 -8)알콕시, (C1 -8)알콕시(C1 -8)알킬, 또는
- (CH2)m-Z이며, 여기서 Z는 비치환된 또는 치환된 (C3 -8)시클로알킬, (C6 -18)아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 2개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴이고, m은 1 또는 2이고,
- R3은 수소, (C1 -8)알킬 또는 (C1 -8)알콕시인,
상기 정의된 바와 같은 화학식 I의 화합물이다.
한 측면에서 본 발명은
R1이 수소, 에티닐, 클로로 또는 브로모이고,
X가 CH=CH 또는 S이고,
Y가 화학식 II의 기이며, 식 중
- N-함유 고리계는 시클로프로필, 시클로펜틸 또는 페닐과 함께 임의로 고리화되고,
- n은 1 또는 2이고,
- R2는 (C1 -8)알킬, (C1 -4)알킬아미노, 디(C1 -4)알킬아미노(C1-4)알킬, (C1 -4)알콕시, (C1 -4)알콕시(C1 -4)알킬 또는 (CH2)m-Z 기이며, 여기서 Z는 비치환된 시클로헥실, 비치환된 페닐, (C1 -4)알콕시에 의해 치환된 페닐, 6개의 고리원 및 N, O로부터 선택된 1 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴에 의해 치환된 페닐, 또는 6개의 고리원 및 N, O로부터 선택된 1 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 비치환된 또는 치환된 헤테로시클릴이고, m은 1 또는 2이고,
- R3은 수소 또는 (C1 -4)알콕시인
화학식 I의 화합물이다.
한 측면에서 본 발명은 Y가 화학식 II의 기이며, 식 중
- N-함유 고리계는 시클로프로필, 시클로펜틸 또는 페닐과 함께 임의로 고리화되고,
- R2는 메틸, 디메틸아미노에틸, 메톡시에틸, 또는 (CH2)m-Z기이며, 여기서 Z는 비치환된 시클로헥실, 비치환된 페닐; 메톡시, 피페라지닐 또는 모르폴리닐에 의해 치환된 페닐; 피리디닐, 피페리디닐, 테트라히드로푸라닐, 비치환된 피페라지닐; 또는 메틸 또는 페닐에 의해 치환된 피페라지닐이고, m, n, R1, R3 및 X는 상기 정의된 바와 같은 것인
화학식 I의 화합물이다.
한 측면에서 본 발명은
X가 CH=CH이고,
R1이 에티닐 또는 클로로이고,
Y가 화학식 II의 기이며, 식 중
n은 1이고,
R3은 수소이고,
R2는 메틸, 메톡시에틸, 디메틸아미노에틸, 피리딘-3-일메틸, 피리딘-4-일메틸, 피리딘-3-일-에틸, 피리딘-4-일-에틸, 6-메톡시-피리딘-3-일메틸, (4-메톡시-페닐)-에틸, (4-메틸-피페라진-1-일)-에틸, (4-벤질-피페라진-1-일)-에틸, 4-(4-메틸-피페라진-1-일)-벤질, 1-메틸-피페리딘-4-일메틸, 2-(4-모르폴린-4-일메틸)-벤질인
화학식 I의 화합물이다.
한 측면에서 본 발명은
X가 CH=CH이고,
R1이 수소이고,
Y가 화학식 II의 기이며, 식 중
N-함유 고리계는 페닐과 함께 임의로 고리화되고,
R3은 수소 또는 페닐이고,
n은 1 또는 2이고,
R2는 벤질, 페네틸, 시클로헥실메틸, (4-메톡시-페닐)-에틸, 3-메틸-부틸, 테트라히드로푸란-2-일메틸인
화학식 I의 화합물이다.
한 측면에서 본 발명은
X가 CH=CH이고,
R1이 에티닐이고,
Y가 화학식 II의 기이며, 식 중
N-함유 고리계는 시클로프로필, 시클로펜틸, 페닐과 함께 임의로 고리화되고,
R3은 수소이고,
n은 1이고,
R2는 피리딘-3-일메틸인
화학식 I의 화합물이다.
한 측면에서 본 발명은
X가 CH=CH이고,
R1이 에티닐이고,
Y가 화학식 II의 기이며, 식 중
R3은 메톡시이고,
n은 1이고,
R2는 피리딘-3-일메틸인
화학식 I의 화합물이다.
한 측면에서 본 발명은
X가 CH=CH이고,
R1이 에티닐이고,
Y가 화학식 II의 기이며, 식 중
R3이 수소이고,
n이 2이고,
R2는 피리딘-3-일메틸인
화학식 I의 화합물이다.
한 측면에서 본 발명은
X가 S이고,
R1이 클로로 또는 브로모이고,
Y가 화학식 II의 기이며, 식 중
R3이 수소이고,
n이 1이고,
R2는 (4-메톡시-페닐)-에틸인
화학식 I의 화합물이다.
화학식 I의 화합물에서, 정의된 각각의 단일 치환기는 바람직한 치환기, 예를 들어 정의된 서로 독립적인 치환기일 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(2-피리딘-3-일-에틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 2-[(2-디메틸아미노-에틸)-아미드] 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(2-피리딘-4-일-에틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(6-메톡시-피리딘-3-일메틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(1-메틸-피페리딘-4-일메틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[4-(4-메틸-피페라진-1-일)-벤질아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-(4-모르폴린-4-일메틸-벤질아미드),
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-메틸아미드,
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 2-{[2-(4-벤질-피페라진-1-일)-에틸]-아미드} 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(2-메톡시-에틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(피리딘-3-일메틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(피리딘-4-일메틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-{[2-(4-메틸-피페라진-1-일)-에틸]-아미드},
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(6-클로로-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드},
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-클로로-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드},
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(5-브로모-벤조[b]티오펜-3-일메틸)-아미드] 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드},
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(5-클로로-벤조[b]티오펜-3-일메틸)-아미드] 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드},
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드},
- (2S,4R)-4-메톡시-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(피리딘-3-일메틸)-아미드],
- (S)-피페리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(피리딘-3-일메틸)-아미드],
- (S)-헥사히드로-시클로펜타[c]피롤-1,2-디카르복실산 2-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 1-[(피리딘-3-일메틸)-아미드],
- (S)-2,3-디히드로-인돌-1,2-디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(피리딘-3-일메틸)-아미드],
- (S)-1,3-디히드로-이소인돌-1,2-디카르복실산 2-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 1-[(피리딘-3-일메틸)-아미드],
- (1R,2S,5S)-3-아자-비시클로[3.1.0]헥산-2,3-디카르복실산 3-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(피리딘-3-일메틸)-아미드],
- (1S,2S,5R)-3-아자-비시클로[3.1.0]헥산-2,3-디카르복실산 3-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(피리딘-3-일메틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-(페네틸-아미드),
- (2S,4S)-4-페닐-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-(페네틸-아미드),
- (2S,4R)-4-페닐-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-(페네틸-아미드),
- (S)-3,4-디히드로-1H-이소퀴놀린-2,3-디카르복실산 2-[(나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 3-(페네틸-아미드),
- (S)-피페리딘-1,2-디카르복실산 1-[(나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-(페네틸-아미드),
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드} 1-[(나프탈렌-1-일메틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 2-벤질아미드 1-[(나프탈렌-1-일메틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 2-시클로헥실메틸-아미드 1-[(나프탈렌-1-일메틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 2-[(3-메틸-부틸)-아미드] 1-[(나프탈렌-1-일메틸)-아미드],
- (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-[(나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(테트라히드로푸란-2-일메틸)-아미드],
- (1S,2S,5R)-3-아자-비시클로[3.1.0]헥산-2,3-디카르복실산 3-[(7-클로로-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(피리딘-3-일메틸)-아미드], 및
- (1S,2S,5R)-3-아자-비시클로[3.1.0]헥산-2,3-디카르복실산 3-[(7-클로로-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드}
로 이루어진 군으로부터 선택된 화학식 I의 화합물을 제공한다.
본원에 나타낸 바와 같은 본 발명 화합물의 화학적 명칭은 ISIS 버전 2.5 (오토넘 2000 네임(AutoNom 2000 Name))로부터 가져온 것이다.
본 발명에 의해 제공된 화합물은 이하 "본 발명의 (에 따른) 화합물(들)"로 명시된다. 본 발명의 화합물에는 임의의 형태, 예를 들어 유리 형태, 염 형태, 용매화물 형태, 및 염과 용매화물의 형태인 화합물이 포함된다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 염 형태인 본 발명의 화합물을 제공한다.
이러한 염에는, 바람직하게는 제약상 허용되는 염이 포함되지만, 제약상 허용되지 않는 염도, 예를 들어 제조/단리/정제 목적으로 포함된다.
유리 형태인 본 발명의 화합물은 염 형태의 상응하는 화합물로 전환될 수 있고; 그 반대도 가능하다. 유리 형태 또는 염 형태 및 용매화물 형태인 본 발명의 화합물은 유리 형태 또는 비-용매화된 형태의 염 형태인 상응하는 화합물로 전환될 수 있고; 그 반대도 가능하다.
본 발명의 화합물은 이성질체 및 그의 혼합물 형태; 예를 들어 광학 이성질체, 부분입체이성질체, 시스/트랜스 이형태체로 존재할 수 있다. 본 발명의 화합물은, 예를 들어 비대칭 탄소 원자를 함유할 수 있고, 따라서 거울상이성질체 또는 부분입체이성질체 및 그의 혼합물, 예를 들어 라세미체 형태로 존재할 수 있다. 본 발명의 화합물은 (R)-, (S)- 또는 (R,S)-배열, 바람직하게는 본 발명 화합물에서의 특정 위치와 관련하여 (R)- 또는 (S)-배열로 존재할 수 있다.
본 발명에 의해 제공된 화합물은 화학식 I의 화합물에서, 예를 들어 그의 혼합물을 비롯한 (R)- 및 (S)-배열일 수 있고, 바람직하게는 (R)- 또는 (S)-배열이다.
이성질체 혼합물은 순수한 이성질체를 얻기 위해서 적절하게, 예를 들어 통상의 방법에 따라, 예를 들어 통상의 방법과 유사하게 분리될 수 있다. 본 발명은 이성질체 형태 및 임의의 이성질체 혼합물인 본 발명의 화합물을 포함한다.
본 발명은 또한 호변이성질체가 존재할 수 있는 경우에, 본 발명 화합물의 호변이성질체를 포함한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
A. 하기 화학식 III의 화합물을 하기 화학식 IV의 화합물과 적절한 조건, 예를 들어 N-(3-디메틸아미노-프로필)-N-카르보디이미드-HCl, N,N-디이소프로필에틸아민, CH2Cl2, 트리플루오로아세트산, 아세토니트릴의 존재 하에, 적절한 온도, 예를 들어 실온에서, 적절한 시간 동안, 예를 들어 밤새 반응시키는 단계; 또는
Figure 112009080123175-PCT00008
(식 중, R1 및 R3은 상기 정의된 바와 같음)
R2-NH2
(식 중, R2는 상기 정의된 바와 같음)
B. 하기 화학식 V의 화합물을 하기 화학식 VI의 화합물과 적절한 조건, 예를 들어 4-니트로페닐클로로포르메이트, 피리딘, N,N-디이소프로필에틸아민, CH2Cl2의 존재 하에, 적절한 온도, 예를 들어 실온에서, 적절한 시간 동안, 예를 들어 밤새 반응시키는 단계; 및
Figure 112009080123175-PCT00009
(식 중, R2, R3 및 n은 상기 정의된 바와 같음)
Figure 112009080123175-PCT00010
(식 중, R1 및 X는 상기 정의된 바와 같음)
반응 혼합물로부터 얻어진 화학식 I의 화합물을 단리시키는 단계
를 포함하는, 예를 들어 화학식 I의 본 발명의 화합물의 제조 방법을 제공한다
화학식 III, IV, V 또는 VI의 중간체 (출발 물질)에서, 존재하는 경우의 관능기는 임의로 보호된 형태 또는 염 형태 (염-형성기가 존재하는 경우)일 수 있다. 임의로 존재하는 보호기는, 예를 들어 통상의 방법에 따라, 예를 들어 통상의 방법과 유사하게 적절한 단계에서 제거될 수 있다.
이로써 얻어진 화학식 I의 화합물은 화학식 I의 또 다른 화합물로 전환될 수 있는데, 예를 들어 유리 형태로 얻어진 화학식 I의 화합물은 화학식 I의 화합물의 염으로 전환될 수 있고, 그 반대도 가능하다.
화학식 III, IV, V 또는 VI의 중간체 (출발 물질)는 공지되어 있거나, 예를 들어 통상의 방법 또는 본원에 특정된 방법에 따라, 예를 들어 이들 방법과 유사하 게 제조될 수 있다.
본원에 기재된 임의의 화합물, 예를 들어 본 발명의 화합물 및 화학식 III, IV, V 또는 VI의 중간체는 적절하게, 예를 들어 통상의 방법 또는 예를 들어 본원에 특정된 방법에 따라, 예를 들어 이들 방법과 유사하게 제조될 수 있다.
예를 들어 화학식 I의 화합물을 비롯한 본 발명의 화합물은 약리학적 활성을 나타내고, 따라서 제약으로 유용하다. 예를 들어 본 발명의 화합물은 칼리크레인-7 활성을 억제하는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 화합물은, 예를 들어 하기 분석법에서 측정된 1 nM 내지 10 μM의 IC50 값을 갖는다.
재료 및 완충액
형광-켄칭된 기질 Ac-Glu-Asp(EDANS)-Lys-Pro-Ile-Leu-Phe^Arg-Leu-Gly-Lys(DABCYL)-Glu-NH2 (여기서, ^는 MS 분석에 의해 규명된 잘 잘리는 결합을 나타냄)를 바이오신탠(Biosyntan) (독일 베를린 소재)으로부터 구입하여 -20℃에서 DMSO 중 5 mM 원액으로서 보관한다. 모든 다른 화학물질은 분석 등급의 것이다.
효소 반응은 150 mM NaCl 및 0.05％ (w/v) CHAPS를 함유하는 pH 5.6의 50 mM 나트륨 시트레이트 완충액 중에서 수행된다.
모든 단백질 및 펩티드 함유 용액은 실리콘화 튜브(스위스 메렌쉬반트 소재의 라이프 시스템즈 디자인(Life Systems Design)) 내에서 취급한다. 효소 및 기질 용액뿐만 아니라 화합물 용액을 사이비-웰(CyBi-Well) 96-채널 피펫터 (독일 예 나 소재의 사이바이오 아게(CyBio AG))를 사용하여 384-웰 플레이트 (흑색 클리니플레이트(Cliniplate); 카탈로그 번호 95040020; 핀란드 소재의 랩시스템즈 오이(Labsystems Oy))로 옮긴다.
FI 측정용 기기
형광 강도 (FI) 측정을 위해, 울트라 에볼루션(Ultra Evolution) 판독기 (스위스 맨네도르프 소재의 테칸(TECAN))를 사용한다. 각각 형광 여기 및 방출 획득을 위한 것인 350 nm (20 nm 대역폭) 및 500 nm (25 nm 대역폭) 대역경로 필터의 조합을 기기에 장착한다. 신호:배경 비율을 증가시키기 위해, 적절한 이색성 거울이 사용된다. 광학 필터 및 이색성 거울은 테칸으로부터 구입한다. 각 웰의 형광단을 측정시마다 3회의 플래시에 의해 여기시킨다.
IC 50 값의 측정
IC50 값의 측정을 위해, 384-웰 플레이트 내 실온에서 분석을 수행한다. 모든 최종 분석 부피는 30 ㎕이다. 시험 화합물을 90％ (v/v) DMSO/물에 용해시키고, 바람직한 분석 농도의 3배까지 물 (0.05％ (w/v) CHAPS 함유)로 희석한다. 11개의 최종 화합물 농도는 0.3 nM, 1 nM, 3 nM, 10 nM, 30 nM, 100 nM, 300 nM, 1 μM, 3 μM, 10 μM 및 30 μM이다. 각각의 분석에 대해, 10 ㎕ 물/CHAPS (± 시험 화합물)에 이어 10 ㎕ 프로테아제 용액 (1.5× 분석 완충액으로 희석한 것)을 웰마다 첨가한다. 최종 분석 용액 중 프로테아제 농도는 0.2 nM (브래드포드(Bradford) 방법에 의해 측정된 효소 농도에 따름)이다. 실온에서 1시간 인큐베 이션 후에, 10 ㎕ 기질 용액 (기질을 1.5× 분석 완충액에 최종 농도 2 μM으로 용해시킴)을 첨가함으로써 반응을 시작한다. 효소 활성에 대한 화합물의 효과는, 선형 진행 곡선으로부터 얻어 기질 첨가 직후에 취한 첫 번째 판독값 및 1시간 후의 두 번째 판독값으로부터 측정한다. 비-선형 회귀 분석 소프트웨어 (XLfit 버전 4.0; 영국 서리 길드포드 소재의 아이디 비지니스 솔루션 리미티드(ID Business Solution Ltd.))를 사용하여 억제율 대 억제제 농도의 플롯으로부터 IC50 값을 계산한다.
본 발명의 화합물은 상기 분석법에서의 활성을 나타내며, 그러므로 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애 (질환)의 치료에 필요하다. 본 발명의 화합물의 IC50 값은 10 μM 이하, 바람직하게는 10 nM 이하의 범위이고, 예를 들어 실시예 36의 화합물은 3 nM의 IC50 값을 갖는다.
칼리크레인-7 활성에 의해 매개되고 칼리크레인-7 길항제, 예를 들어 본 발명의 화합물에 의해 성공적으로 치료되는 경향이 있는 장애, 예를 들어 질환에는 칼리크레인-7의 활성이 원인이거나 원인에 기여하는 역할을 하는 장애, 예를 들어 상피 기능부전과 관련된 질환, 예컨대 염증성 및/또는 과증식성 및 양진성 피부 질환, 예를 들어 아토피성 피부염, 건선, 네더튼 증후군 또는 다른 양진성 피부병, 예컨대 결절성 양진, 상세불명 소양증, 뿐만 아니라 상피 장벽 기능부전을 갖는 다른 질환, 예컨대 염증성 장 질환 또는 크론병이 포함된다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 제약으로 사용하기 위한 본 발명의 화합물,
- 제약으로서의 본 발명의 화합물의 용도,
- 예를 들어 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애 치료용 약제의 제조를 위한 본 발명의 화합물의 용도
를 제공한다.
제약 용도를 위해서, 하나 이상의 본 발명의 화합물이 사용될 수 있고, 예를 들어 하나의 본 발명의 화합물, 또는 둘 이상의 본 발명의 화합물의 조합물, 바람직하게는 하나의 본 발명의 화합물이 사용된다.
본 발명의 화합물은 제약 조성물 형태의 제약으로 사용될 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 본 발명의 화합물과 함께 1종 이상의 제약상 허용되는 부형제, 예를 들어 적절한 담체 및/또는 희석제, 예를 들어 충전제, 결합제, 붕해제, 유동성 조절제, 윤활제, 당 또는 감미제, 향료, 보존제, 안정화제, 습윤제 및/또는 유화제, 가용화제, 삼투압 조절용 염 및/또는 완충제를 포함하는 제약 조성물을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애의 치료에 사용하기 위한 본 발명의 제약 조성물,
- 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애를 치료하기 위한 본 발명의 제약 조성물의 용도
를 제공한다.
추가적인 측면에서, 본 발명은 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애, 예를 들어 상기 특정된 바와 같은 장애의 치료를 필요로 하는 대상체에, 예를 들어 제약 조성물 형태인 유효량의 본 발명의 화합물을 투여하는 것을 포함하는 상기 장애의 치료 방법을 제공한다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 약제의 제조를 위한 본 발명의 화합물,
- 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애를 치료하기 위한, 예를 들어 아토피성 피부염, 건선, 네더튼 증후군 또는 따른 양진성 피부병, 예컨대 결절성 양진, 상세불명 소양증과 같은 피부 질환을 치료하기 위한 약제, 예를 들어 제약 조성물의 제조를 위한 본 발명의 화합물의 용도
를 제공한다.
치료에는 치료 및 예방이 포함된다. 치료는 예를 들어 크림, 연고 또는 좌제와 같은 국부 또는 전신 적용, 또는 각각의 경구, 피하 또는 정맥내 적용에 의해 이루어질 수 있다.
이러한 치료를 위해 적절한 투여량은 물론, 예를 들어 사용된 본 발명 화합물의 화학적 특성 및 약동학 데이터, 개개의 수용자, 투여 방식, 및 치료할 증상의 특성 및 심각성에 따라 달라질 것이다. 그러나, 일반적으로 보다 큰 포유동물, 예를 들어 인간에서의 만족스러운 결과를 위해 지시되는 일일 투여량에는, 예를 들어 하루에 4회까지 분할된 용량으로 투여되는
- 약 0.001 g 내지 약 1.5 g, 예컨대 0.001 g 내지 1.5 g;
- 체중 1 kg당 약 0.01 mg 내지 체중 1 kg당 약 20 mg, 예컨대 체중 1 kg당 0.01 mg 내지 체중 1 kg당 20 mg
범위가 포함된다.
본 발명의 혼합물은 칼리크레인-7 활성의 다른 조절제, 예를 들어 저분자량 억제제에 대해 통상적으로 사용되는 것과 유사한 투여 방식에 의해서 보다 큰 포유동물, 예를 들어 인간에게 투여될 수 있다.
본 발명의 화합물은 임의의 통상적인 경로로, 예를 들어 비강, 협측, 직장, 경구 투여를 비롯하여 장내로; 예를 들어 정맥내, 동맥내, 근육내, 심장내, 피하, 골내 주입, 경피 (손상되지 않은 피부를 통한 확산), 경점막 (점막을 통한 확산), 흡입 투여를 비롯하여 비경구적으로; 예를 들어 피내, 비내, 기관지내 투여를 비롯하여 국소적으로; 복강내 (복강으로의 주입 또는 주사); 경막외 (경막주위) (경막외 공간으로의 주입 또는 주사); 척수강내 (뇌척수액으로의 주입 또는 주사); 유리체내 (눈을 통한 투여)로; 예를 들어 코팅 또는 비-코팅 정제, 캡슐, (주사가능한) 용액, 주입 용액, 고체 용액, 현탁액, 분산액, 고체 분산액의 형태; 예를 들어 앰풀, 바이알의 형태, 크림, 젤, 페이스트, 흡입 분말, 폼, 팅크제, 립스틱, 점적제, 스프레이의 형태, 또는 좌제의 형태로 투여될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 화합물은 국소적으로 적용된다.
예를 들어 눈에 대한 투여를 비롯한 국소적 사용에 대해서는, 0.5 내지 10％, 예컨대 1 내지 3％ 농도의 활성 물질을 매일 수회, 예를 들어 매일 2 내지 5회 국부 적용함으로써 만족스러운 결과를 얻을 수 있다.
본 발명의 화합물은 제약상 허용되는 염 형태 또는 유리 형태; 임의로는 용매화물 형태로 투여될 수 있다. 염 형태 및/또는 용매화물 형태인 본 발명의 화합물은 유리 형태인 본 발명의 화합물과 동일한 활성 순서를 나타낸다.
본 발명의 화합물은 단독으로 또는 1종 이상의, 적어도 1종의, 다른, 제2 약물 물질과 조합하여, 본원에 기재된 바와 같은 임의의 방법 또는 용도를 위해 사용될 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 적어도 1종의 제2 약물 물질과 본 발명의 화합물과의 조합물;
- 적어도 1종의 제2 약물 물질과 조합된 본 발명의 화합물을 포함하는 제약 조합물;
- 적어도 1종의 제2 약물 물질 및 1종 이상의 제약상 허용되는 부형제(들)와 조합된 본 발명의 화합물을 포함하는 제약 조성물;
- 본원에 정의된 바와 같은 임의의 방법에서 사용하기 위한, 예를 들어 제약 조합물 또는 조성물 형태인, 적어도 1종의 제2 약물 물질과 조합된 본 발명의 화합물, 예를 들어
- 제약으로 사용하기 위한, 본 발명의 화합물 및 1종 이상의 제2 약물 물질을 포함하는 조합물, 제약 조합물 또는 제약 조성물;
- 예를 들어 제약 조합물 또는 조성물 형태인, 적어도 1종의 제2 약물 물질과 조합된 본 발명의 화합물의 제약으로서의 용도;
- 제2 약물 물질과 조합하여 사용하기 위한 약제의 제조에서의 본 발명의 화 합물의 용도;
- 예를 들어 제약 조합물 또는 조성물 형태인, 치료적 유효량의 본 발명의 화합물 및 1종 이상의 제2 약물 물질을 부수적으로 또는 순차적으로 공동 투여하는 것을 포함하는, 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애의 치료를 필요로 하는 대상체에서 상기 장애의 치료 방법;
- 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애에서 사용하기 위한 약제의 제조 시에 사용하기 위한, 예를 들어 제약 조합물 또는 조성물 형태인, 적어도 1종의 제2 약물 물질과 조합된 본 발명의 화합물
을 제공한다.
조합물에는, 본 발명의 화합물 및 적어도 1종의 제2 약물 물질이 동일한 제형 내에 존재하는 고정 조합물; 별도 제형인 본 발명의 화합물 및 적어도 1종의 제2 약물 물질이 동일한 패키지 내에, 예를 들어 공동 투여에 대한 지침서와 함께 제공되는 키트; 및 본 발명의 화합물 및 적어도 1종의 제2 약물 물질이 별도 패키지로 제공되지만 부수적 또는 순차적 투여에 대한 지침서가 주어진 자유 조합물이 포함된다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 본 발명의 화합물인 제1 약물 물질 및 적어도 1종의 제2 약물 물질에 더하여 조합 투여에 대한 지침서를 포함하는 제약 패키지;
- 본 발명의 화합물에 더하여 적어도 1종의 제2 약물 물질과의 조합 투여에 대한 지침서를 포함하는 제약 패키지;
- 적어도 1종의 제2 약물 물질에 더하여 본 발명의 화합물과의 조합 투여에 대한 지침서를 포함하는 제약 패키지
를 제공한다.
본 발명에 따른 조합물에 의한 치료는 단일 치료와 비교하여 개선점을 제공할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은
- 상승작용적 치료 효과를 생성하기에 적절한 양의 본 발명의 화합물 및 제2 약물 물질을 포함하는 제약 조합물;
- 치료적 유효량의 본 발명의 화합물 및 제2 약물 물질을, 예를 들어 부수적으로 또는 순차적으로 공동 투여하는 것을 포함하는, 본 발명의 화합물의 치료적 유용성을 개선시키는 방법;
- 치료적 유효량의 본 발명의 화합물 및 제2 약물 물질을, 예를 들어 부수적으로 또는 순차적으로 공동 투여하는 것을 포함하는, 제2 약물 물질의 치료적 유용성을 개선시키는 방법
을 제공한다.
본 발명의 조합물 및 조합 파트너로서의 제2 약물 물질은, 예를 들어 본 발명의 화합물에 대해 앞서 설명한 바와 같은 임의의 통상적인 경로로 투여될 수 있다. 제2 약물은 적절한 투여량, 예를 들어 단일 치료에 사용되는 것과 유사한 투여량 범위, 또는 예를 들어 상승작용의 경우에는 통상적인 투여량 범위보다 훨씬 낮은 범위로 투여될 수 있다.
본 발명에 따른 제약 조성물은 통상의 방법에 따라, 예를 들어 그와 유사하게, 예를 들어 혼합, 과립화, 코팅, 용해 또는 동결건조 방법에 의해 제조될 수 있다. 단위 투여 형태는, 예를 들어 약 0.1 mg 내지 약 1500 mg, 예컨대 1 mg 내지 약 1000 mg을 함유할 수 있다. 본 발명의 조합물을 포함하는 제약 조성물 및 본원에 기재된 바와 같은 제2 약물을 포함하는 제약 조성물은 적절하게, 예를 들어 통상의 방법, 또는 본 발명의 제약 조성물에 대해 본원에 기재된 방법에 따라, 예를 들어 이들 방법과 유사하게 제공될 수 있다.
용어 "제2 약물 물질"은 항-염증성, 면역조절성 약물, 항암 약물, 마취 약물 또는 화학치료 약물을 의미한다. "제2 약물 물질"은 또한 칼리크레인-7 활성을 갖지만 본 발명의 화합물은 아닌 화합물일 수도 있다.
본 발명의 화합물이 다른 약물과 조합하여 투여되는 경우, 공동 투여되는 제2 약물의 투여량은 물론 본 발명의 화합물의 경우에서와 같이, 사용된 공동 약물의 유형, 사용된 특정 약물, 치료할 증상에 따라 달라질 것이다. 일반적으로, 제2 약물 공급자에 의해 제공된 것과 유사한 투여량이 적절할 수 있다.
하기 실시예에서, 지시된 모든 온도는 섭씨도 (℃)이다.
또한, 하기 약어가 사용된다.
aq. 수성
Ac2O 아세트산 무수물
AcOH 아세트산
CH2Cl2 디클로로메탄
DCE 1,2-디클로로에탄
DIPEA N,N-디이소프로필에틸아민
DMA N,N-디메틸아세트아미드
EtOAc 에틸아세테이트
HATU O-(7-아자벤조트리아졸-1-일)-N,N,N',N'-테트라메틸우로늄 헥사플루오로포스페이트
NMP N-메틸피롤리돈
rt 실온
TFA 트리플루오로아세트산
THF 테트라히드로푸란
TLC 박막 크로마토그래피
TMOF 트리메틸오르토포르메이트
칼리크레인 7 억제제는 또한 칼리크레인 7의 결합 포켓의 3차원 구조를 보완하거나 본 발명에 제공된 바와 같은 칼리크레인 7의 3차원 결합 포켓과 결합하는 물리학적 또는 화학적 성질이 개선되도록 설계될 수 있는 "펩티드" 또는 "펩티드 유도체"일 수 있으며, 상기 용어에는 "펩티드 모방체" 또는 "펩티드 유사체"가 포함되는 것으로 한다.
용어 "돌연변이"는 하나 이상의 선택된 아미노산의 결실, 삽입 또는 바람직 하게는 치환에 의해 돌연변이화된 서열을 지칭하는데, 단 이러한 돌연변이 서열은 최적화 정렬 수행 시 상응하는 단편 서열과 적어도 90％ 동일성, 더 바람직하게는 95％ 동일성, 훨씬 더 바람직하게는 99％ 동일성을 공유한다.
단백질 돌연변이의 제조 방법은 통상적으로 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 칼리크레인 7 돌연변이는 올리고뉴클레오티드 지정 돌연변이화에 의해 코딩 영역에서 미리 변형시킨 칼리크레인 7 DNA의 발현에 의해 제조될 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "결합 포켓"은 그의 형상 및 물리화학적 성질의 결과로 또 다른 화학적 실재물 또는 화합물과 유리하게 회합하고 표 3의 좌표에 의해 정의되는 칼리크레인 7의 영역을 지칭한다.
결정화에 사용되는 칼리크레인 7 단백질은 생물학적으로 활성이거나 불활성일 수 있다. 이러한 능력은 당업계에 익히 공지된 형태학적, 생화학적 또는 생존력 분석에 의해 측정될 수 있다.
재조합 칼리크레인 7 또는 그의 단편의 발현은 진핵생물 또는 원핵생물 시스템, 또는 시험관내 발현 시스템에서 달성될 수 있다.
바람직한 실시양태에 따르면, 칼리크레인 7은 결정화 전 임의 단계에서 적어도 1종의 리간드에 결합한다.
칼리크레인 7은 융합 단백질, 예를 들어 글루타티온-S-트랜스퍼라제 (GST) 또는 히스티딘-부가된 융합 단백질로서 발현될 수 있다. 필요하다면, 융합 파트너는 결정화 전에 제거된다.
결정 제조 방법의 결정화 단계를 수행하기 위해, 당업계에 공지된 방법에 따 른 증기 확산, 투석 또는 뱃치 결정화를 비롯한 다양한 방법이 사용될 수 있다 (문헌 ["Crystallization of Biological Macromolecules", A. McPherson, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, New York, USA]).
증기 확산 결정화에서는, 적은 부피 (즉, 수 마이크로리터)의 단백질 용액을 침전제를 함유하는 용액과 혼합한다. 상기 혼합된 부피를 적은 양, 즉 약 1 ml의 침전제를 함유하는 웰 상에서 현탁시킨다. 점적으로부터의 증기 확산은 점적 내에 결정 형성을 유발할 것이다.
결정화의 투석 방법은 단백질은 유지시키지만 작은 분자 (즉, 완충제 및 침전제)는 안팎으로 확산시키는 반투과성 크기 배제 막을 이용한다. 투석에서는, 단백질 및 침전제를 증발에 의해 농축시키기보다는, 막을 통해 침전제를 서서히 확산시켜 단백질 농도를 고정상태로 유지시키면서 단백질의 용해도를 감소시킨다.
뱃치 방법은 일반적으로 용액이 혼탁해지는 순간까지 단백질 수용액에 침전제를 서서히 첨가하는 것을 포함하며, 혼탁해지는 시점에 용기를 밀봉시켜 결정화가 일어날 때까지의 기간 동안 방해하지 않고 방치시킬 수 있다. 뱃치 기술에서는, 침전제 및 표적 분자 용액을 간단히 혼합한다. 과포화는 확산에 의해서가 아니라 직접적으로 달성된다. 흔히 뱃치 기술은 오일 하에 수행된다. 오일은 증발을 방지하고, 극도로 작은 점적이 사용될 수 있다. 이를 위해, 용어 "마이크로뱃치"가 사용된다. 이 기술의 변형은 파라핀 오일 (증발을 완전히 방지함)을 사용하는 것이 아니라 실리콘 오일 또는 실리콘과 파라핀 오일의 혼합물을 사용함으로써 저속 증발을 가능하게 한다.
청구된 발명은 임의의 모든 결정화 방법을 포괄할 수 있다. 당업자라면 이러한 방법 중 임의의 것을 선택할 수 있고, 선택된 방법이 목적한 결정을 생성하도록 매개변수를 변화시킬 수 있다.
하나의 바람직한 칼리크레인 7의 결정화 방법은 칼리크레인 7 용액과 "저장 완충액"의 혼합을 포함한다. 결정 형성을 위해서는, 예를 들어 적정에 의한 침전제의 첨가에 의해서, 또는 결정화 완충액과 저장 완충액 (반드시 본래의 저장 완충액과 동일한 것은 아님) 사이의 확산에 의해 침전제 농도가 균형을 이루도록 함으로써 혼합물 내 침전제의 농도를 증가시켜야 한다. 적절한 조건 하에서, 이러한 침전제의 확산은 침전제의 구배를 따라, 예를 들어 보다 높은 침전제 농도를 갖는 저장 완충액으로부터 보다 낮은 침전제 농도를 갖는 결정화 완충액의 방향으로 발생한다. 확산은, 예를 들어 통상의 기체상에서 물을 확산시키는 증기 확산 기술에 의해 달성될 수 있다. 공지된 기술은, 예를 들어 증기 확산 방법, 예컨대 "현적(hanging drop)" 또는 "좌적(sitting drop)" 방법이다. 증기 확산 방법에서는, 단백질을 함유하는 결정화 완충액의 점적을 저장 완충액의 훨씬 더 큰 풀 위에 매달거나 그 옆에 둔다. 다르게는, 침전제의 균형은 결정화 완충액을 저장 완충액으로부터 분리하여 저장 완충액으로의 단백질 희석을 방지하는 반투과성 막을 통해 달성될 수 있다.
칼리크레인 7의 형성은 하기 매개변수: pH, 염 및 첨가제의 존재, 침전제, 단백질 농도 및 온도에 의해 본질적으로 결정되는 다양한 조건 하에 달성될 수 있다. pH는, 예를 들어 약 4.0 내지 9.0의 범위일 수 있다.
또 다른 특정 실시양태에서, 본 발명은 리간드와 복합체를 형성한 칼리크레인 7의 공동 결정 제조 방법에 관한 것이다.
칼리크레인 7 결정의 결정 형태는 또한, 예를 들어 화합물 최적화를 위해 관심대상 화합물을 함침시킴으로써 리간드를 교환하기 위해, 또는 단편에 기초한 스크리닝 접근법에서 새로운 스캐폴드를 개발하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 결정질 조성물의 구조 좌표는, 3차원 형상으로서 나타내기 위해, 또는 구조 좌표 또는 그것이 정의하는 3차원 구조의 컴퓨터-보조 조작, 또는 그에 기초한 컴퓨터 계산을 포함하는 다른 용도를 위해, 기계 판독가능 저장 매체, 예를 들어 컴퓨터 하드 드라이브, 디스켓, DAT 테이프 등에 기계 판독가능 형태로 저장될 수 있다. 예를 들어, 칼리크레인 군 단백질, 또는 이러한 단백질의 일부 또는 구조적으로 유사한 상동체의 3차원 구조를 정의하는 데이터를 기계 판독가능 저장 매체에 저장할 수 있고, 전형적으로는 상기 저장 매체로부터 데이터를 판독할 수 있고 이러한 데이터로부터 표현을 생성시키기 위한 지시로 프로그램화된 컴퓨터를 사용하여 단백질 구조의 3차원 그래픽 표현으로서 나타낼 수 있다.
본 발명에 따르면, 칼리크레인 7, 그의 단편 또는 상동체를 포함하는 칼리크레인 7 결정으로부터 3차원 칼리크레인 7 모델을 얻을 수 있다.
본 발명은 또한 칼리크레인 7 결정 구조의 모델이 저장된 컴퓨터 판독가능 매체에 관한 것이다. 바람직한 실시양태에서, 상기 모델은 X-선 회절 데이터로부터 유도된 표 3의 원자 좌표 전체 또는 그의 선택된 일부로부터 형성된다.
"선택된 일부"는 표 3에 제시된 적어도 10개의 연속적 아미노산, 바람직하게 는 적어도 50개의 아미노산, 더 바람직하게는 적어도 100개의 연속적 아미노산의 구조 좌표를 의미한다.
칼리크레인 7의 3차원 모델로부터 얻은 지식은 다양한 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 지식은 칼리크레인 7에 결합하여, 바람직하게는 칼리크레인 7-매개 또는 관련 과정 또는 사건을 방해 또는 방지하거나, 칼리크레인 7 효능제로서 작용하는 화학적 실재물, 예를 들어 펩티드 모방체 및 합성 유기 분자와 같은 소형 유기 및 생물유기 분자를 규명하는 데 사용될 수 있다. 또한, 상기 정보는 칼리크레인 7 돌연변이, 예를 들어 촉매 활성이 변경된 돌연변이를 설계하고 제조하며, 3차원 구조를 모델링하고 단백질, 예컨대 칼리크레인 7 상동체, 칼리크레인 7 돌연변이 또는 칼리크레인 7 공동 복합체의 결정 구조를 해석하는 데, 예를 들어 분자 대체 또는 상동성 모델링에 사용될 수 있다.
용어 "분자 대체"는 알려지지 않은 결정에 대해 관찰된 회절 패턴을 가장 잘 설명하도록, 알려지지 않은 결정의 단위 셀 내에 구조 좌표가 알려진 분자, 예를 들어 칼리크레인 7 좌표를 배향 및 위치시킴으로써, 구조 좌표가 알려지지 않은 결정의 예비 구조 모델을 생성하는 것을 포함하는 방법을 지칭한다. 그 다음, 이 모델로부터 위상을 계산하고 관찰된 진폭과 조합하여, 좌표가 알려지지 않은 구조의 대략적인 푸리에(Fourier) 합성을 제공할 수 있다. 이는 다시 임의의 몇몇 형태의 정밀화를 거쳐 알려지지 않은 결정의 정확한 최종 구조를 제공할 수 있다. 본 발명에 의해 제공된 구조 좌표를 사용하여, 분자 대체는 결정질 공동 복합체, 알려지지 않은 리간드, 돌연변이 또는 상동체의 구조 좌표, 또는 칼리크레인 7의 상이한 결정질 형태의 구조 좌표를 결정하는 데 사용될 수 있다. 또한, 청구된 결정 및 그의 좌표는 칼리크레인 7과 회합하는 화학적 실재물의 구조 좌표를 결정하는 데 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 "상동성 모델링"은 하나 이상의 관련 단백질, 단백질 도메인 및/또는 하나의 서브도메인, 예컨대 칼리크레인 7의 구조 좌표를 사용하여 알려지지 않은 구조의 모델을 구축하는 것을 포함한다. 상동성 모델링은 3차원 구조를 해석할 단백질 또는 펩티드의 공통 또는 상동 부분을 상동 구조 요소의 3차원 구조에 적합시킴으로써 수행될 수 있다. 상동성 모델링은 아미노산 또는 다른 성분을, 해석할 관련 구조의 것으로 대체한 3차원 구조의 일부 또는 전체를 재건하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 제공된 바와 같은 칼리크레인 7의 3차원 구조에 기초하고 표 3의 원자 좌표 또는 그의 선택된 일부를 사용하여, 부위-특이 돌연변이의 효과를 예측할 수 있다. 더 구체적으로, 본원에 제공된 구조 정보는 아미노산 변형, 특히 치환, 삽입 또는 결실 변이체를 유발하는 아미노산 돌연변이에 바람직한 부위를 규명하게 해준다. 이러한 변이체는 특별한 성질, 특히 야생형 칼리크레인 7과 구별되는 성질, 예컨대 변경된 촉매 활성을 갖도록 설계될 수 있다. 치환, 결실 및 삽입을 조합하여 목적한 변이체에 도달할 수도 있다. 이러한 변이체는, 예를 들어 야생형 칼리크레인 7으로부터 출발하여 당업계에 익히 공지된 방법에 의해 또는 새로운 합성에 의해 제조될 수 있다.
본원에 제공된 칼리크레인 7 구조 정보는, 칼리크레인 7과는 선택적으로 상 호작용할 수 있지만 칼리크레인 7 이외의 다른 프로테아제와는 상호작용하지 않음으로써, 칼리크레인 7의 생물학적 활성을 특이적으로 조절하며 다른 칼리크레인 7 프로테아제에 대해서는 그렇지 않은 리간드의 설계에 유용하다.
칼리크레인 7의 결합 포켓의 접근가능한 표면을 모방한 표면을 갖는 화학적 실재물이 당업자에 의해 구축될 수 있다. 예로서, 당업자는 화합물의 3차원 구조 데이터베이스를 스크리닝하여 유사한 3차원 구조 배열 내에 적절한 관능기가 위치된 화합물을 규명한 다음, 이러한 화학적 실재물 주위에 조합된 화학 라이브러리를 형성시켜 칼리크레인 7의 결합 포켓에 대해 높은 친화성을 갖는 것을 규명할 수 있다.
본 발명의 특정 실시양태에서는, 칼리크레인 7의 생물학적 활성을 억제하는 리간드를 규명하기 위한 세포-기반 분석법이 설계된다.
리간드, 예컨대 저분자량 화합물은 화합물 데이터베이스 또는 라이브러리를 스크리닝하고, 칼리크레인 7의 결합 부위에 대한 적합화 작업을 형성하는 컴퓨터 계산 수단을 사용함으로써 규명될 수 있다. 표 3의 구조 좌표 또는 그의 선택된 일부에 의해 본 발명에서 제공된 바와 같은 칼리크레인 7의 3차원 구조는 다양한 도킹 프로그램과 함께 사용될 수 있다.
칼리크레인 7에 대한 화학적 실재물의 잠재적 억제 또는 결합 효과를 그것의 실제 합성 및 시험 전에 컴퓨터-모델링 기술을 사용하여 분석할 수 있다. 주어진 화학적 실재물의 이론적 구조가 그것과 칼리크레인 7 사이의 불충분한 상호작용 및 회합을 시사할 경우, 해당 화학적 실재물의 합성 및 시험에 대한 필요성은 없어진 다. 그러나, 컴퓨터 모델링이 강력한 상호작용을 나타낼 경우, 해당 분자를 합성하고 칼리크레인 7에 결합하는 그것의 능력에 대해 시험할 수 있다. 따라서, 효능 없는 화합물에 대한 고가의 시간 소모적 합성을 회피할 수 있다.
상기 "인 실리코(in silico)" 분석은, 예를 들어 표 3의 구조 좌표 전체 또는 일부에 기초한 컴퓨터 스크린 상 결합 포켓의 시각적 검사에 의해 개시될 수 있다. 그 다음, 선택된 단편 또는 화학적 실재물을 칼리크레인 7의 결합 포켓 내에 다양한 배향으로 위치시키거나 "도킹"시킬 수 있다. 도킹은 Quanta 및 SYBYL과 같은 소프트웨어에 이어, 표준 분자 역학 역장, 예컨대 CHARMM 및 AMBER을 이용한 분자 동역학 및 에너지 최소화를 사용하여 달성할 수 있다. 특수화된 컴퓨터 프로그램을 사용하여 관심대상 단편 또는 화학적 실재물을 선택할 수도 있다. 이들 프로그램에는, 예를 들어 영국 옥스퍼드 소재의 옥스퍼드 대학으로부터 입수가능한 GRID; 미국 매사추세츠 벌링턴 소재의 몰레큘라 시뮬레이션즈(Molecular Simulations)로부터 입수가능한 5 MCSS 또는 CATALYST; 미국 캘리포니아주 라졸라 소재의 스크립스 리서치 인스티튜트(Scripps Research Institute)로부터 입수가능한 AUTODOCK; 미국 캘리포니아주 샌프란시스코 소재의 캘리포니아 대학으로부터 입수가능한 DOCK; 및 영국 런던 대학으로부터 입수가능한 XSITE가 포함된다.
칼리크레인 7의 기질 결합 부위 또는 임의의 다른 결합 부위에서 상호작용하는 칼리크레인 7 억제제를 설계하는 방법이 바람직하다. 본 발명에 의해 가능한 한가지 접근법은 칼리크레인 7의 구조 좌표를 사용하여 칼리크레인 7에 결합하거나 이것과 회합하는 화학적 실재물을 설계하고, 상기 화학적 실재물의 물리적 성질을 다양한 방식으로 변경시키는 것이다. 이에 따라, 예를 들어 가용성, 친화성, 특이성, 효능, 온/오프 비율과 같은 성질, 또는 다른 결합 특징을 모두 변경시키고/거나 최대화시킬 수 있다. 본 발명의 결합 포켓을 포함하는 칼리크레인 7을 다양한 실재물의 라이브러리로 탐사하여 화학적 실재물 후보와 칼리크레인 7 사이의 상호작용에 최적인 부위를 결정함으로써 목적한 화학적 실재물을 설계할 수 있다. 예를 들어, 용매로 포화시킨 결정으로부터 수집한 고 해상도 X-선 회절 데이터는 각 유형의 용매 분자가 부착되는 부위를 결정하게 해준다. 그 다음, 이들 부위에 단단히 결합하는 소형 분자를 설계하고 합성하여 목적한 활성에 대해 시험할 수 있다. 목적한 활성이 얻어지면, 분자를 추가로 변경시켜 바람직한 성질을 최대화시킬 수 있다.
상기 방법에 의해 화합물이 설계되거나 선택되면, 컴퓨터 계산적 또는 실험적 평가를 사용하여, 그 화합물이 칼리크레인 7에 결합할 수 있는 능력을 시험하고, 최대의 목적한 특징(들)을 위해 변형시킬 수 있다. 목적한 결과에 따라 다양한 매개변수들을 최대화시킬 수 있다. 여기에는 특이성, 친화성, 온/오프 비율, 소수성, 가용성, 및 당업자에 의해 용이하게 확인될 수 있는 다른 특징들이 포함되지만 이에 제한되는 것은 아니다.
바람직한 실시양태에서, 칼리크레인 7의 표 3의 구조 좌표는 상기 컴퓨터-기반 설계 단계에서 사용된다.
본 발명은 추가로
a. 적절한 조건 하에 후보 화합물 또는 칼리크레인 7과 화합물의 혼합물을 공동 결정화 또는 인큐베이션하는 단계,
b. 후보 화합물과 상호작용하는 칼리크레인 7의 아미노산을 X-선 또는 NMR 방법에 의해 측정하는 단계,
c. 적어도 결합 포켓의 하나 이상의 아미노산과 상호작용하는 화합물을 선택하는 단계
를 포함하는, 칼리크레인 7에 결합하는 리간드의 선택 방법에 관한 것이다.
단계 b.를 이행하기 위해서는, 통상적으로 후보 화합물이 존재하는 NMR 스펙트럼 및 부재하는 NMR 스펙트럼을 기록하고 리간드 결합에 의해 영향을 받는 단백질의 공명을 확인함으로써, 리간드의 결합 부위에 대한 지도 제작을 수행한다. 이는 분석 전의 단백질 공명 정렬, 또는 알려진 결합 부위와 리간드의 결합 시에 발생하는 화학적 이동 변화의 패턴 비교를 필요로 한다. 다르게는, 알려진 결합 부위와 리간드를 사용한 경쟁 실험으로 동등한 정보를 얻을 수 있다.
본 발명은 추가로 단편 연결 접근법을 사용하여 칼리크레인 7의 신규 리간드를 설계하는 방법을 제공한다. 먼저, 칼리크레인 7의 다양한 결합 영역에 결합하는 화합물들을 선택한다. 설계된 신규 화합물이 2개의 결합 부위 내에 적합하도록, 공간 배향을 기초로 리간드들을 함께 연결시킨다.
따라서, 본 발명은
a. 칼리크레인 7의 제1 결합 영역의 하나 이상의 아미노산에 결합하는 제1 리간드를 제공하는 단계,
b. 칼리크레인 7의 제2 결합 영역의 하나 이상의 아미노산에 결합하는 제2 리간드를 제공하는 단계, 및
c. 상기 제1 리간드를 상기 제2 리간드에 연결시켜, 칼리크레인 7의 제1 및 제2 결합 포켓에 결합하는 리간드를 설계하는 단계
를 포함하는, 칼리크레인 7에 대한 리간드 설계 방법에 관한 것이다.
적절한 연결기의 선택은 유기 화학 분야에 익히 공지되어 있는 결합각 및 결합 길이 정보의 원리에 기초하여 리간드의 공간 배향을 서로에 대해 및 칼리크레인 7에 대해 유지함으로써 이루어진다.
또한, 칼리크레인 7의 길항제는 염증성 및/또는 과증식성 및 양진성 피부 질환, 예컨대 켈로이드, 비대성 반흔, 여드름, 아토피성 피부염, 건선, 농포성 건선, 주사, 네더튼 증후군 또는 다른 양진성 피부병, 예컨대 결절성 양진, 중장년층의 상세불명 소양증, 뿐만 아니라 상피 장벽 기능부전을 갖는 다른 질환, 예컨대 피부 노화, 염증성 장 질환 및 크론병, 뿐만 아니라 췌장염, 또는 암, 특히 난소암 환자 치료 또는 치료용 약제 제조에 사용될 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명은 특히 이들 실시예에 기재된 특정 실시양태에 관한 것이다.
클로닝
hK7의 자가절단을 방지하기 위해, pET24_His-Pro-EK-KLK7(aa37-253)을 주형으로 사용하여 표준 프로토콜에 따른 부위-지정 돌연변이화에 의해, 위치 Tyr180 (스위스-프롯 엔트리 P49862에 따라 넘버링함)에서의 자가절단 부위를 Arg으로 돌연변이시켰다 (퀵체인지(QuickChange) 부위-지정 돌연변이화 키트; 스트라타진(Stratagene); 돌연변이화 프라이머: 5'GACTGCACGAAGGTTCGCAAGGACTTACTGGAAAATTCCATGC). 벡터 pET24_His-Pro-EK-KLK7(aa37-253)을 당업계에서 통상적인 방식으로 클로닝하였다. 최종 벡터는 pET24c-His-ProKLK7-Enterok-KLK7(aa37-253)_Y180R로 명명되었다.
발현 및 정제
pro-hK7에 대한 발현 플라스미드를 삽입한 대장균 균주 BL21(DE3)을 34 ㎍/ml 클로람페니콜 및 30 ㎍/ml 카나마이신을 함유하는 LB 배지 내 37℃에서 배양하였다. 1.0의 OD600 및 37℃에서 4시간 동안 0.4 mM IPTG로 유도를 시작하였다. 이어서, 원심분리에 의해 세포를 수거하였다. 달리 언급하지 않는 한, 모든 정제 단계는 4℃에서 수행하였다. 10 리터 대장균 세포 배양물로부터의 세포 (25 g 세포 펠릿)를 1 mM MgCl2를 함유하는 50 mM Tris/HCl 완충액 (pH 8.0) 200 ml에 재현탁시키고, -20℃에서 밤새 보관하였다. 해동 후, 1 ㎕ 벤조나제 (로슈(ROCHE))를 첨가하고, 샘플을 10분 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 세포를 초음파처리 (70％ 진폭에서 4회 20초; 브랜슨 디지털 소니파이어(Branson Digital Sonifier) W-450D)에 의해 파열시키고, 균질액을 7000 g에서 15분 동안 원심분리하였다. 봉입체-함유 펠릿을 25％ 수크로스, 1％ 트리톤 100 및 1 ㎕ 벤조나제를 함유하는 50 mM Tris pH 8.0 완충액으로 3회, 및 최종적으로 1 mM MgCl2를 함유하는 H2O로 2회 세척하였 다. 봉입체를 추가로 역상 칼럼을 사용하여 HPLC에 의해 정제하였다. 이를 위해, 봉입체를 6 M GuHCl (10 mg/ml) 및 100 mM DTT에 용해시키고, 0.1％ TFA 및 10％ 아세토니트릴과 평형을 이룬 GE 소스 RPC 칼럼 (파인 라인(Fine line) 35S)에 적용시켰다. 아세토니트릴 농도를 10％에서 100％로 증가시킴으로써 단백질을 용리시켰다. 프로테아제를 함유하는 분획으로 풀을 형성하고 동결건조시켰다. 건조된 단백질을 2 M 우레아, 500 mM NaCl, 10 mM CaCl2, 0.1 M NH4Cl, 1 mM EDTA, 1.25 mM GSH 및 0.5 mM GSSG를 함유하는 50 mM Tris/HCl pH 8.0 완충액 (10℃ 냉각)에 50 ㎍/ml의 최종 농도로 희석시켰다. 이어서, 샘플을 10 mM Tris pH 8.0 완충액에 대해 투석시키고, Q-세파로스 칼럼 (50 ml) 상에 로딩하였다. 염 농도를 0 M에서 0.5 M NaCl로 증가시킴으로써 단백질을 용리시키고, pro-hK7을 함유하는 분획으로 풀을 형성하고, 대략 5 ml로 농축시켰다. 이어서, 24시간 동안 8℃에서 엔테로키나제 (1:100)를 첨가함으로써 샘플을 활성화시켰다. 끝으로, hK7을 2.5 ml/분의 유속으로 50 mM Tris, 100 mM NaCl (pH 8)과 평형을 이룬 크기 배제 크로마토그래피 칼럼 (슈퍼덱스(Superdex) 75, 하이로드(HiLoad) 26/60, 아머샴(Amersham))에 적용시켰다. 결정화 시험을 위해, 단백질 완충액을 pH 5.6에서 50 mM 나트륨 아세테이트에 대해 투석시킴으로써 교환하고, 100 mM 염화나트륨 및 단백질을 4℃에서 보관하였다.
결정화
hK7을 24.6 mg/ml로 농축시키고, 현적 방식의 증기 확산 방법에 의해 20℃에 서 결정화시켰다. 50 mM 나트륨 아세테이트 (pH 5.6), 100 mM 염화나트륨, 2 mM 억제제 및 1.8％ (v/v) DMSO를 함유하는 0.5 ㎕ 단백질 용액을 35％ (w/v) PEG 3350, 200 mM 염화칼슘 및 100 mM 나트륨 아세테이트 (pH 4.8)로 구성된 0.5 ㎕ 저장 용액과 혼합하였다. 점적은 저장 용액 1 ml에 대해 평형을 이루었다. 회절하는 품질의 결정은 1 내지 3일 내에 출현했다.
데이터 수집
X-선 데이터 수집을 위해, 결정을 부가적인 냉동보호제 없이 액체 질소로 급속 냉동시켰다. 0.9799 Å의 파장에서 MAR225 모자이크 CCD 검출기를 이용하여, 스위스 라이트 소스의 빔라인 X10SA 및 95 K에서, hK7-억제제 복합체에 대한 단일 결정으로부터 X-선 회절 데이터를 수집하였다. 억제제와 복합체를 형성한 hK7의 결정에 대해, 각각 0.5°진동을 갖는 299개 또는 300개의 영상을 수집하였다. 노출 시간은 영상당 0.5초 내지 1초였다. 결정에서 검출기까지의 거리는 100 mm 내지 120 mm였다. APRV (23) 인터페이스를 사용하여 XDS/XSCALE (22) 또는 HKL 프로그램 스위트 버전 1.98.0 (21)에 의해, 미가공 회절 데이터를 가공하고 기준화하였다. 결정 데이터 및 데이터 수집 통계를 하기 표 1에 요약하였다.
데이터 수집 통계
조절제 화합물 1
X-선 공급원 SLS/X10SA
데이터 수집 일자 2006.03.23
파장 (Å) 0.979908
검출기 MARCCD 225
온도 (K) 100
결정의 수 1
공간군 P212121
단위 셀 치수: a, b, c (Å) 42.61, 60.34, 80.63
단량체의 수/a.u. 1
충진 계수 (Å3/Da) 2.1
용매 함량 (％) 41.5
해상도 범위 (Å) 33.5 - 1.1
관찰결과의 수 312326
유일한 반사의 수 81660
전체
데이터 중복 3.8
데이터 완전성 (％) 96.0％
Figure 112009080123175-PCT00011
 34.7
Rmerge 0.087
최고 해상도 쉘
해상도 범위 1.14 - 1.10 Å
쉘에 대한 완전성 73.9％
Figure 112009080123175-PCT00012
 2.2
쉘에 대한 Rmerge 0.334
Rmerge =
Figure 112009080123175-PCT00013
구조 측정 및 구조 정밀화
인간 칼리크레인 1의 좌표 (pdb 코드 1SPJ, 1.7 Å 해상도로 정밀화됨 (25))를 탐색 모델로 사용하여, 프로그램 MOLREP 버전 9.2.10 (24)을 이용한 분자 대체에 의해, 화합물 1과 복합체를 형성한 hK7 구조를 해석하였다. 4.0 Å의 고 해상도 데이터 컷오프에 의해, 비대칭 단위 내에 하나의 단백질-조절제 복합체를 갖는 공간군 P212121에서 명확한 해법이 발견되었다 (0.34의 상관 계수, 0.48의 R-인자). 최초 정밀화 주기는 프로그램 CNX 버전 2005 (26)의 리지드 - 바디 ( rigid - body ), 시뮬레이티드 - 어닐링 ( simulated - annealing ) 및 바인디비쥬얼 ( bindividual ) 정밀화 프로토콜 및 1.5 Å의 고 해상도 데이터 컷오프를 사용하여 적용시켰다. 프로그램 O 버전 9 (27)을 사용하는 수동 모델 (재)형성 및 프로그램 CNX 버전 2005의 미니마이즈 ( minimize ) 및 바인디비쥬얼 프로토콜을 사용하는 자동화된 정밀화의 다른 주기에 의해 hK7 구조를 형성시켜 정밀화하였다. 이어서, 해상도를 1.2 Å으로 확대하고, 프로그램 CNX 버전 2005의 워터 -픽( water - pick ) 프로토콜을 사용하여 209개의 물 분자를 추가하고, 끝으로 조절제를 추가하였다. CNX 2005의 adp 프로토콜을 사용하는 1.2 Å 해상도의 최종 정밀화 주기에는 이방성 변위 매개변수를 포함시켰다. 정밀화 표적은, 진폭을 사용하는, 엥그(Engh) 및 후버(Huber)에 의해 기술된 매개변수를 갖는 최대 우도 함수이다 (28). 정밀화로부터 배제된 9.8％의 반사를 사용하여, 정밀화 과정 전반에 걸쳐 교차 정당성 확인을 수행하였다. 최종 모델의 품질을 프로그램 CNX 2005 및 PROCHECK (29)로 평가하였다. 정밀화 통계를 하기 표 2에 요약하였다.
정밀화 통계
억제제 화합물 1
정밀화에 사용된 데이터
해상도 범위 33.5 - 1.2 Å
강도 컷오프 (시그마(F)) 0.0
반사의 수 (작동/시험 세트) 58820/6415
완전성 (작동+시험 세트) 89.5％
시험 세트 9.8％
정밀화에 사용된 데이터에 대한 적합화
전체 Rcryst 0.181
전체 Rfree 0.197
최고 해상도 빈(bin)에서의 적합화
해상도 범위 1.28 - 1.20 Å
빈 완전성 (작동+시험 세트) 99.5％
빈 Rcryst 0.182
빈 Rfree 0.195
비-수소 원자의 수
단백질 원자 1785
억제제 원자 32
물 209
윌슨(Wilson) 플롯으로부터의 전체 B 값 12.5 Å2
전체 평균 B 값 16.4 Å2
단백질 원자 17.5 Å2
억제제 원자 14.8 Å2
물 분자 27.9 Å2
교차 정당성 확인된 추정 좌표 오류
루짜티(Luzzati) 플롯으로부터 0.13 Å
σA로부터 0.01 Å
이상적인 값으로부터의 Rms 편차
결합 길이 0.018 Å
결합각 1.7°
2면각 21.5°
비정상 각 1.3°
라마찬드란(Ramachandran) 플롯
가장 유망한 영역에서의 잔기 90.6％
추가로 허용되는 영역에서의 잔기 9.4％
Rcryst =
Figure 112009080123175-PCT00014
고품질 전자 밀도 지도에서 224개 아미노산 중 219개를 추적할 수 있었다. 아미노산 166RKDLL170 (달리 언급하지 않는 한, 문서 전반에 걸쳐 키모트립시노겐 넘버링 체계 (30)에 따른 아미노산 넘버링을 사용함)은 전자 밀도가 부족하여 최종 구조에 포함시키지 않았다. 결정화를 위해 사용된 구축물에서 상기 무질서 루프의 아르기닌 잔기를 돌연변이시켰다 (스위스-프롯 넘버링 엔트리 P49862에 따르면 이 잔기는 Tyr180임). 야생형 티로신 잔기는 자가촉매 절단되는 경향이 있지만, MS 분석에 의해 증명된 바와 같이 아르기닌 돌연변이의 경우에는 그렇지 않다.
예상된 바와 같이, 6개의 디술피드 결합이 잔기 Cys22-Cys157, Cys42-Cys58, Cys129-Cys232, Cys136-Cys201, Cys168-Cys182 및 Cys191-Cys220 사이에서 발견되었고, 시스-펩티드 결합이 아미노산 Pro147 및 Pro219에 대해 형성되었다. 구조의 고 해상도에 기인하여, 아미노산 30, 38, 39, 49, 50, 84, 90, 110, 138, 153, 161, 164, 187, 192 및 200의 측쇄가 2개의 입체형태 내에 형성되었다.
hK7 의 구조
hK7의 구조는 hK1, hK6 및 hK8 (25, 31, 32)의 전체적인 골격과 공통점이 있고, 2개의 β-배럴 및 C-말단 α-헬릭스로 구성된 고전적 키모트립신성 폴드를 따른다. 2개의 β-배럴의 경계면에는 His57, Asp102 및 Ser195로 구성된 세작용기 촉매를 비롯한 활성 부위가 위치하고 있다.
hK5 및 hK6와는 유사하고 hK1과는 반대로, hK7은 소위 칼리크레인 루프가 부족하다. 칼리크레인 루프는 일부 칼리크레인, 특히 고전적인 것에서 특징적인 Thr96과 Gln97 사이 11개 이하의 아미노산 잔기의 삽입이다. 이것은 주요하지 않은 결합 부위 위로 뚜껑처럼 돌출되어 있다. hK7은 이와 관련한 아미노산 삽입을 갖지 않으며, 트립신 또는 키모트립신과 비교하여 길이에 있어서 식별가능하지 않다.
다른 칼리크레인과의 전체적인 구조 유사성에도 불구하고, hK7의 S1 포켓은 포켓 하부에서 극성 Asn189가 음으로 하전된 Asp를 대체하고, 소수성 Ala190이 극성 Ser/Thr 잔기를 치환한다는 점에서, 예를 들어 hK1, hK5, hK6 및 hK8의 트립신성 특이성과 상이하다. S1 포켓의 이러한 특이적 구조 특성은 극성 말단을 갖는 중형 내지 대형인 S1 잔기를 선호하는 hK7의 관찰된 키모트립신성 특이성과 일치한다. hK7은 P1에서 Ala, Met 및 Phe보다는 Tyr에 대해 바람직한 특이성을 갖는다 (1, 33).
무질서 루프는 S3/S4 기질 결합 포켓의 원단에 위치하고 있다. S1 내지 S3에 결합하는 억제제와 복합체를 형성한 다른 S1 세린 프로테아제에서는, 상동성 루프가 질서정연하고 S3/S4 결합 포켓의 형성 부분이 뒤로 접혀져 있음으로써, 억제제 결합에 기여한다. 그러므로, 칼리크레인 7 구조의 상기 부분은 S3/S4 포켓을 점유하는 억제제의 결합 시에 질서가 잡히는 것이 가능할 수 있다. 또한, 정제 동안 상기 루프의 티로신 잔기 뒤에서의 자가절단에 기인하여, 상기 티로신은 아르기닌 잔기에 의해 대체되고, 이것 또한 상기 루프의 입체형태에 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 조절제는 예상하지 못한 결합 방식을 채용하여 S1으로부터 주요 결합 부위를 향해 관통함으로써 칼리크레인 7의 활성 부위에 결합한다.
화합물 1에 대해, 나프틸 및 메톡시페닐 모이어티는 각각 S1 및 S2' 포켓에 결합한다. 중앙 피롤리딘 고리는 S1' 포켓에 결합하여 His57 측쇄의 입체형태 변화를 유도함으로써, His57, Asp102 및 Ser195로 구성된 세작용기 촉매를 교란시킨다. 억제제 결합 시, His57 측쇄는 S2 포켓 쪽으로 방향을 바꾸고 (hK6 pdb 코드 1L2E의 구조와 비교하여 chi1 주위로 120°및 chi2 주위로 90°회전), Cys42와 Cys58 사이의 디술피드 결합과 함께, 억제제의 피롤리딘 고리에 의해 점유되는 소수성 포켓을 형성한다. 억제제의 우레아의 카르보닐 산소 원자는 옥시음이온 구멍을 점유하며, Gly193 및 Ser195의 백본 질소 원자까지의 H-결합 거리 내에 있다. 하나의 우레아 질소 원자는 His57의 측쇄 및 Ser214의 백본 카르보닐기에 대한 물 매개 상호작용을 생성한다. 억제제 아미드 질소 원자는 His41의 백본 카르보닐 산소 원자와 상호작용한다. 메톡시페닐 모이어티는 Phe151의 측쇄에 대한 모서리 대 면 상호작용을 생성하는 페닐 고리에 의해 Val149 및 Phe151에 대한 반 데르 발스 거리 내에 있다.
결정 환경 내에서, 대칭 관련 hK7 분자는 hK7의 활성 부위에 아주 근접하여 패킹되어 있다. 이전에 언급한 바와 같이, 조절제 결합은 촉매적 His57 측쇄의 이동을 유도한다. 이동된 상기 His57 측쇄의 하나의 질소 원자는 대칭 관련 분자의 Phe151의 백본 카르보닐기에 대한 H-결합 거리 내에 있다. 또한, 조절제의 주요 부위 모이어티는 동일한 대칭 관련 분자의 Pro21 및 Asp154의 측쇄와 접촉하고 있다. 그러므로, 결정 접촉에 의한 조절제의 결합 방식에 대한 영향은 완전히 배제될 수 없다. 그러나, 결정 접촉은 상이한 주요 부위 포켓 내에 상이한 주요 부위 스캐폴드가 결합하는 것은 막지 않는다.
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실시예 1: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메 틸)-아미드] 2-[(2-피리딘-3-일-에틸)-아미드]
A) 7- 클로로 -나프탈렌-1- 카르복실산 메틸 에스테르
메틸 2-푸로에이트 50 ml 및 클로로벤젠 400 ml의 혼합물을 0℃에서 30분 동안, 실온에서 1.5시간 동안 및 100℃에서 16시간 동안 교반하였다. 무수 AlCl3 121 g을 0℃에서 일부분씩 첨가하였다. 얻어진 용액을 냉각시키고, 얼음조에 붓고, 30분 동안 교반한 후, 에테르로 수성상을 추출하였다. 얻어진 유기상을 수성 10％ NaHCO3 용액 및 염수로 세척하고, 건조시키고, 용매를 증발시켰다. 얻어진 잔류물을 실리카 겔 상 플래시 크로마토그래피 (용리제: 시클로헥산/EtOAc 99/1 → 95/5)에 의해 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
B) (7- 클로로 -나프탈렌-1-일)-메탄올
CH2Cl2 중 0.7 M 디이소부틸알루미늄 히드라이드 용액을 -78℃에서 CH2Cl2 중 7-클로로-나프탈렌-1-카르복실산 메틸 에스테르 22 g에 적가하였다. -78℃에서 1시간 동안 교반한 후, 얻어진 혼합물을 0℃까지 가온시키고, 수성 10％ 나트륨 타르트레이트 용액으로 켄칭시키고, 추가로 수분 동안 교반하였다. 얻어진 유기상을 분리하고, 염수로 세척하고, 건조시키고, 용매를 증발시켰다. 얻어진 잔류물을 실리카 겔 상 플래시 크로마토그래피 (용리제: 시클로헥산/EtOAc 8/1 → 4/1)에 의해 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 175 [M-H2O+H]+ TLC, Rf (시클로헥산/EtOAc 3/1) = 0.3
C) 1- 아지도메틸 -7- 클로로 -나프탈렌
디페닐포스포릴 아지드 1.52 ml 및 1,8-디아자비시클로[5.4.0]운데크-7-엔 1.10 ml를 톨루엔 18 ml 중 (7-클로로-나프탈렌-1-일)-메탄올 1.3 g에 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하고, 염수로 세척하고, 유기상을 건조시키고, 용매를 증발시켰다. 얻어진 잔류물을 실리카 겔 상 플래시 크로마토그래피 (용리제: 시클로헥산/EtOAc 99/1)에 의해 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
TLC, Rf (시클로헥산/EtOAc 99/1) = 0.333
D) C-(7- 클로로 -나프탈렌-1- 일 )-메틸아민 히드로클로라이드
트리페닐포스핀 1.24 g 및 H2O 410 ㎕를 THF 20 ml 중 1-아지도메틸-7-클로로-나프탈렌 998 mg에 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 50℃에서 5시간 동안 교반하고, 용매를 증발시켰다. 얻어진 잔류물을 수성 1 N HCl 용액으로 산성화시키고, EtOAc로 추출하였다. 얻어진 수성상을 수성 10％ NaHCO3 용액으로 염기성화시키고, EtOAc로 추출하였다. 얻어진 유기상을 건조시키고, 용매를 증발시켰다. 표제 화합물을 유리 아민 화합물로서 수득하고, 디옥산 중 4 M HCl 용액을 첨가함으로써 히드로클로라이드 염으로 전환시켰다. 용매를 증발시키고, 얻어진 잔류물을 에테르와 함께 교반하고, 얻어진 혼합물을 여과하고, 얻어진 여과액을 건조시켜 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 192 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.25
E) C-(7-트리에 틸실라닐에티닐 -나프탈렌-1- 일 )-메틸아민
아세토니트릴 7.5 ml 중 C-(7-클로로-나프탈렌-1-일)-메틸아민 히드로클로라이드 500 mg, 비스(아세토니트릴)팔라듐 (II) 클로라이드 5.4 mg, 2-디시클로헥실포스피노-2',4',6'-트리이소프로필-1,1'-비페닐 29.8 mg 및 세슘 카르보네이트 1.7 g의 용액을 실온에서 25분 동안 교반하였다. (트리에틸실릴)아세틸렌 495 ㎕를 첨가한 후, 얻어진 혼합물을 90℃에서 2시간 동안 교반하고, H2O로 켄칭시키고, EtOAc로 추출하였다. 얻어진 유기상을 염수로 세척하고, 건조시키고, 용매를 증발시켰다. 얻어진 잔류물을 실리카 겔 상 플래시 크로마토그래피 (용리제: CH2Cl2/MeOH/NH4OH 99/1/0.01 → 95/5/0.01)에 의해 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 279 [M-NH3+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 98/2/0.01) = 0.22
F) (S)-1-[(7- 트리에틸실라닐에티닐 -나프탈렌-1- 일메틸 )- 카르바모일 ]- 피롤리딘 -2- 카르복실산
톨루엔 8 ml 중 20％ 포스겐 용액을 톨루엔 40 ml 중 C-(7-트리에틸실라닐에티닐-나프탈렌-1-일)-메틸아민 500 mg 및 디이소프로필에틸아민 479 ㎕에 첨가하였다. 얻어진 용액을 환류에서 3시간 동안 교반하고, 톨루엔 8 ml 중 20％ 포스겐 용액의 또 다른 부분을 첨가하고, 환류에서 1시간 동안 교반하였다. 용매를 증발시켰다. 얻어진 잔류물을 증발시키기 위해, THF 40 ml 중 디이소프로필에틸아민 559 ㎕ 및 (S)-피롤리딘-2-카르복실산 213 mg을 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 1시간 동안 교반하고, 용매를 증발시켰다. 얻어진 잔류물을 분취용 HPLC (워터스 선 파이어(Waters Sun Fire) C18 칼럼, 구배: 물/아세토니트릴 95/5 → 0/100)에 의해 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 437 [M+H]+ HPLC (방법 B): 4.366분
G) (S)-1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메틸 )-카르바모일]- 피롤리딘 -2- 카르복실산
THF 14 ml 중 (S)-1-[(7-트리에틸실라닐에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-카르바모일]-피롤리딘-2-카르복실산 250 mg의 용액을 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 용매를 증발시키고, 얻어진 잔류물을 분취용 HPLC (워터스 선 파이어 C18 칼럼, 구배: 물/아세토니트릴 95/5 → 0/100)에 의해 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 323 [M+H]+ TLC, Rf (EtOAc/AcOH 50/1) = 0.16
H) (S)-피롤리딘-1,2- 디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-[(2-피리딘-3-일-에틸)-아미드]
3-(2-아미노에틸)피리딘 11.6 mg, 디이소프로필에틸아민 4.05 ㎕, 1-히드록시벤조트리아졸 13.1 mg 및 N-(에틸-N'-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 히드로클로라이드 18.8 mg을 CH2Cl2 1 ml 중 (S)-1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-카르바모일]-피롤리딘-2-카르복실산 20 mg에 첨가하였다. 얻어진 반응 혼합물을 실온에서 16시간 동안 교반하고, 용매를 증발시키고, 얻어진 잔류물을 분취용 HPLC (워터스 선 파이어 C18 칼럼, 구배: 물/아세토니트릴 95/5 → 0/100)에 의해 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 427 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.37.
실시예 2: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 2-[(2-디메틸아미노-에틸)-아미드] 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드]
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 N,N-디메틸에틸렌디아민을 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 393 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.07
실시예 3: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메 틸)-아미드] 2-[(2-피리딘-4-일-에틸)-아미드]
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 4-(2-아미노에틸)피리딘을 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 427 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.10
실시예 4: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메 틸)-아미드] 2-[(6- 메톡시 -피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 C-(6-메톡시-피리딘-3-일)-메틸아민을 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 443 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.275
실시예 5: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메 틸)-아미드] 2-[(1- 메틸 -피페리딘-4- 일메틸 )-아미드]
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 1-(메틸피페리딘-4-일)메틸아민을 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 433 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.072
실시예 6: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메 틸)-아미드] 2-[4-(4- 메틸 -피페라진-1-일)- 벤질아미드 ]
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 4-(4-메틸피페라지노)벤질아민을 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 510 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.1
실시예 7: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메 틸)-아미드] 2-(4-모르폴린-4- 일메틸 - 벤질아미드 )
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 4-(모르폴리노메틸)벤질아민을 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 511 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 98/2/0.01) = 0.26
실시예 8: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메 틸)-아미드] 2- 메틸아미드
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 메틸아민 히드로클로라이드를 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 336 [M+H]+ TLC, Rf (에틸아세테이트) = 0.1
실시예 9: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 2-{[2-(4-벤질-피페라진-1-일)-에틸]-아미드} 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드]
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 2-(4-벤질-피페라진-1-일)-에틸아민을 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 524 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.32
실시예 10: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메 틸)-아미드] 2-[(2- 메톡시 -에틸)-아미드]
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 2-메톡시에틸아민을 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 380 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.276
실시예 11: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메 틸)-아미드] 2-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 3-피콜릴아민을 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 413 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.17
실시예 12: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메 틸)-아미드] 2-[(피리딘-4- 일메틸 )-아미드]
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 4-피콜릴아민을 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 413 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.215
실시예 13: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-{[2-(4- 메틸 -피페라진-1-일)-에틸]-아미드}
3-(2-아미노에틸)피리딘 대신 1-(2-아미노에틸)-4-메틸피페라진을 사용하여 실시예 1에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 448 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.01) = 0.088
실시예 14: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(6- 클로로 -나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-{[2-(4- 메톡시 - 페닐 )-에틸]-아미드}
A) C-(6- 클로로 -나프탈렌-1- 일 )-메틸아민 트리플루오로아세트산 염
(7-클로로-나프탈렌-1-일)-메탄올 대신 (6-클로로-나프탈렌-1-일)-메탄올을 사용하여 실시예 1 단계 C 및 D에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 175 [M-NH3+H]+ HPLC (방법 B): 1.935분
B) (S)-2-[2-(4- 메톡시 - 페닐 )- 에틸카르바모일 ]- 피롤리딘 -1- 카르복실산 tert -부틸 에스테르
N-(에틸-N'-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드 히드로클로라이드 18.9 g을 CH2Cl2 250 ml 중 (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-tert-부틸 에스테르 20.04 g, 4-메톡시페네틸아민 14.9 g, 디이소프로필에틸아민 16.9 ml 및 1-히드록시-벤조트리아졸 13.2 g의 냉각시킨 용액에 첨가하였다. 얻어진 반응 혼합물을 실온에서 16시간 동안 교반하고, 반응을 수성 2 N HCl 용액으로 켄칭시키고, 얻어진 수성상을 CH2Cl2로 추출하였다. 얻어진 합한 유기상을 수성 2 N HCl 용액, 염수 및 수성 포화 NaHCO3 용액으로 세척하고, 건조시키고, 용매를 증발시켰다. 얻어진 잔류물을 EtOAc/헥산 (1/3)으로 재결정화시킴으로써 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 349 [M+H]+ TLC, Rf (에틸아세테이트/헥산 1/1) = 0.21
C) (S)-피롤리딘-2-카르복실산 [2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드
디옥산 41 ml 중 4 N HCl 용액을 디옥산 40 ml 중 (S)-2-[2-(4-메톡시-페닐)-에틸카르바모일]-피롤리딘-1-카르복실산 tert-부틸 에스테르 16.78 g의 미세 현탁액에 첨가하였다. 2.5시간 동안 얼음조에 의한 불량한 냉각 하에서 교반한 후, 용매를 증발시키고, 얻어진 잔류물을 밤새 0℃에서 냉각시키고, 생성된 결정을 tert-부틸메틸에테르 150 ml와 함께 교반하고, 여과하고, 건조시켜 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 249 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.35
D) (S)-피롤리딘-1,2- 디카르복실산 1-[(6- 클로로 -나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드}
CH2Cl2 3 ml 중 C-(6-클로로-나프탈렌-1-일)-메틸아민 트리플루오로아세트산 염 33 mg, 4-니트로페닐클로로포르메이트 22 mg 및 피리딘 25 ㎕의 용액을 실온에서 1시간 동안 교반하였다. (S)-피롤리딘-2-카르복실산 [2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드 30 mg 및 디이소프로필에틸아민 37 ㎕를 첨가하였다. 얻어진 반응 혼합물을 실온에서 16시간 동안 교반하고, 용매를 증발시키고, 얻어진 잔류물을 분취용 HPLC (워터스 선 파이어 C18 칼럼, 구배: 물/아세토니트릴 95/5 → 0/100)에 의해 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 466 [M+H]+ TLC, Rf (EtOAc) = 0.363
실시예 15: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 클로로 -나프탈렌-1- 일메 틸)-아미드] 2-{[2-(4- 메톡시 - 페닐 )-에틸]-아미드}
C-(6-클로로-나프탈렌-1-일)-메틸아민 트리플루오로아세트산 염 대신 C-(7-클로로-나프탈렌-1-일)-메틸아민 트리플루오로아세트산 염을 사용하여 실시예 14에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 466 [M+H]+ TLC, Rf (EtOAc) = 0.45
실시예 16: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(5- 브로모 - 벤조[b]티오펜 -3-일메틸)-아미드] 2-{[2-(4- 메톡시 - 페닐 )-에틸]-아미드}
C-(6-클로로-나프탈렌-1-일)-메틸아민 트리플루오로아세트산 염 대신 C-(5-브로모-벤조[b]티오펜-3-일)-메틸아민을 사용하여 실시예 14에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 518 [M+H]+ TLC, Rf (EtOAc/시클로헥산 2/1) = 0.1
실시예 17: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(5- 클로로 - 벤조[b]티오펜 -3-일메틸)-아미드] 2-{[2-(4- 메톡시 - 페닐 )-에틸]-아미드}
C-(6-클로로-나프탈렌-1-일)-메틸아민 트리플루오로아세트산 염 대신 C-(5-클로로-벤조[b]티오펜-3-일)-메틸아민 히드로클로라이드를 사용하여 실시예 14에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 472 [M+H]+ TLC, Rf (EtOAc/시클로헥산 2/1) = 0.209
실시예 18: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-{[2-(4- 메톡시 - 페닐 )-에틸]-아미드}
A) (S)-피롤리딘-1,2- 디카르복실산 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드} 1-[(7-트리에 틸실라닐에티닐 -나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드]
C-(6-클로로-나프탈렌-1-일)-메틸아민 트리플루오로아세트산 염 대신 C-(7-트리에틸실라닐에티닐-나프탈렌-1-일)-메틸아민을 사용하여 실시예 14에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 570 [M+H]+
B) (S)-피롤리딘-1,2- 디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드}
(S)-1-[(7-트리에틸실라닐에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-카르바모일]-피롤리딘-2-카르복실산 대신 (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드} 1-[(7-트리에틸실라닐에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드]를 사용하여 실시예 1 단계 G에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 456 [M+H]+ TLC, Rf (EtOAc/시클로헥산 2/1) = 0.15
실시예 19: (2S,4R)-4- 메톡시 - 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
A) (2S,4R)-4- 메톡시 -2-[(피리딘-3- 일메틸 )-카르바모일]- 피롤리딘 -1- 카르복실산 tert -부틸 에스테르
(S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-tert-부틸 에스테르 대신 (2S,4R)-4-메톡시-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-tert-부틸 에스테르를 사용하고, 4-메톡시페네틸아민 대신 3-피콜릴아민을 사용하여 실시예 14 단계 B에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 336 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.36
B) ((2S,4R)-4-메톡시-피롤리딘-2-카르복실산 (피리딘-3- 일메틸 )-아미드
(S)-2-[2-(4-메톡시-페닐)-에틸카르바모일]-피롤리딘-1-카르복실산 tert-부틸 에스테르 대신 (2S,4R)-4-메톡시-2-[(피리딘-3-일메틸)-카르바모일]-피롤리딘-1-카르복실산 tert-부틸 에스테르를 사용하여 실시예 14 단계 C에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 236 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.31
C) (2S,4R)-4-메톡시-피롤리딘-1,2- 디카르복실산 2-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드] 1-[(7- 트리에틸실라닐에티닐 -나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드]
(S)-피롤리딘-2-카르복실산 대신 (2S,4R)-4-메톡시-피롤리딘-2-카르복실산 (피리딘-3-일메틸)-아미드를 사용하여 실시예 1 단계 F에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 557 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.44
D) (2S,4R)-4-메톡시-피롤리딘-1,2- 디카르복실산 1-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
(S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 2-{[2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드} 1-[(7-트리에틸실라닐에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 대신 (2S,4R)-4-메톡시-피롤리딘-1,2-디카르복실산 2-[(피리딘-3-일메틸)-아미드] 1-[(7-트리에틸실라닐에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드]를 사용하여 실시예 18 단계 B에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 443 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.23
실시예 20: (S)-피페리딘-1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
(2S,4R)-4-메톡시-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-tert-부틸 에스테르 대신 (S)-피페리딘-1,2-디카르복실산 1-tert-부틸 에스테르를 사용하여 실시예 19에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 427 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.36
실시예 21: (S)- 헥사히드로 - 시클로펜타[c]피롤 -1,2-디카르복실산 2-[(7- 에티 닐-나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 1-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
A) (S)-헥사히드로-시클로펜타[c]피롤-1,2- 디카르복실산 2- tert -부틸 에스테르 1-에틸 에스테르
디(tert-부틸)디카르보네이트 2.36 g을 디옥산 20 ml 및 H2O 10 ml 중 (S)-옥타히드로-시클로펜타[c]피롤-1-카르복실산 에틸 에스테르 1.65 g 및 NaCO3 1.45 g의 혼합물에 3회 첨가하였다. 얻어진 반응 혼합물을 실온에서 4시간 동안 교반하고, 반응을 염수로 켄칭시키고, 얻어진 잔류물을 EtOAc로 추출하였다. 얻어진 유기상을 염수로 세척하고, 건조시키고, 용매를 증발시킨 후, 실리카 겔 상 플래시 크로마토그래피 (용리제: 시클로헥산/EtOAc 9/1)에 의한 정제를 수행하여 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 228 [M-이소부텐+H]+ TLC, Rf (시클로헥산/EtOAc 4/1) = 0.353
B) (S)-헥사히드로-시클로펜타[c]피롤-1,2- 디카르복실산 2- tert -부틸 에스테르
THF 30 ml 및 H2O 10 ml 중 (S)-헥사히드로-시클로펜타[c]피롤-1,2-디카르복실산 2-tert-부틸 에스테르 1-에틸 에스테르 2 g 및 LiOH 449 mg의 혼합물을 실온에서 16시간 동안 교반하였다. 반응을 염수로 켄칭시키고, 수성 2 N HCl 용액으로 pH 2까지 산성화시키고, EtOAc로 추출하였다. 얻어진 합한 유기상을 염수로 세척하고, 건조시키고, 용매를 증발시켜 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 200 [M+H]+ TLC, Rf (헥산/EtOAc/AcOH 3/6/1) = 0.71
C) (S)-1-[(피리딘-3- 일메틸 )- 카르바모일 ]- 헥사히드로 - 시클로펜타[c]피롤 -2-카르복실산 tert -부틸 에스테르
DMF 650 ㎕ 중 50％ 프로필포스폰산 무수물 용액을 CH2Cl2 중 (S)-헥사히드로-시클로펜타[c]피롤-1,2-디카르복실산 2-tert-부틸 에스테르 200 mg, 4-디메틸아미노피리딘 7.42 mg 및 디이소프로필에틸아민 650 ㎕의 용액에 첨가하였다. 실온에서 16시간 동안 교반한 후, 반응을 수성 2 N NaOH 용액으로 켄칭시키고, CH2Cl2에 의한 켐 일루트(Chem Elut) 추출을 통해 용리시키고, 용매를 증발시킨 후, 분취용 HPLC (워터스 선 파이어 C18 칼럼, 구배: 물/아세토니트릴 95/5 → 0/100)에 의한 정제를 수행하여 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 346 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.42
D) (S)-헥사히드로-시클로펜타[c]피롤-1,2- 디카르복실산 2-[(7-에티닐-나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 1-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
(2S,4R)-4-메톡시-2-[(피리딘-3-일메틸)-카르바모일]-피롤리딘-1-카르복실산 tert-부틸 에스테르 대신 (S)-1-[(피리딘-3-일메틸)-카르바모일]-헥사히드로-시클로펜타[c]피롤-2-카르복실산 tert-부틸 에스테르를 사용하여 실시예 19에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 453 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.29
실시예 22: (S)-2,3- 디히드로 -인돌-1,2-디카르복실산 1-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 2-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
(S)-헥사히드로-시클로펜타[c]피롤-1,2-디카르복실산 2-tert-부틸 에스테르 대신 (S)-2,3-디히드로-인돌-1,2-디카르복실산 1-tert-부틸 에스테르를 사용하여 실시예 21에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 461 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.42
실시예 23: (S)-1,3- 디히드로 - 이소인돌 -1,2-디카르복실산 2-[(7- 에티닐 -나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 1-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
(S)-헥사히드로-시클로펜타[c]피롤-1,2-디카르복실산 2-tert-부틸 에스테르 대신 1,3-디히드로-이소인돌-1,2-디카르복실산 2-tert-부틸 에스테르를 사용하여 실시예 21에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 461 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.34
실시예 24: (1R,2S,5S)-3- 아자 - 비시클로[3.1.0]헥산 -2,3-디카르복실산 3-[(7-에티닐-나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
(S)-헥사히드로-시클로펜타[c]피롤-1,2-디카르복실산 2-tert-부틸 에스테르 대신 (1R,2S,5S)-3-아자-비시클로[3.1.0]헥산-2,3-디카르복실산 3-tert-부틸 에스테르를 사용하여 실시예 21에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 425 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.32
실시예 25: (1S,2S,5R)-3- 아자 - 비시클로[3.1.0]헥산 -2,3-디카르복실산 3-[(7-에티닐-나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
(S)-헥사히드로-시클로펜타[c]피롤-1,2-디카르복실산 2-tert-부틸 에스테르 대신 (1S,2S,5R)-3-아자-비시클로[3.1.0]헥산-2,3-디카르복실산 3-tert-부틸 에스테르를 사용하여 실시예 21에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 425 [M+H]+ TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 90/9/1) = 0.36
실시예 26: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-(페네틸-아미드)
A) (4- 폴리스티릴옥시 -2,6- 디메톡시 -벤질)- 페네틸 -아민
시판중인 2-(3,5-디메톡시-4-포르밀페녹시)에톡시메틸 폴리스티렌 25 g을 DCE와 TMOF의 10/3 혼합물 (150 ml)로 4회 세척하였다. 얻어진 수지를 상기 DCE와 TMOF의 10/3 혼합물 (150 ml)에 다시 현탁시키고, 페네틸아민 15.1 g으로 처리하였다. 얻어진 슬러리를 실온에서 16시간 동안 궤도 진탕기 상에서 진탕하고, 얻어진 수지를 배수시키고, DMA, THF 및 CH2Cl2로 연속 세척하였다. CH2Cl2 중 MeOH 5.1 ml, AcOH 7.2 ml 및 125 mmol 보란-피리딘 복합체의 예비형성 용액을 수지에 첨가하고, 실온에서 4시간 동안 진탕을 재개하였다. 얻어진 수지를 배수시키고, DMA, AcOH/DMA (1/19), DMA, THF/H2O (9/1), THF, CH2Cl2, MeOH, THF, MeOH로 연속 세척하였다. 표제 화합물을 진공 하에 일정한 중량까지 철저히 건조시켰다.
B) (S)-2-[(4-폴리스티릴옥시-2,6-디메톡시-벤질)-페네틸-카르바모일]-피롤리딘-1- 카르복실산 9H- 플루오렌 -9- 일메틸 에스테르
(S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-(9H-플루오렌-9-일메틸) 에스테르 122 mg에 이어 DIPEA 126 ㎕를 NMP 1.20 ml 중 HATU 140 mg의 용액에 첨가하였다. 얻어진 용액을 (4-폴리스티릴옥시-2,6-디메톡시-벤질)-페네틸-아민 수지 200 mg (대략적으로 0.6 mmol/g으로 로딩, 0.12 mmol)에 첨가하고, 얻어진 슬러리를 2시간 동안 60℃에서 진탕하였다. 얻어진 수지를 DMA, MeOH, CH2Cl2로 연속 세척하고, 1시간 동안 실온에서 CH2Cl2 5 ml 중 2 M DIPEA 및 Ac2O의 1 M 용액으로 처리하였다. 얻어진 수지를 배수시키고, DMA, MeOH 및 CH2Cl2의 상기 일련의 용매를 사용하여 연속 3회 세척하였다.
C) (S)- 피롤리딘 -2- 카르복실산 (4- 폴리스티릴옥시 -2,6- 디메톡시 -벤질)- 페네틸 -아미드
단계 B에서 얻어진 수지 (S)-2-[(4-폴리스티릴옥시-2,6-디메톡시-벤질)-페네틸-카르바모일]-피롤리딘-1-카르복실산 9H-플루오렌-9-일메틸 에스테르 (0.12 mmol의 결합된 종)를 피페리딘과 DMA의 혼합물 (1/4, 3 ml)에 현탁시키고, 궤도 진탕기 상에서 20분 동안 진탕한 후 배수시키고, DMA, MeOH 및 CH2Cl2로 연속 세척하였다. 얻어진 수지를 피페리딘 및 DMA 용액에 20분 동안 한번 더 첨가한 후, DMA, MeOH 및 CH2Cl2로 최종 세척하여 표제 화합물을 수득하였다.
D) (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 2-[(4- 폴리스티릴옥시 -2,6- 디메톡시 -벤질)- 페네틸 -아미드] 1-[(나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드]
1-(아미노메틸)나프탈렌 210 mg에 이어 DIPEA 210 ㎕를 DCE 2.60 ml 중 4-니트로페닐클로로포르메이트 249 mg의 용액에 조심스럽게 첨가하였다. 얻어진 용액을 2.5시간 동안 실온에서 교반하고, 단계 C에서 얻어진 수지 (0.12 mmol의 결합된 종)에 첨가하였다. 얻어진 수지의 슬러리를 실온에서 17시간 동안 궤도 진탕기 상에서 진탕하였다. 얻어진 수지를 배수시키고, 일련의 DMA, MeOH 및 CH2Cl2를 사용하여 3회 연속 세척하여 표제 화합물을 수득하였다.
E) (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-( 페네틸 -아미드)
단계 D의 수지 (0.12 mmol의 결합된 종)를 1시간 동안 실온에서 CH2Cl2 2 ml 중 20％ TFA의 용액으로 처리하였다. 얻어진 수지를 여과하고, CH2Cl2 2 ml로 3회 세척하였다. 얻어진 합한 여과액을 농축시키고, 얻어진 잔류물을 MeOH에 용해시키고, 분취용 HPLC에 의해 정제하여 표제 화합물을 수득하였다.
MS: 402 [M+H]+, 424 [M+Na]+ HPLC: 4.44분, 100％ UV 순도
실시예 27: (2S,4S)-4- 페닐 - 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-( 페네틸 -아미드)
단계 B에서 (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-(9H-플루오렌-9-일메틸) 에스테르 대신 (2S,4S)-4-페닐-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-(9H-플루오렌-9-일메틸) 에스테르를 사용하여 실시예 26에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 478 [M+H]+, 500 [M+Na]+ HPLC: 5.22분
실시예 28: (2S,4R)-4- 페닐 - 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-( 페네틸 -아미드)
단계 B에서 (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-(9H-플루오렌-9-일메틸) 에스테르 대신 (2S,4R)-4-페닐-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-(9H-플루오렌-9-일메틸) 에스테르를 사용하여 실시예 26에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 478 [M+H]+, 500 [M+Na]+ HPLC: 5.13분
실시예 29: (S)-3,4- 디히드로 -1H-이소퀴놀린-2,3-디카르복실산 2-[(나프탈렌-1-일메틸)-아미드] 3-( 페네틸 -아미드)
단계 B에서 (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-(9H-플루오렌-9-일메틸) 에스테르 대신 (S)-3,4-디히드로-1H-이소퀴놀린-2,3-디카르복실산 2-(9H-플루오렌-9-일메틸) 에스테르를 사용하여 실시예 26에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 464 [M+H]+, 486 [M+Na]+ HPLC: 5.04분
실시예 30: (S)-피페리딘-1,2-디카르복실산 1-[(나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-(페네틸-아미드)
단계 B에서 (S)-피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-(9H-플루오렌-9-일메틸) 에스테르 대신 (S)-피페리딘-1,2-디카르복실산 1-(9H-플루오렌-9-일메틸) 에스테르를 사용하여 실시예 26에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 438 [M+Na]+ HPLC: 4.77분
실시예 31: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 2-{[2-(4- 메톡시 - 페닐 )-에틸]-아미드} 1-[(나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드]
단계 A에서 페네틸아민 대신 2-(4-메톡시-페닐)-에틸아민을 사용하여 실시예 26에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 432 [M+H]+, 454 [M+Na]+ HPLC: 4.23분
실시예 32: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 2- 벤질아미드 1-[(나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드]
단계 A에서 페네틸아민 대신 벤질아민을 사용하여 실시예 26에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 388 [M+H]+, 410 [M+Na]+ HPLC: 4.11분
실시예 33: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 2- 시클로헥실메틸 -아미드 1-[(나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드]
단계 A에서 페네틸아민 대신 C-시클로헥실-메틸아민을 사용하여 실시예 26에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 394 [M+H]+, 416 [M+Na]+ HPLC: 4.68분
실시예 34: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 2-[(3- 메틸 -부틸)-아미드] 1-[(나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드]
단계 A에서 페네틸아민 대신 3-메틸-부틸아민을 사용하여 실시예 26에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 368 [M+H]+, 390 [M+Na]+ HPLC: 4.34분
실시예 35: (S)- 피롤리딘 -1,2-디카르복실산 1-[(나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-[(테트라히드로푸란-2- 일메틸 )-아미드]
단계 A에서 페네틸아민 대신 C-(테트라히드로푸란-2-일)-메틸아민을 사용하여 실시예 26에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다.
MS: 382 [M+H]+, 404 [M+Na]+ HPLC: 3.47분
실시예 36: (1S,2S,5R)-3- 아자 - 비시클로[3.1.0]헥산 -2,3-디카르복실산 3-[(7-클로로-나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-[(피리딘-3- 일메틸 )-아미드]
(S)-피롤리딘-2-카르복실산 대신 (1S,2S,5R)-3-아자-비시클로[3.1.0]헥산-2-카르복실산 (피리딘-3-일메틸)-아미드를 사용하고, C-(7-트리에틸실라닐에티닐나프탈렌-1-일)-메틸아민 대신 C-(7-클로로-나프탈렌-1-일)-메틸아민을 사용하여 실시예 1 단계 F에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다. 표제 화합물을 CH2Cl2에 용해시키고, 중합체 결합 벤질아민으로 처리하였다.
MS: 434.9 [M+H]+, 432.8 [M-H]- TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.5) 0.10
실시예 37: (1S,2S,5R)-3- 아자 - 비시클로[3.1.0]헥산 -2,3-디카르복실산 3-[(7-클로로-나프탈렌-1- 일메틸 )-아미드] 2-{[2-(4- 메톡시 - 페닐 )-에틸]-아미드}
(S)-피롤리딘-2-카르복실산 대신 (1S,2S,5R)-3-아자-비시클로[3.1.0]헥산-2-카르복실산 [2-(4-메톡시-페닐)-에틸]-아미드를 사용하고, C-(7-트리에틸실라닐에티닐나프탈렌-1-일)-메틸아민 대신 C-(7-클로로-나프탈렌-1-일)-메틸아민을 사용하여 실시예 1 단계 F에 기재된 것과 유사하게 표제 화합물을 제조하였다. 표제 화합물을 CH2Cl2에 용해시키고, 중합체 결합 벤질아민으로 처리하였다.
MS: 477.9 [M+H]+, 475.8 [M-H]- TLC, Rf (CH2Cl2/MeOH/NH4OH 95/5/0.5) 0.40
하기 화학식의 화합물.
Figure 112009080123175-PCT00135
식 중, R2는 하기 표 4에 정의된 바와 같다.
Figure 112009080123175-PCT00136
하기 화학식의 화합물.
Figure 112009080123175-PCT00137
식 중, Y는 하기 표 5에 정의된 바와 같다.
Figure 112009080123175-PCT00138
하기 화학식의 화합물.
Figure 112009080123175-PCT00139
식 중, Y는 하기 표 6에 정의된 바와 같다.
Figure 112009080123175-PCT00140
Figure 112009080123175-PCT00141
Figure 112009080123175-PCT00142
실시예 38:
A) 마우스에서의 피부 장벽 붕괴 회복에 대한 시험
방법: S-Sqame® 피부 샘플링 디스크로 피부를 반복 스트리핑한 무모 SKH1 마우스 군에서 피부 장벽 붕괴를 달성시켰다. 40 mg/㎠/h 이상의 경표피 수분 손실 (TEWL) 달성 시 절차를 완료하였다. 테와미터(Tewameter) TM210 (독일 쾰른 소재의 코우라게 카자카(Courage Khazaka))으로 TEWL을 평가하였다. 장벽 붕괴 직후, 실시예 37의 화합물 (= 시험 화합물 1) 30 ㎕를 10 mM 농도로 적용하였다. 대조군 동물을 용매 (EtOH/프로필렌 글리콜, 3/7 (v/v)) 단독으로 유사하게 처리하였다. TEWL을 장벽 붕괴 전, 직후 및 3시간 후에 측정하였다. 각각의 동물에서, 다음의 식을 사용하여 회복률을 계산하였다: (1 - [3시간째의 TEWL - 기준선 TEWL] / [스트리핑 직후의 TEWL - 기준선 TEWL]) × 100％.
하기 표 7은 시험 화합물 1의 단일 적용이 장벽 복구를, 용매 단독으로 처리한 마우스에서의 복구에 비해 65-76％까지 가속화시켰음을 보여준다 (p < 0.001).
동물 장벽 붕괴에서의 회복률 ％ 평균 (SD 값), n: 그룹당 8 또는 12마리 동물)
10 mM의 시험 화합물 1로 처리한 것 76 (3.3)***
용매 단독으로 처리한 것 56 (7.1)
***: p < 0.001 대 용매 대조군
B) 자극성 접촉 피부염 ( ICD )의 뮤린 ( murine ) 모델에서의 항-염증 활성에 대한 시험
방법: Crl:NMRI 마우스의 우측 귀 내부 표면에 0.005％ 포르볼 12-미리스타트-13-아세테이트 (TPA) 10 ㎕를 접종하였다. 접종하지 않은 좌측 귀를 정상 대조군으로 하여, 접종 6시간 후 귀 중량 (염증성 종창의 측정값으로서 취함)에서의 차이로부터 피부염을 평가하였다. 동물은 접종 30분 전에 10 ㎕의 시험 화합물 1 또는 용매로 국소 처리하였다. 처리 효능을 비히클 단독 처리 동물에 대한 염증성 귀 종창의 억제율로서 계산하였다.
하기 표 8은 TPA-유도된 자극성 피부염이 농도-의존적으로 억제됨을 보여준다. 염증성 종창은 20 mM 농도에서 54-73％까지 억제되었고; 3 mM에서는 통계적으로 유의한 억제가 관찰되지 않았다.
염증성 종창 억제율 ％ [평균 ± SEM 값(n마리 동물)]
농도 시험 화합물 1
30 mM 73 ± 7.0***24
10 mM 41 ± 5.3**24
3 mM 13 ± 6.1ns24
***: p < 0.001, **: p < 0.01 대 대조군, ns: 통계적으로 유의하지 않음 (p > 0.05)
C) 알레르기성 접촉 피부염 ( ACD )의 스와인 ( swine ) 모델에서의 항-염증 활성에 대한 시험
ACD 유발 8일 전, 감작을 위해 500 ㎕의 10％ 2,4-디니트로플루오로벤젠 (DNFB, DMSO/아세톤/올리브 오일 [1/5/3, v/v/v]에 용해시킨 것)을 양쪽 귀 및 양쪽 서혜부에 기초하여 분배한 부피 (100 ㎕/부위)로 피내 적용하였다. 면도한 배외측(dorsolateral) 등의 대측 시험 부위 (각 7 ㎠ 크기) 상에 15 ㎕의 DNFB (1.0％)로 접종 반응을 유발시켰다. 처리를 위해서, 접종 0.5시간 및 6시간 후에 실시예 11의 화합물 (= 시험 화합물 2) 및 위약 (용매 단독)을 각 동물의 2개 시험 부위에 대측 적용하였다. 접종 24시간 후 염증이 최고치에 이르렀을 때 시험 부위를 임상적으로 검사하였다. 지정된 부위당 조합하여 최대 12점이 부여되는 0 내지 4의 척도로, 변화를 점수화하였다 (하기 표 9). 피부 홍조를 a* 값을 사용하여 반사율 측정법으로 측정하였다 (하기 표 10 참조).
ACD에 감염된 시험 부위의 임상적 징후에 대한 점수화
점수 홍반/강도 홍반/면적 경화
0 부재 부재 부재
1 거의 보이지 않음 작은 반점이 있음 거의 감지할 수 없음
2 가벼움 큰 반점이 있음 가벼운 경화
3 현저함 전면적임 현저한 경화
4 심각함 (또는 검푸른 변색) 균질한 홍조 현저하고 상승된 경화
하기 표 10은 ACD에 감염된 시험 부위의 처리 결과를 요약한 것이다: 시험 화합물 2의 1％ 용액은 임상적 염증 변화를 42％까지 억제하였고 (p < 0.01), 피부 홍조는 32까지 측정되었다 (p < 0.05).
시험 부위 임상적 점수 (평균, SD, n: 8+) a* 값 (평균, SD, n: 8+)
1％ 시험 화합물 2로 처리한 것 4.1 (1.3) 7.7 (1.6)
위약 (용매)으로 처리한 것 7.1 (1.8) 11.7 (2.3)
억제 대 위약-처리 부위 42.4 (11.1) 31.9 (18.4)
+: 4마리 동물당 각각 2개의 시험 부위
참고문헌
Figure 112009080123175-PCT00144
Figure 112009080123175-PCT00145
Figure 112009080123175-PCT00146

Claims (15)

  1. 표 3의 구조 좌표를 특징으로 하는 3차원 구조를 갖는 결합 포켓을 포함하는 인간 칼리크레인 7의 결정.
  2. 제1항에 있어서, 공동 결정화된 리간드를 추가로 포함하는 결정.
  3. 제1항 또는 제2항에 따른 결정의 구조 좌표를 포함하는 컴퓨터 판독가능 데이터로 암호화된 데이터 저장 물질을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체.
  4. 결정 구조 데이터의 생성을 위한, 제1항 또는 제2항에 따른 결정의 용도.
  5. (i) 제4항에 따라 생성된 3차원 구조 데이터를 사용하여 칼리크레인 7에 결합하는 잠재적 리간드를 선택하고/거나 설계하는 단계, 및
    (ii) 단계 (i)에서 선택된 잠재적 리간드 중에서 칼리크레인 7에 결합하는 리간드를 시험관내, 생체내 또는 세포-기반 분석법으로 규명하는 단계를 포함하는, 칼리크레인 7에 결합하는 리간드의 규명 방법.
  6. 표 3의 구조 좌표를 특징으로 하는 3차원 구조를 갖는 결합 포켓 내에 결합하는 것을 특징으로 하는 칼리크레인 7의 조절제.
  7. 제6항에 있어서, 하기 화학식 I의 화합물인 것을 특징으로 하는 칼리크레인 7의 조절제.
    <화학식 I>
    Figure 112009080123175-PCT00147
    식 중,
    R1은 수소, 시아노, (C1 -8)알킬, (C2 -8)알케닐, (C2 -8)알키닐, 할로겐, (C1 -8)알킬아미노, (C1 -8)알킬아미노(C1 -8)알킬, (C1 -8)알콕시, 할로(C1-8)알킬이고,
    X는 CH=CH, NH, N=CH, O 또는 S이고,
    Y는 하기 화학식 II의 기이며,
    <화학식 II>
    Figure 112009080123175-PCT00148
    식 중,
    - N-함유 고리계는 (C3 -8)시클로알킬, (C6 -18)아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴과 함께 임의로 고리화되고,
    - n은 1, 2 또는 3이고,
    - R2는
    - (C1 -8)알킬, (C1 -8)알킬아미노, (C1 -8)알킬아미노(C1 -8)알킬, 디(C1 -8)알킬아미노(C1-8)알킬, 할로(C1-8)알킬, (C1 -8)알콕시, (C1 -8)알콕시(C1 -8)알킬, 또는
    - (CH2)m-Z이며, 여기서 Z는 비치환된 또는 치환된 (C3 -8)시클로알킬, (C6 -18)아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴이고, m은 0, 1 또는 2이고,
    - R3은 수소, (C1 -8)알킬, (C1 -8)알콕시, (C6 -18)아릴, 또는 5 내지 6개의 고리원 및 N, O, S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴이다.
  8. 제7항에 있어서,
    R1이 수소, 에티닐, 클로로 또는 브로모이고,
    X가 CH=CH 또는 S이고,
    Y가 화학식 II의 기이며, 식 중
    - N-함유 고리계는 시클로프로필, 시클로펜틸 또는 페닐과 함께 임의로 고리화되고,
    - n은 1 또는 2이고,
    - R2는 (C1 -8)알킬, (C1 -4)알킬아미노, 디(C1 -4)알킬아미노(C1-4)알킬, (C1 -4)알콕 시, (C1 -4)알콕시(C1 -4)알킬, 또는
    (CH2)m-Z 기이며, 여기서 Z는 비치환된 시클로헥실, 비치환된 페닐, (C1 -4)알콕시에 의해 치환된 페닐, 6개의 고리원 및 N, O로부터 선택된 1 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 헤테로시클릴에 의해 치환된 페닐, 또는 6개의 고리원 및 N, O로부터 선택된 1 또는 2개의 헤테로원자를 갖는 비치환된 또는 치환된 헤테로시클릴이고, m은 1 또는 2이고,
    - R3은 수소 또는 (C1 -4)알콕시인 화합물.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    Y가 화학식 II의 기이며, 식 중
    - N-함유 고리계는 시클로프로필, 시클로펜틸 또는 페닐과 함께 임의로 고리화되고,
    - R2는 메틸, 디메틸아미노에틸, 메톡시에틸, 또는
    (CH2)m-Z 기이며, 여기서 Z는 비치환된 시클로헥실, 비치환된 페닐; 메톡시, 피페라지닐 또는 모르폴리닐에 의해 치환된 페닐; 피리디닐, 피페리디닐, 테트라히드로푸라닐, 비치환된 피페라지닐, 또는 메틸 또는 페닐에 의해 치환된 피페라지닐이고,
    m, n, R1, R3 및 X는 상기 정의된 바와 같은 것인 화합물.
  10. 염 형태인, 제7항 또는 제9항의 화합물.
  11. 제약으로 사용하기 위한, 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항의 화합물.
  12. 1종 이상의 제약 부형제와 함께 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항의 화합물을 포함하는 제약 조성물.
  13. 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애의 치료를 필요로 하는 대상체에 유효량의 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항의 화합물을 투여하는 것을 포함하는, 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애의 치료 방법.
  14. 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애 치료용 약제의 제조를 위한, 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항의 화합물.
  15. 제14항에 있어서, 칼리크레인-7 활성에 의해 매개되는 장애가 염증성 및/또는 과증식성 및 양진성 피부 질환, 예컨대 켈로이드, 비대성 반흔, 여드름, 아토피성 피부염, 건선, 농포성 건선, 주사(rosacea), 네더튼 증후군(Netherton's syndrome) 또는 다른 양진성 피부병, 예컨대 결절성 양진, 중장년층의 상세불명 소양증, 뿐만 아니라 상피 장벽 기능부전을 갖는 다른 질환, 예컨대 피부 노화, 염증 성 장 질환 및 크론병, 뿐만 아니라 췌장염, 또는 암, 특히 난소암으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 화합물.
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