硫醚、醚和烷基胺連接的氫鍵替代物肽模擬物的制作方法【專利摘要】本發(fā)明中提供了具有穩(wěn)定的內(nèi)部受約束的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)并且所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)含有硫醚、醚或烷基胺連接的氫鍵替代物的肽模擬物及其鹽；含有這些肽模擬物的至少一種的組合物，以及這些肽模擬物的制造和使用方法?！緦＠f明】硫醚、醚和烷基胺連接的氫鍵替代物肽模擬物[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用[0002]本申請(qǐng)要求2011年8月31日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/529，414號(hào)的優(yōu)先權(quán)，所述臨時(shí)申請(qǐng)是以全文引用的方式并入本文中。[0003]關(guān)于聯(lián)邦資助研究的聲明[0004]本發(fā)明是在政府支持下根據(jù)國(guó)家衛(wèi)生研究院授予的授權(quán)號(hào)R01GM073943而進(jìn)行。政府享有本發(fā)明的某些權(quán)利?！?br>技術(shù)領(lǐng)域：
】[0005]本文中的發(fā)明實(shí)施方案總體上是針對(duì)但不限于硫醚、醚以及烷基胺連接的氫鍵替代物肽模擬物及其鹽的設(shè)計(jì)和/或蛋白靶向特性、這些肽模擬物及其鹽、含有這些肽模擬物中的至少一種的組合物、這些肽模擬物的制造方法以及這些肽模擬物的使用方法。技術(shù)背景[0006]蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)包括β片/β發(fā)夾、螺旋、31(|螺旋以及α螺旋。[0007]α螺旋是蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的最常見元件，且廣泛參與基本生物過程，包括高特異性蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)-核酸相互作用。能可預(yù)見地且特異性地破壞這些相互作用的分子將是無價(jià)的分子生物學(xué)工具且可能作為藥物研發(fā)先導(dǎo)物(Kelso等，J.Am.Chem.Soc.126=4828-4842(2004);Schafmeister等，J.Am.Chem.Soc.，122:5891-5892(2000)；Austin等，J.Am.Chem.Soc.119:6461-6472(1997)；Phelan等，J.Am.Chem.Soc.119:455-460(1997)；0sapay等，J.Am.Chem.Soc.114:6966-6973(1992)；Kemp等，J.0rg.Chem.56:6672-6682(1991)Jackson等，J.Am.Chem.Soc.113:9391-9392(1991)；Ghadiri等，J.Am.Chem.Soc.112:1630-1632`(1990)；Felix等，Int.J.Pept.ProteinRes.32:441-454(1988))。蛋白質(zhì)表面上的暴露了的α螺旋還經(jīng)常參與其他生物分子的識(shí)別。由少于十五個(gè)殘基構(gòu)成的對(duì)應(yīng)于這些α螺旋區(qū)域的肽在從蛋白質(zhì)環(huán)境中切除后典型地不再呈螺旋狀。希望可以采取α螺旋結(jié)構(gòu)的短肽(〈15個(gè)殘基)為可用模型，舉例來說，用于生物活性分子的設(shè)計(jì)和用于研究蛋白質(zhì)折疊的方面。[0008]已經(jīng)報(bào)告了用于制備穩(wěn)定過的α螺旋的若干種策略(Andrews等，“FormingStableHelicalPeptidesUsingNaturalandArtificialAminoAcids,”Tetrahedron55:11711-11743(1999))。這些方法包括并入非天然氨基酸(Lyu等，“Alpha-helixStabilizationbyNaturalandUnnaturalAminoAcidswithAlkylSideChains,”Proc.Nat'IAcad.Sc1.88:5317-5320(1991);Kaul等，“StereochemicalControlofPeptideFolding,^Bioorg.Med.Chem.7:105-117(1999))>加帽基兀(Austin等，“TemplateforStabilizationofaPeptideAlpha-helix:SynthesisandEvaluationofConformationalEffectsbyCircularDichroismandNMR,，，J.Am.Chem.Soc.119:6461-6472(1997)；Lyu等，“CappingInteractionsinIsolatedAlphaHelices:Position-dependentSubstitutionEffectsandStructureofaSerine-cappedPeptideHelix，，，Biochemistry32:421-425(1993)；Chakrabartty等，“HelixCappingPropensitiesinPeptidesParallelThoseinProteins，，，Proc.Nat!lAcad.Sc1.U.S.A.90:11332-11336(1993)；Kemp等，“StudiesofN-TerminalTemplatesforAlpha-helixFormation—SynthesisandConformationa1-analysisof(2s，5s，8s，lls)-1-acetyl-l，4-diaza-3-keto-5-carboxy-10_thiatricyclo[2.8.1.0(4，8)]tridecane(Ac-Hell-Oh)，”J.0rg.Chem.56:6683-6697(1991))、鹽橋(Bierzynski等,ASaltBridgeStabilizestheHelixFormedbyIsolatedC-PeptideofRNaseA，”Proc.Nat,lAcad.Sc1.U.S.A.79:2470-2474(1982))、金屬離子螯合(Kelso等，J.Am.Chem.Soc.，126:4828-4842(2004)；Kelso等，“ACyclicMetallopeptideInducesAlphaHelicityinShortPeptideFragmentsofThermolysin，，，Angew.Chem.1nt.Ed.Engl.42:421-424(2003)；Ruan等，“Metal-1onEnhancedHelicityinSyntheticPeptidesContainingUnnatural，Metal-ligatingResidues,J.Am.Chem.Soc.112:9403-9404(1990)；Ghadiri,J.Am.Chem.Soc.，112:1630-1632(1990))以及如二硫化物(Jackson等，“AGeneralApproachtotheSynthesisofShortAlpha-helicalPeptides，”J.Am.Chem.Soc.113:9391-9392(1991))、內(nèi)酉先胺(Phelan等，“AGeneralMethodforConstrainingShortPeptidestoanAlpha-helicalConformation,J.Am.Chem.Soc.119:455-460(1997)；Bracken等，J.Am.Chem.Soc.116:6431-6432(1994)；0sapay等，J.Am.Chem.Soc.，114:6966-6973(1992)；Felix等，Iht.J.Pept.ProteinRes.32:441-454(1988))及徑橋(Schafmeister等，“AnAll-hydrocarbonCross-linkingSystemforEnhancingtheHelicityandMetabolicStabilityofPeptides，”J.Am.Chem.Soc.122:5891-5892(2000)；Blackwell等，“HighlyEfficientSynthesisofCovalentlyCross-1inkedPeptideHelicesbyRing-closingMetathesis，”Angew.Chem.1ht.Ed.Engl.37:3281-3284(1998))等共價(jià)側(cè)鏈連接子。用這些策略穩(wěn)定α螺旋結(jié)構(gòu)典型地視環(huán)境而定(Geistlinger等，“AnInhibitoroftheInteractionofThyroidHormoneReceptorBetaandGlucocorticoidInteractingProtein,”J.Am.Chem.Soc.123:1525-1526(2001)；McNamara等，“PeptidesConstrainedbyanAliphaticLinkagebetweenTwoC(alpha)Sites:Design，Synthesis,andUnexpectedConformationalPropertiesofani，(i+4)-LinkedPeptide，，，Org.Chem.66:4585-4594(2001))。然而，更重要的是，這些策略`典型地阻擋標(biāo)靶α螺旋的溶劑暴露表面，或者限制或替代假定α螺旋的重要側(cè)鏈官能性。[0009]因而，仍需要識(shí)別用于合成如短α螺旋肽等嚴(yán)格保存螺旋表面的高度穩(wěn)定的內(nèi)部受約束的肽結(jié)構(gòu)的一般方法。穩(wěn)定過的α螺旋和螺旋模擬物已經(jīng)作為模型蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的強(qiáng)力拮抗劑出現(xiàn)(Edwards和Wilson，AminoAcidsl-12(2011)；Patgiri等，NatureChem.Biol.7:585-87(2011)；Henchey等，J.Am.Chem.Soc.132:941-43(2010)；Moellering等，Nature462:182-88(2009)；Walensky等，Science305:1466-70(2004);Harrison等，Proc.Nat'lAcad.Sc1.USA107:11686-91(2010);Home等，Proc.Nat1lAcad.Sc1.USA106:14751-56(2009)；Home和Geliman,Acc.Chem.Res.41:1399-408(2008)；Seebach和Gardiner,Acc.Chem.Res.41:1366-75(2008);Cummings和Hamilton，Curr.0pin.Chem.Biol.14:341-46(2010))?先前開發(fā)了再現(xiàn)短妝序列中的蛋白質(zhì)Ct螺旋的構(gòu)形的氫鍵替代物(HBS)方法(Patgiri等，Acc.Chem.Res.41:1289-300(2008))。HBSα螺旋替代形成所附肽鏈中的所希望螺旋構(gòu)形的核心的N末端i—i+4氫鍵起經(jīng)鍵合作用(Chapman等，Biochemistry47:4189-95(2008)；ffang等，Org.Biomolec.Chem.4:4074-81(2006))。HBS方法的關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)之一為所有氨基酸側(cè)鏈仍可用于分子識(shí)別。已顯示HBS螺旋在無細(xì)胞測(cè)定和基于細(xì)胞的測(cè)定中結(jié)合所選蛋白質(zhì)標(biāo)革巴(Patgiri等，NatureChem.Biol.7:585-87(2011)；Henchey等，J.Am.Chem.Soc.132:941-43(2010)；Henchey等，ChemBiocheml1:2104-07(2010)；ffang等，Angew.Chem.1nt'IEd.47:1879-82(2008))。[0010]使用正式占據(jù)螺旋上的第i個(gè)位置的N末端4-戊烯酸殘基與i+4N_烯丙基之間的閉環(huán)烯烴復(fù)分解反應(yīng)來設(shè)立HBS肽模擬物的烴鍵合(Patgiri等，Org.Biomol.Chem.8:1773-76(2010)；Chapman和Arora,Org.Lett.8:5825-28(2006)；Dimartino等，Org.Lett.7:2389-92(2005))。最佳化復(fù)分解條件需要高反應(yīng)溫度和催化劑負(fù)載，由此可能產(chǎn)生難以純化的產(chǎn)物混合物。純化困難已經(jīng)限制了HBS螺旋的使用。[0011]發(fā)明概述[0012]本文中的發(fā)明實(shí)施方案是針對(duì)克服這些和其他缺點(diǎn)。本發(fā)明概述中所提供的發(fā)明實(shí)施方案僅打算為說明性的并且提供本文中所公開的所選發(fā)明實(shí)施方案的概述。具有說明性和選擇性的發(fā)明概述不限制任何權(quán)利要求的范圍，不提供本文中所公開或預(yù)期的發(fā)明實(shí)施方案的整個(gè)范圍，并且不應(yīng)被視為限制或約束本公開內(nèi)容或任何所要求發(fā)明實(shí)施方案的范圍。[0013]本文中提供了具有穩(wěn)定的內(nèi)部受約束的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)并且所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)含有硫醚、醚或烷基胺連接的氫鍵替代物的肽模擬物、其鹽(以及含有這些肽模擬物中的至少一種的組合物)。[0014]除非另外指出，否則本文中提供了式I化合物或其鹽(以及含有這些化合物中的至少一種的組合物):[0015]【權(quán)利要求】1.一種肽模擬物或其鹽，其具有穩(wěn)定的內(nèi)部受約束的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)，所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)包含硫醚、醚或烷基胺連接的氫鍵替代物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肽模擬物或其鹽，其中所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是從由以下各項(xiàng)組成的群組中選出:α螺旋、31(|螺旋、π螺旋、短桿菌肽螺旋、β片大環(huán)以及β發(fā)夾。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肽模擬物或其鹽，其中所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是α螺旋。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肽模擬物或其鹽，其中所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是31(|螺旋。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肽模擬物或其鹽，其中所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是π螺旋。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肽模擬物或其鹽，其中所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是短桿菌肽螺旋。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肽模擬物或其鹽，其中所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是β片大環(huán)。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的肽模擬物或其鹽，其中所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是β發(fā)夾。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肽模擬物或其鹽，其中所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)包含醚連接的氫鍵替代物。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的肽模擬物或其鹽，其中所述醚連接的氫鍵替代物具有以下部分:11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肽模擬物或其鹽，其中所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)包含硫醚連接的氫鍵替代物。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的肽模擬物或其鹽，其中所述硫醚連接的氫鍵替代物具有以下部分:13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肽模擬物或其鹽，其中所述蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)包含烷基胺連接的氫鍵替代物。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的肽模擬物或其鹽，其中所述烷基胺連接的氫鍵替代物具有以下部分:15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肽模擬物或其鹽，其中所述肽模擬物是式I化合物:16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的肽模擬物或其鹽，其中B為O。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的肽模擬物或其鹽，其中B為S。18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的肽模擬物或其鹽，其中B為NR1。19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的肽模擬物或其鹽，其中m、n'與η"的總和為2。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的肽模擬物或其鹽，其中m為0，且n'與η"的總和為2。21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的肽模擬物或其鹽，其中m、n'與η"的總和為3。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的肽模擬物或其鹽，其中m為1，且n'與η"的總和為2。23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的肽模擬物或其鹽，其中m、n'與η"的總和為4。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的肽模擬物或其鹽，其中m為2，且n'與η"的總和為2。25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的肽模擬物或其鹽，其中m、n'與η"的總和為6。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的肽模擬物或其鹽，其中m為4，且n'與η"的總和為2。27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的肽模擬物或其鹽，其中所述肽模擬物是式IA化合物:28.根據(jù)權(quán)利要求15所述的肽模擬物或其鹽，其中所述肽模擬物是式IB化合物:29.根據(jù)權(quán)利要求15所述的肽模擬物或其鹽，其中所述肽模擬物是式IC化合物:氣R430.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肽模擬物或其鹽，其中所述肽模擬物是式IIA化合物:31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的肽模擬物或其鹽，其中B為O。32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的肽模擬物或其鹽，其中B為S。33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的肽模擬物或其鹽，其中B為NR1。34.根據(jù)權(quán)利要求1所述的肽模擬物或其鹽，其中所述肽模擬物是式IIB化合物:35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的肽模擬物或其鹽，其中B為O。36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的肽模擬物或其鹽，其中B為S。37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的肽模擬物或其鹽，其中B為NR1。38.一種制備式IA化合物或其鹽的方法:39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述提供式III化合物包括:提供式IV化合物:40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中所述提供式IV化合物包括:提供式V化合物:41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中所述提供式V化合物包括:提供式VII化合物:42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的方法，其中所述提供式VII化合物包括:(i)提供式IX化合物:PG1-[AA]:-D-Y-LG3IX,其中PG1是用于保護(hù)胺的保護(hù)基；或提供式X化合物:PG3-D-Y-LG3X,其中如果D為NR1，則PG3是用于保護(hù)胺的保護(hù)基，且如果D為O，則是用于保護(hù)醇的保護(hù)基；(?)提供式XI化合物:43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，其中所述提供式IX化合物包括:提供式X化合物；提供一種或多種式VIII化合物:PG1-AA-LG1VIII,其中LG1是羧基活化基或鹵化物；以及使所述式X化合物與所述一種或多種式VIII化合物在可有效產(chǎn)生式IX化合物的條件下反應(yīng)。44.一種制備以下化合物方法:式IB化合物或其鹽:45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中所述提供式XIII化合物包括:提供式ΙΙI化合物；提供一種或多種式VIII化合物:PG1-AA-LG1VIII,其中LG1是羧基活化基或鹵化物；以及使所述式ΙΙI化合物與所述一種或多種式VIII化合物在可有效產(chǎn)生式ΧΙΙI化合物的條件下反應(yīng)。46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其中所述提供式III'化合物包括:提供式It化合物:..。47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其中所述提供式IV'化合物包括:提供式V化合物:48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所述提供式V化合物包括:提供式VII化合物:49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其中所述提供式VII化合物包括:(i)提供式IX化合物:PG1-[AA]:-D-Y-LG3IX,其中PG1是用于保護(hù)胺的保護(hù)基；或提供式X化合物:PG3-D-Y-LG3X,其中如果D為NR1，則PG3是用于保護(hù)胺的保護(hù)基，且如果D為0，則是用于保護(hù)醇的保護(hù)基；(?)提供式XI化合物:Xl.,(iii)任選地提供式XII化合物:50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中所述提供式IX化合物包括:提供式X化合物；提供一種或多種式VIII化合物:PG1-AA-LG1VIII,其中LG1是羧基活化基或鹵化物；以及使所述式X化合物與所述一種或多種式VIII化合物在可有效產(chǎn)生式IX化合物的條件下反應(yīng)。51.一種組合物，其包含至少一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的肽模擬物或其鹽。52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的組合物，其還包含賦形劑或媒劑。53.一種制備組合物的方法，其包括合并至少一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的肽模擬物或其鹽與賦形劑或媒劑。54.一種用于促進(jìn)細(xì)胞死亡的方法，其包括使細(xì)胞與完全或部分抑制p53/hDM2的一種或多種根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物或其鹽在所述一種或多種化合物或其鹽可有效促進(jìn)細(xì)胞死亡的條件下接觸?！疚臋n編號(hào)】A61K38/00GK103889437SQ201280051966【公開日】2014年6月25日申請(qǐng)日期:2012年8月31日優(yōu)先權(quán)日:2011年8月31日【發(fā)明者】P·阿羅拉,A·馬洪申請(qǐng)人:紐約大學(xué)