RESUMO
We describe structure-based optimization of a series of novel 2,4-diaminopyrimidine MK2 inhibitors. Co-crystal structures (see accompanying Letter) demonstrated a unique inhibitor binding mode. Resulting inhibitors had IC(50) values as low as 19nM and moderate selectivity against a kinase panel. Compounds 15, 31a, and 31b inhibit TNFalpha production in peripheral human monocytes.
Assuntos
Anti-Inflamatórios/química , Peptídeos e Proteínas de Sinalização Intracelular/antagonistas & inibidores , Inibidores de Proteínas Quinases/química , Proteínas Serina-Treonina Quinases/antagonistas & inibidores , Pirimidinas/química , Administração Oral , Animais , Anti-Inflamatórios/síntese química , Anti-Inflamatórios/farmacocinética , Sítios de Ligação , Simulação por Computador , Cristalografia por Raios X , Humanos , Peptídeos e Proteínas de Sinalização Intracelular/metabolismo , Inibidores de Proteínas Quinases/síntese química , Inibidores de Proteínas Quinases/farmacocinética , Proteínas Serina-Treonina Quinases/metabolismo , Pirimidinas/síntese química , Pirimidinas/farmacocinética , Ratos , Ratos Sprague-Dawley , Relação Estrutura-Atividade , Fator de Necrose Tumoral alfa/metabolismoRESUMO
A series of benzoisoxazoles and benzoisothiazoles have been synthesized and evaluated as inhibitors of receptor tyrosine kinases (RTKs). Structure-activity relationship studies led to the identification of 3-amino benzo[ d]isoxazoles, incorporating a N, N'-diphenyl urea moiety at the 4-position that potently inhibited both the vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR) and platelet-derived growth factor receptor families of RTKs. Within this series, orally bioavailable compounds possessing promising pharmacokinetic profiles were identified, and a number of compounds demonstrated in vivo efficacy in models of VEGF-stimulated vascular permeability and tumor growth. In particular, compound 50 exhibited an ED 50 of 2.0 mg/kg in the VEGF-stimulated uterine edema model and 81% inhibition in the human fibrosarcoma (HT1080) tumor growth model when given orally at a dose of 10 mg/kg/day.
Assuntos
Isoxazóis/síntese química , Modelos Moleculares , Oxazóis/síntese química , Compostos de Fenilureia/síntese química , Receptores do Fator de Crescimento Derivado de Plaquetas/antagonistas & inibidores , Receptores de Fatores de Crescimento do Endotélio Vascular/antagonistas & inibidores , Animais , Anti-Inflamatórios não Esteroides/síntese química , Anti-Inflamatórios não Esteroides/farmacocinética , Anti-Inflamatórios não Esteroides/farmacologia , Antineoplásicos/síntese química , Antineoplásicos/farmacocinética , Antineoplásicos/farmacologia , Sítios de Ligação , Disponibilidade Biológica , Permeabilidade Capilar/efeitos dos fármacos , Linhagem Celular , Linhagem Celular Tumoral , Edema/tratamento farmacológico , Feminino , Humanos , Isoxazóis/farmacocinética , Isoxazóis/farmacologia , Camundongos , Camundongos Endogâmicos BALB C , Células NIH 3T3 , Oxazóis/farmacocinética , Oxazóis/farmacologia , Compostos de Fenilureia/farmacocinética , Compostos de Fenilureia/farmacologia , Fosforilação , Relação Estrutura-Atividade , Útero/irrigação sanguínea , Ensaios Antitumorais Modelo de XenoenxertoRESUMO
The synthesis of a novel series of 1,4-dihydroindeno[1,2-c]pyrazoles with acetylene-type side chains is described. Optimization of those compounds as KDR kinase inhibitors identified 8, which displayed an oral activity in an estradiol-induced murine uterine edema model (ED50 = 3 mg/kg) superior to Sutent (ED50 = 9 mg/kg) and showed potent antitumor efficacy in an MX-1 human breast carcinoma xenograft tumor growth model (tumor growth inhibition = 90% at 25 mg/kg.day po). The compound was docked into a homology model of the homo-tetrameric pore domain of the hERG potassium channel to identify strategies to improve its cardiac safety profile. Systematic interruption of key binding interactions between 8 and Phe656, Tyr652, and Ser624 yielded 90, which only showed an IC50 of 11.6 microM in the hERG patch clamp assay. The selectivity profile for 8 and 90 revealed that both compounds are multitargeted receptor tyrosine kinase inhibitors with low nanomolar potencies against the members of the VEGFR and PDGFR kinase subfamilies.
Assuntos
Alcinos/síntese química , Antineoplásicos/síntese química , Canais de Potássio Éter-A-Go-Go/efeitos dos fármacos , Indenos/síntese química , Pirazóis/síntese química , Receptores do Fator de Crescimento Derivado de Plaquetas/antagonistas & inibidores , Receptores de Fatores de Crescimento do Endotélio Vascular/antagonistas & inibidores , Tiofenos/síntese química , Alcinos/efeitos adversos , Alcinos/farmacologia , Animais , Antineoplásicos/efeitos adversos , Antineoplásicos/farmacologia , Ligação Competitiva , Linhagem Celular , Canal de Potássio ERG1 , Edema/induzido quimicamente , Edema/tratamento farmacológico , Estradiol , Canais de Potássio Éter-A-Go-Go/fisiologia , Feminino , Humanos , Indenos/efeitos adversos , Indenos/farmacologia , Camundongos , Camundongos Endogâmicos BALB C , Modelos Moleculares , Técnicas de Patch-Clamp , Ligação Proteica , Pirazóis/efeitos adversos , Pirazóis/metabolismo , Pirazóis/farmacologia , Ensaio Radioligante , Estereoisomerismo , Relação Estrutura-Atividade , Tiofenos/metabolismo , Tiofenos/farmacologia , Doenças Uterinas/induzido quimicamente , Doenças Uterinas/tratamento farmacológico , Receptor 2 de Fatores de Crescimento do Endotélio Vascular/antagonistas & inibidores , Ensaios Antitumorais Modelo de XenoenxertoRESUMO
In our continued efforts to search for potent and novel receptor tyrosine kinase (RTK) inhibitors as potential anticancer agents, we discovered, through a structure-based design, that 3-aminoindazole could serve as an efficient hinge-binding template for kinase inhibitors. By incorporating an N,N'-diaryl urea moiety at the C4-position of 3-aminodazole, a series of RTK inhibitors were generated, which potently inhibited the tyrosine kinase activity of the vascular endothelial growth factor receptor and the platelet-derived growth factor receptor families. A number of compounds with potent oral activity were identified by utilizing an estradiol-induced mouse uterine edema model and an HT1080 human fibrosarcoma xenograft tumor model. In particular, compound 17p (ABT-869) was found to possess favorable pharmacokinetic profiles across different species and display significant tumor growth inhibition in multiple preclinical animal models.
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Inibidores da Angiogênese/síntese química , Indazóis/síntese química , Compostos de Fenilureia/síntese química , Receptores Proteína Tirosina Quinases/antagonistas & inibidores , Trifosfato de Adenosina/química , Administração Oral , Inibidores da Angiogênese/química , Inibidores da Angiogênese/farmacologia , Animais , Sítios de Ligação , Edema/induzido quimicamente , Edema/patologia , Estradiol , Feminino , Humanos , Interações Hidrofóbicas e Hidrofílicas , Indazóis/química , Indazóis/farmacologia , Masculino , Camundongos , Modelos Moleculares , Células NIH 3T3 , Compostos de Fenilureia/química , Compostos de Fenilureia/farmacologia , Fosforilação , Receptores Proteína Tirosina Quinases/química , Receptores Proteína Tirosina Quinases/metabolismo , Relação Estrutura-Atividade , Útero/efeitos dos fármacos , Útero/patologia , Ensaios Antitumorais Modelo de XenoenxertoRESUMO
We report the synthesis and biological evaluation of 5-substituted 1,4-dihydroindeno[1,2-c]pyrazoles as multitargeted kinase inhibitors. Initial efforts focused on the development of selective KDR inhibitors, while later strategies involved the improvement of potency toward multiple kinase targets. Thus, several compounds were identified as potent KDR, Flt1, Flt3, and c-Kit inhibitors.
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Inibidores de Proteínas Quinases/química , Inibidores de Proteínas Quinases/farmacologia , Pirazóis/química , Pirazóis/farmacologia , Receptores Proteína Tirosina Quinases/antagonistas & inibidores , Animais , Humanos , Estrutura Molecular , Inibidores de Proteínas Quinases/síntese química , Pirazóis/síntese químicaRESUMO
A series of substituted thienopyridine ureas was prepared and evaluated for enzymatic and cellular inhibition of KDR kinase activity. Several of these analogs, such as 2, are potent inhibitors of KDR (<10 nM) in both enzymatic and cellular assays. Further characterization of inhibitor 2 indicated that this analog possessed excellent in vivo potency (ED50 2.1 mg/kg) as measured in an estradiol-induced mouse uterine edema model.
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Piridinas/síntese química , Ureia/síntese química , Receptor 2 de Fatores de Crescimento do Endotélio Vascular/antagonistas & inibidores , Animais , Modelos Animais de Doenças , Edema/induzido quimicamente , Estradiol , Feminino , Camundongos , Modelos Moleculares , Piridinas/farmacologia , Relação Estrutura-Atividade , Ureia/química , Ureia/farmacologia , Doenças Uterinas/patologiaRESUMO
A series of 1,4-dihydroindeno[1,2-c]pyrazoles with a 3-thiophene substituent carrying a urea-type side chain were identified as potent multitargeted (VEGFR and PDGFR families) receptor tyrosine kinase inhibitors. A KDR homology model suggested that the urea moiety is able to interact with a recognition motif in the hydrophobic specificity pocket of the enzyme.
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Proteínas Tirosina Quinases/antagonistas & inibidores , Pirazóis/síntese química , Pirazóis/farmacologia , Motivos de Aminoácidos , Química Farmacêutica/métodos , Desenho de Fármacos , Inibidores Enzimáticos/farmacologia , Humanos , Ligação de Hidrogênio , Concentração Inibidora 50 , Microssomos Hepáticos/metabolismo , Modelos Químicos , Modelos Moleculares , Ureia/químicaRESUMO
A series of isothiazolopyrimidines and isoxazolopyrimidines were synthesized and identified as potent KDR inhibitors. SAR studies led to isothiazolopyrimidine urea analogs that potently inhibit VEGFR tyrosine kinases (KDR enzymatic and cellular IC(50) values below 10 nM) as well as cKIT and TIE2. The selected compounds 8 and 13 display 56% and 48% oral bioavailability in mice, respectively.
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Inibidores Enzimáticos/farmacologia , Pirimidinas/química , Receptores Proteína Tirosina Quinases/antagonistas & inibidores , Administração Oral , Animais , Inibidores Enzimáticos/química , Humanos , Concentração Inibidora 50 , Cinética , Camundongos , Modelos Químicos , Modelos Moleculares , Proteínas Proto-Oncogênicas c-kit/metabolismo , Pirimidinas/farmacologia , Receptores Proteína Tirosina Quinases/química , Receptor TIE-2/metabolismo , Relação Estrutura-Atividade , Receptor 1 de Fatores de Crescimento do Endotélio Vascular/metabolismoRESUMO
A series of 1,4-dihydroindeno[1,2-c]pyrazoles was prepared and evaluated for their enzymatic inhibition of KDR kinase. Computer modeling studies revealed the importance of attaching a basic side chain in predicting the binding mode of those compounds. Further investigation of structure-activity relationships led to 19, a lead compound with an acceptable selectivity profile, activity in whole cells, and good oral efficacy in an estradiol-induced murine uterine edema model of VEGF activity.
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Indenos/farmacologia , Pirazóis/farmacologia , Administração Oral , Animais , Química Farmacêutica , Desenho de Fármacos , Edema/patologia , Estradiol/farmacologia , Feminino , Indenos/química , Concentração Inibidora 50 , Camundongos , Modelos Químicos , Modelos Moleculares , Pirazóis/química , Relação Estrutura-Atividade , Útero/efeitos dos fármacos , Fator A de Crescimento do Endotélio Vascular/metabolismo , Receptor 2 de Fatores de Crescimento do Endotélio Vascular/químicaRESUMO
A series of novel thienopyrimidine-based receptor tyrosine kinase inhibitors has been discovered. Investigation of structure-activity relationships at the 5- and 6-positions of the thienopyrimidine nucleus led to a series of N,N'-diaryl ureas that potently inhibit all of the vascular endothelial growth factor (VEGF) and platelet-derived growth factor (PDGF) receptor tyrosine kinases. A kinase insert domain-containing receptor (KDR) homology model suggests that these compounds bind to the "inactive conformation" of the enzyme with the urea portion extending into the back hydrophobic pocket adjacent to the adenosine 5'-triphosphate (ATP) binding site. A number of compounds have been identified as displaying excellent in vivo potency. In particular, compounds 28 and 76 possess favorable pharmacokinetic (PK) profiles and demonstrate potent antitumor efficacy against the HT1080 human fibrosarcoma xenograft tumor growth model (tumor growth inhibition (TGI) = 75% at 25 mg/kg.day, per os (po)).
Assuntos
Antineoplásicos/síntese química , Pirimidinas/síntese química , Receptores do Fator de Crescimento Derivado de Plaquetas/antagonistas & inibidores , Ureia/análogos & derivados , Ureia/síntese química , Receptor 2 de Fatores de Crescimento do Endotélio Vascular/antagonistas & inibidores , Trifosfato de Adenosina/química , Animais , Antineoplásicos/química , Antineoplásicos/farmacologia , Edema/induzido quimicamente , Edema/patologia , Estradiol , Feminino , Humanos , Camundongos , Camundongos Endogâmicos BALB C , Camundongos SCID , Modelos Moleculares , Células NIH 3T3 , Fosforilação , Pirimidinas/química , Pirimidinas/farmacologia , Relação Estrutura-Atividade , Ureia/química , Ureia/farmacologia , Útero/efeitos dos fármacos , Útero/patologia , Receptor 2 de Fatores de Crescimento do Endotélio Vascular/química , Receptor 2 de Fatores de Crescimento do Endotélio Vascular/metabolismo , Ensaios Antitumorais Modelo de XenoenxertoRESUMO
A series of substituted isoindolinone ureas was prepared and evaluated for enzymatic and cellular inhibition of KDR kinase activity. Several of these analogs, such as 14c, are potent inhibitors of KDR both enzymatically (< 50 nM) and cellularly < or = 100 nM). A 3D KDR/CDK2/MAP kinase overlay model with several structurally related tyrosine kinase inhibitors was used to predict the binding interactions of the isoindolinone ureas with the KDR active site.