Синтетический дизайн потенциальных промоторов полимеризации β-тубулина на основе каркасных структур адамантанового и бицикло[3.3.1]нонанового типа

• Автор: Нуриева, Евгения Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.03, 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Физиологическая активность молекулы таксола

1.2. Полусинтетическое получение таксола

1.3. Биологически активные конформации таксола

1.4. Взаимосвязь структуры и активности для аналогов таксола

1.4.1. Таксотер

1.4.2. Вариации заместителей в таксановом ядре

1.4.3. Модификации в боковой цепи и одновременные модификации в таксановом ядре и боковой цепи

1.4.4. Скелетные аналоги таксола

2. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.1. Создание обобщенных моделей потенциальных лигандов тубулина на основе каркасных структур
2.2. Синтез эфиров Кбензоилфенилизосерина с каркасными спиртами
2.2.1. Препаративный синтез 2,ЗАЫбензоилфенилизосерина
2.2.2. Реакция этсрификации циклических и каркасных спиртов с модельной аминокислотой
2.2.3. Синтезы адамантановых производных, соответствующих обобщенной Модели II
2.2.3.1. Введение защитных групп в молекулу фенилизосерина
2.2.3.2. Синтез адамантилового эфира 2Л.тбсзоилфеилизосерина
2.2.3.3. Синтез ЯДМбензоилфенилизосерилокси4бензоилоксиадамантаиа
2.2.4. Синтезы бицикло3.3.1ионановых производных, соответствующих
обобщенной Модели I
2.2.4.1. Синтез 7эндо2Я,тбензоилфенилизосерилокси3экзометоксикарбонилбицикло3.3.1нонана
2.2.4.2. Синтез Я,Мбензоилфенилизосерилокси1 гидроксибицикло3.3.1нонана
2.2.4.3. Синтез 7эндЛ,бснзоилфснилизоссрилокси2бензоилоксибицикло3.3.1 нонана
2.2.4.4. Синтез Л,Ыбснзоилфенилизосерилокси2бензоилокси3метоксикарбонилбицикло3.3.1нонана
2.2.4.5. Синтез 7о2Л,5Лбензоилфенилизосерилокси2бензилокси3экзометоксикарбонилбицикло3.3.1нонана
2.2.4.6. Синтез 7ао2,З.УЫбензоилфенилизоссрилокси1гидрокси
3эюометоксикарбонилбицикло3.3.1нонана
2.3. Тестирование эфиров 2Я, ЗМбензои л фенил изосери на с каркасными спиртами
на биологическую активность
2.4. Изучение роли структурных фрагмен тов 2,ЗКбснзоилфснилизоссрилоксиадамантана для проявления тубулинагрегирующей активности
2.4.1. Роль адамантанового фрагмента в обеспечении тубулинагрегирующей активности
2.4.1.1. Синтез 2,Ыбензоилфенилизосерилоксицикло1гксана
2.4.1.2. Синтез 1 2Д,Мбензоилфеилизоссрилокси4,4диметил2циклогексена
2.4.1.3. Синтез 1 2. Ыбензоилфен ил изосери локсидршсдекалина
2.4.1.4. Синтез Д,бензоилфснилизосерилокснбицикло3.3.1нонана
2.4.2. Изучение влияния небольших заместителей в адаман тановом каркасе
на тубулинагрегирующую активность
2.4.2.1. Синтез 1 2Я, Ыбензоилфснилизосерилокси4оксоадамантана
2.4.2.2. Синтез 1 2бензоилфснилизосерилокси4метилс1дамантана
и 1 2Л,бензоилфенилизосерилокси4,4диметиладамантана
2.4.3. Изучение роли 2,,Мбензоилфснилизосерина в обеспечении тубулин агрегирующей активности
3. ВЫВОДЫ
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Рассматриваемая модель комплекса тубулинтаксол в Ткоиформации хорошо согласуется с данными исследований тубулина с помощью аффинных меток, но с ее помощью удается объяснить не все случаи мутаций в структуре этого белка в устойчивых к таксолу опухолях 7. Докинг представляет собой исследование с помощью метода молекулярного моделирования, которое имеет целью нахождение оптимального соответствия между лигандом и связывающим его цетром сайтом. Однозначное установление биоактивных конформаций все еще остается чрезвычайно важной задачей в создании аналогов таксола. Хотя некоторые из вышеуказанных моделей хорошо согласуются с данными исследований структураактивность, ни одна модель не объясняет всех полученных закономерностей см. Взаимосвязь структуры к активности для аналогов таксола. При рассмотрении зависимости структураактивность в качестве меры последней нами принята способность аналога таксола промотировать полимеризацию тубулина и образование микротрубочек, так как именно эта величина обусловлена связыванием с ту були ном, и эффективность этого связывания может быть предсказана на основе компьютерного моделирования. В некоторых случаях для сравнения или изза отсутствия соответствующих данных в статье приводится значение цитотоксичности соединения. Необходимо, однако, иметь в виду, что эти две величины не обязательно коррелируют между собой, поскольку цитогоксичность определяется не только сродством аналога к тубулнну, но и его способностью проникать через клеточную мембрану, устойчивостью к метаболическим ферментам и др. При разработке способа получения таксола из соединения 2 было обнаружено, что одно из промежуточных соединений таксотер 6 имеет несколько большую в раза активность, а также большую цитотоксичность по отношению к ряду раковых клеток, чем природная молекула 1. К настоящему моменту таксотер является единственным аналогом таксола, вошедшим в клиническую практику. Именно поэтому он также используется в качестве базового соединения для различных структурных модификаций. ВосНК О
ОН
Или ингибировать деполимеризацию микротрубочек. Вариации по положению 1. Синтез 1дезокситаксола к настоящему моменту не описан в литературе, хотя имеется указание на трехкратное уменьшение цитотоксичности этого соединения, выделенного в качестве побочного продукта при выделении таксола из природных источников 2. Результаты тестирования ряда 1дезокси аналогов таксола с различными заместителями при С7 и С9 см. С в связывании с Ртубулином . Вариации по положению 2. Удаление заместителя при С2 или сдвиг его в соседнее положение с образованием 1бензоил2дебензоилокситаксола приводит к полной потере активности 3,4. К такому же результату или к снижению активности обычно приводит дсароматизация заместителей при карбоксильной группе. Так, у соединений 7, II, ССН3СНСН3, СН2ССНСНСН2, СИ2ССНССН3 активность снижается приблизительно на порядок, а замена бензоила на ацетил, валерил или изовалерил 7, , , СН2Рг приводит к полной ее потере . Приведенные факты указывают на важную роль фенилыюй группы в заместителе при С2 для связывания с тубулином. В ряде работ это обстоятельство объясняется участием рассматриваемой группы в образовании конформации гидрофобный коллапс. Например, в работе 9 было показано, что эта конформация наблюдалась в кристаллической структуре таксола и не наблюдалась в случае неактивного аналога 2дебензоил2ацетокситаксола 7, Мс. В литературе, однако, описаны примеры, показывающие, что наличие фенила в заместителе при С не является абсолютно обязательным условием для эффективного связывания с белком. Гак, замещение бензоильной группы в таксолс и таксотсре на
циклогексилкарбоиильную 7, циклогсксил практически не изменяет активность, хотя примерно на порядок уменьшает цитотоксичность i vi по отношению к некоторым видам раковых клеток 5,0,1. Факт сохранения высокой активности циклогексильными аналогами был использован как аргумент в пользу модели, предложенной в работе 7, т. С2 находится в гидрофобной области, но не участвует в гидрофобном коллапсе см. Попытки замены бензоильной группы в таксолс на небензоильиые ароматические аналоги привели к ограниченному успеху.