説明

ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤およびその製造方法

一般式(1)で示されるHDAC阻害剤は、様々なサブタイプのHDACに対して強い阻害活性を示す。本発明の化合物は、HDAC1,4および6に関与している疾患の治療または予防のための薬剤として有用となる。また、本発明の化合物の製造方法は、種々のタイプの化合物を簡便に合成することができ、新たな性質を持ったHDAC阻害剤などの開発に寄与することが期待される。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明はヒストン脱アセチル化酵素(Histone deacetylase:HDAC)阻害剤およびその製造方法に関する。
【背景技術】
真核生物のクロマチン構造と遺伝子の発現は、ヒストンアセチル化酵素(HAT)によるヒストンのアセチル化と、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)による脱アセチル化によって調節されている。HDACの阻害剤ががん細胞の分化や、アポトーシスを誘導することが以前から知られ、制がん剤としての応用が期待されている(非特許文献1〜3)。実際、米国では動物実験で制がん剤としての有効性を示すいくつかのHDAC阻害剤(非特許文献4及び5)の臨床研究が開始されている。
HDAC特異的阻害剤としてはトリコスタチンA(TSA)が有名である(非特許文献6)。実際、TSAは白血病細胞、神経細胞、乳癌細胞などの分化を誘導することが知られている(非特許文献7〜14)。さらにHDAC阻害剤とは異なる機構で遺伝子発現を活性化する薬物との併用によって、その分化誘導作用やアポトーシス誘導作用は相乗的に増大することも知られている。例えば、核内受容体であるレチノイン酸受容体を活性化し、分化に関する遺伝子発現を引き起こすレチノイン酸とHDAC阻害剤との併用でがん細胞の分化が促進される(非特許文献9、13、15及び16)。また、多くのがん細胞ではがん抑制遺伝子の発現が低下しているが、その原因として知られるDNAのメチル化を阻害する5−アザデオキシシチジンとの併用によってがん抑制遺伝子の発現の回復とがん細胞のアポトーシスが促進される(非特許文献17〜21)。
HDAC阻害剤は、制がん剤としてのみならず、がん予防薬としても期待されている。TSAやSAHA等は、動物の化学発がんモデルにおいて乳癌の発生を顕著に抑制した。また、バルプロ酸を用いた研究から、HDAC阻害剤は転移を抑制することも示されている(非特許文献14)。
HDAC阻害剤は制がん剤以外にも、例えば自己免疫疾患、ポリグルタミン病等の神経変性疾患(非特許文献22及び23)、皮膚病、感染症(非特許文献24)などの治療・改善薬、さらには遺伝子治療におけるベクター導入の効率化(非特許文献25)、導入遺伝子の発現亢進(非特許文献26)など様々な応用も試みられている。また、HDAC阻害剤は血管新生阻害作用を有すると考えられている(非特許文献27及び28)。
HDACには10種類以上のサブタイプが存在するが、近年、特定のHDACサブタイプとがんとの密接な関係がわかってきた。例えば、発がんの抑制に極めて重要な役割を果たすがん抑制遺伝子p53の機能発現にp53自身のアセチル化が重要であり(非特許文献29)、その機能阻害にHDAC1やHDAC2が関わること(非特許文献30)、前骨髄球性白血病(APL)の発症に関わる蛋白質PML−RARやPLZF−RAR、リンパ腫の発症に関わるBcl−6等のがん遺伝子が、核内コリプレッサーを介してHDAC4などをリクルートし、正常な分化に必要な遺伝子群の発現を抑制することで発がんに至ることなどが示されている(非特許文献31〜34)。その一方で、組織特異的に発現するHDACサブタイプの中には、正常な組織の発生や分化に重要な役割を果たすものが存在することが知られている(非特許文献35及び36)。
HDAC6は核外輸送によって核−細胞質間をシャトルし、通常は細胞質に局在する酵素である(非特許文献37)。HDAC6は精巣などで発現が高く、正常な組織の分化に関わると推定される。また、HDAC6は微小管の脱アセチル化に関与し、微小管の安定性を制御することが知られている(非特許文献38)。さらに、HDAC6は微小管に結合する脱アセチル化酵素で、細胞の運動性に関与する(非特許文献39)。よってHDAC6の阻害剤は転移抑制剤となる可能性がある。TSAは各HDACサブタイプをほぼ同等に強く阻害するが、環状テトラペプチド構造を有し、活性基としてエポキシケトンを持つトラポキシンはHDAC6を阻害することができない(非特許文献40)。酵素の立体構造の情報から、環状テトラペプチドはあまり保存されていない酵素の活性中心の外側と相互作用するため、環状テトラペプチド部分の構造によってHDAC6との結合性が低いと推定される。このことは環状テトラペプチド部分の改変によって様々なHDACに選択的な阻害剤を創製できる可能性があることを示している。
TSAはヒドロキサム酸基がHDAC活性ポケット内で亜鉛に配位することで阻害活性を示す(非特許文献41)。ヒドロキサム酸を有するHDAC阻害剤としては、Oxamflatin(非特許文献42)、CHAP(非特許文献40及び43)なども知られている。しかし、TSAは血中で不安定である上にヒドロキサム酸のキレート作用が強力なために他の必須な金属イオンとキレートを形成してしまうなどの理由で、ヒドロキサム酸を有するHDAC阻害剤はこれまでのところ抗がん剤として実際の使用には至っていない。これに対し、最近になってFK228のジスルフィド結合の還元により生じるチオール基が、HDAC活性ポケット内の亜鉛と配位する活性基となり、HDACを阻害し得ることが示された。このようにFK228は、細胞内の還元力で還元されて活性化するプロドラッグである(非特許文献44)。
また、天然界から環状テトラペプチド構造を有し、活性基としてエポキシケトンを持つHDAC阻害剤が複数単離されている。このような知見から、酵素認識に対する環状テトラペプチド構造の有用性が示唆されているが(前掲Yoshidaら,1995)、これまでの阻害剤は安定性などの種々の点で医薬品として十分に満足できるレベルには達したものはない。そこでそれらの問題点を解決した薬剤の開発が強く望まれている。
尚、本出願の発明に関連する先行技術文献情報を以下に示す。
【非特許文献1】Marks,P.A.,Richon,V.M.,and Rifkind,R.A.(2000)Histone deacetylase inhibitors:Inducers of differentiation or apoptosis of transformed cells.J.Natl.Cancer Inst.92,1210−1216
【非特許文献2】Yoshida,M.,Horinouchi,S.,and Beppu,T.(1995)Trichostatin A and trapoxin:novel chemical probes for the role of histone acetylation in chromatin structure and function.Bioessays 17,423−430
【非特許文献3】Bernhard,D.,Loffler,M.,Hartmann,B.L.,Yoshida,M.,Kofler,R.,and Csordas,A.(1999)Interaction between dexamethasone and butyrate in apoptosis induction:non−additive in thymocytes and synergistic in a T cell−derived leukemia cell line.Cell Death Diff.6,609−617
【非特許文献4】Nakajima,H.,Kim,Y.B.,Terano,H.,Yoshida,M.,and Horinouchi,S.(1998)FR901228,a potent antitumor antibiotic,is a novel histone deacetylase inhibitor.Exp.Cell Res.241,16−133
【非特許文献5】Saito,A.,Yamashita,T.,Mariko,Y.,Nosaka,Y.,Tsuchiya,K.,Ando,T.,Suzuki,T.,Tsuruo,T.,and Nakanishi,O.(1999)A synthetic inhibitor of histone deacetylase,MS−27−275,with marked in vivo antitumor activity against human tumors.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 96,4592−4597
【非特許文献6】Yoshida,M.,Kijima,M.,Akita,M.,and Beppu,T.(1990)Potent and specific inhibition of mammalian histone deacetylase both in vivo and in vitro by trichostatin A.J.Biol.Chem.265,17174−17179
【非特許文献7】Yoshida,M.,Nomura,S.,and Beppu,T.(1987)Effects of trichostatins on differentiation of murine erythroleukemia cells.Cancer Res.47:3688−3691
【非特許文献8】Hoshikawa,Y.,Kijima,M.,Yoshida,M.,and Beppu,T.(1991)Expression of differentiation−related markers in teratocarcinoma cells via histone hyperacetylation by trichostatin A.Agric.Biol.Chem.55:1491−1495
【非特許文献9】Minucci,S.,Horn,V.,Bhattacharyya,N.,Russanova,V.,Ogryzko,V.V.,Gabriele,L.,Howard,B.H.,and Ozato,K.(1997)A histone deacetylase inhibitor potentiates retinoid receptor action in embryonal carcinoma cells.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:11295−11300
【非特許文献10】Inokoshi,J.,Katagiri,M.,Arima,S.,Tanaka,H.,Hayashi,M.,Kim,Y.B.,Furumai,R.,Yoshida,M.,Horinouchi,S.,and Omura,S.(1999)Neuronal differentiation of Neuro 2a cells by inhibitors of cell progression,trichostatin A and butyrolactone I.Biochem.Biophys.Res.Commun.256,372−376
【非特許文献11】Wang,J.,Saunthararajah,Y.,Redner,R.L.,and Liu,J.M.(1999)Inhibitors of histone deacetylase relieve ETO−mediated repression and induce differentiation of AML1−ETO leukemia cells.Cancer Res.59:2766−2769
【非特許文献12】Munster,P.N.,Troso−Sandoval,T.,Rosen,N.,Rifkind,R.,Marks,P.A.,and Richon,V.M.(2001)The histone deacetylase inhibitor suberoylanilide hydroxamic acid induces differentiation of human breast cancer cells.Cancer Res.61:8492−8497
【非特許文献13】Ferrara,F.F.,Fazi,F.,Bianchini,A.,Padula,F.,Gelmetti,V.,Minucci,S.,Mancini,M.,Pelicci,P.G.,Lo Coco,F.,and Nervi,C.(2001)Histone deacetylase−targeted treatment restores retinoic acid signaling and differentiation in acute myeloid leukemia.Cancer Res.61:2−7
【非特許文献14】Gottlicher,M.,Minucci,S.,Zhu,P.,Kramer,O.H.,Schimpf,A.,Giavara,S.,Sleeman,J.P.,Lo Coco,F.,Nervi,C.,Pelicci,P.G.,and Heinzel,T.(2001)Valproic acid defines a novel class of HDAC inhibitors inducing differentiation of transformed cells.EMBO J.20:6969−6978
【非特許文献15】Coffey,D.C.,Kutko,M.C.,Glick,R.D.,Butler,L.M.,Heller,G.,Rifkind,R.A.,Marks,P.A.,Richon,V.M.,and La Quaglia,M.P.(2001)The histone deacetylase inhibitor,CBHA,inhibits growth of human neuroblastoma xenografts in vivo,alone and synergistically with all−trans retinoic acid.Cancer Res.61:3591−3594
【非特許文献16】Petti,M.C.,Fazi,F.,Gentile,M.,Diverio,D.,De Fabritiis,P.,De Propris,M.S.,Fiorini,R.,Spiriti,M.A.,Padula,F.,Pelicci,P.G.,Nervi,C.,and Lo Coco,F.(2002)Complete remission through blast cell differentiation in PLZF/RARalpha−positive acute promyelocytic leukemia:in vitro and in vivo studies.Blood 100:1065−1067
【非特許文献17】Nan,X.,Ng,H.H.,Johnson,C.A.,Laherty,C.D.,Turner,B.M.,Eisenman,R.N.,and Bird,A.(1998)Transcriptional repression by the methyl−CpG−binding protein MeCP2 involves a histone deacetylase complex.Nature 393:386−389
【非特許文献18】Cameron,E.E.,Bachman,K.E.,Myohanen,S.,Herman,J.G.,and Baylin,S.B.(1999)Synergy of demethylation and histone deacetylase inhibition in the re−expression of genes silenced in cancer.Nature Genet.21:103−107
【非特許文献19】Li,Q.L.,Ito,K.,Sakakura,C.,Fukamachi,H.,Inoue,K.,Chi,X.Z.,Lee,K.Y.,Nomura,S.,Lee,C.W.,Han,S.B.,Kim,H.M.,Kim,W.J.,Yamamoto,H.,Yamashita,N.,Yano,T.,Ikeda,T.,Itohara,S.,Inazawa,J.,Abe,T.,Hagiwara,A.,Yamagishi,H.,Ooe,A.,Kaneda,A.,Sugimura,T.,Ushijima,T.,Bae,S.C.,and Ito,Y.(2002)Causal relationship between the loss of RUNX3 expression and gastric cancer.Cell 109:113−124
【非特許文献20】Boivin,A.J.,Momparler,L.F.,Hurtubise,A.,and Momparler,R.L.(2002)Antineoplastic action of 5−aza−2’−deoxycytidine and phenylbutyrate on human lung carcinoma cells.Anticancer Drugs 13:869−874
【非特許文献21】Primeau,M.,Gagnon,J.,and Momparler,R.L.(2003)Synergistic antineoplastic action of DNA methylation inhibitor 5−AZA−2’−deoxycytidine and histone deacetylase inhibitor depsipeptide on human breast carcinoma cells.Int J Cancer 103:177−184
【非特許文献22】Darkin−Rattray SJ,Gurnett AM,Myers RW,Dulski PM,Crumley TM,Allocco JJ,Cannova C,Meinke PT,Colletti SL,Bednarek MA,Singh SB,Goetz MA,Dombrowski AW,Polishook JD,Schmatz DM.(1996)a novel antiprotozoal agent that inhibits parasite histone deacetylase.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 93,13143−13147
【非特許文献23】Steffan JS,Bodai L,Pallos J,Poelman M,McCampbell A,Apostol BL,Kazantsev A,Schmidt E,Zhu YZ,Greenwald M,Kurokawa R,Housman DE,Jackson GR,Marsh JL,Thompson LM.(2001)Histone deacetylase inhibitors arrest polyglutamine−dependent neurodegeneration in Drosophila.Nature.413 739−43
【非特許文献24】McCampbell A,Taye AA,Whitty L,Penney E,Steffan JS,Fischbeck KH.(2001)Histone deacetylase inhibitors reduce polyglutamine toxicity.Proc Natl Acad Sci U S A.:98 15179−15184
【非特許文献25】Dion LD,Goldsmith KT,Tang DC,Engler JA,Yoshida M,Garver RI Jr.(1997)Amplification of recombinant adenoviral transgene products occurs by inhibition of histone deacetylase.Virology 231,201−209
【非特許文献26】Chen WY,Bailey EC,McCune SL,Dong JY,Townes TM.(1997)Reactivation of silenced,virally transduced genes by inhibitors of histone deacetylase.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94,5798−5803
【非特許文献27】Kim,M.S.,Kwon,H.J.,Lee,Y.M.,Baek,J.H.,Jang,J.E.,Lee,S.W.,Moon,E.J.,Kim,H.S.,Lee,S.K.,Chung,H.Y.,Kim,C.W.,and Kim,K.W.(2001)Histone deacetylases induce angiogenesis by negative regulation of tumor suppressor genes.Nature Med.7,437−443
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【非特許文献29】Ito,A.,Lai,C.H.,Zhao,X.,Saito,S.,Hamilton,M.H.,Appella,E.,and Yao,T.P.(2001)p300/CBP−mediated p53 acetylation is commonly induced by p53−activating agents and inhibited by MDM2.EMBOJ.20,1331−1340
【非特許文献30】Juan,L.J.,Shia,W.J.,Chen,M.H.,Yang,W.M.,Seto,E.,Lin,Y.S.,and Wu,C.W.(2000)Histone Deacetylases Specifically Down−regulate p53−dependent Gene Activation.J.Biol.Chem.275,20436−20443
【非特許文献31】Dhordain P.,Albagli,O.,Lin,R.J.,Ansieau,S.,Quief,S.,Leutz,A.,Kerckaert,J.P.,Evans,R.M.,and Leprince,D.(1997)Corepressor SMRT binds the BTB/POZ repressing domain of the LAZ3/BCL6 on coprotein.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94,10762−10767
【非特許文献32】Grignani,F.,De,M.S.,Nervi,C.,Tomassoni,L.,Gelmetti,V.,Cioce,M.,Fanelli,M.,Ruthardt,M.,Ferrara,F.F.,Zamir,I.,Seiser,C.,Grignani,F.,Lazar,M.A.,Minucci,S.,and Pelicci,P.G.(1998)Fusion proteins of the retinoic acid receptor−alpha recruit histone deacetylase in promyelocytic leukaemia.Nature 391,815−818
【非特許文献33】He,L.Z.,Guidez,F.,Tribioli,C.,Peruzzi,D.,Ruthardt,M.,Zelent,A.,and Pandolfi,P.P.(1998)Distinct interactions of PML−RARalpha and PLZF−RARalpha with co−repressors determine differential responses to RA in APL.Nature Genet.18,126−135
【非特許文献34】Lin,R.J.,Nagy,L.,Inoue,S.,Shao,W.,Miller,W.J.,and Evans,R.M.(1998)Role of the histone deacetylase complex in acute promyelocytic leukaemia.Nature 391,811−814
【非特許文献35】McKinsey,T.A.,Zhang,C.L.,Lu,J.,and Olson,E.N.(2000)Signal−dependent nuclear export of a histone deacetylase regulates muscle differentiation.Nature 408,106−111
【非特許文献36】Verdel,A.,and Khochbin,S.(1999)Identification of a new family of higher eukaryotic histone deacetylases.Coordinate expression of differentiation−dependent chromatin modifiers.J.Biol.Chem.274,2440−2445
【非特許文献37】Verdel,A.,Curtet,S.,Brocard,M.−P.,Rousseaux,S.,Lemercier,C.,Yoshida,M.,and Khochbin,S.(2000)Active maintenance of mHDA2/mHDAC6 histone−deacetylase in the cytoplasm.Curr.Biol.10,747−749
【非特許文献38】Matsuyama,A.,Shimazu,T.,Sumida,Y.,Saito,A.,Yoshimatsu,Y.,Seigneurin−Berny,D.,Osada,H.,Komatsu,Y.,Nishino,N.,Khochbin,S.,Horinouchi,S.,and Yoshida,M.(2002)In vivo destabilization of dynamic microtubules by HDAC6−mediated deacetylation.EMBO J.21,6820−6831
【非特許文献39】Hubbert,C.,Guardiola,A.,Shao,R.,Kawaguchi,Y.,Ito,A.,Nixon,A.Yoshida,M.,Wang,X.−F.,and Yao,T.−P.(2002)HDAC6 is a microtubule−associated deacetylase.Nature 417,455−458
【非特許文献40】Furumai,R.,Komatsu,Y.,Nishino,N.,Khochbin,S.,Yoshida,M.,and Horinouchi,S.(2001)Potent histone deacetylase inhibitors built from trichostatin A and cyclic tetrapeptide antibiotics including trapoxin.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 98:87−92
【非特許文献41】Finnin,M.S.,Donigian,J.R.,Cohen,A.,Richon,V.M.,Rifkind,R.A.,Marks,P.A.,Breslow,R.,and Pavletich,N.P.(1999)Structures of a histone deacetylase homologue bound to the TSA and SAHA inhibitors.Nature 401:188−193
【非特許文献42】Kim,Y.B.,Lee,K.−H.,Sugita,K.,Yoshida,M.,and Horinouchi,S.(1999)Oxamflatin is a novel antitumor compound that inhibits mammalian histone deacetylase.Oncogene 18:2461−2470
【非特許文献43】Komatsu,Y.,Tomizaki,K.−y.,Tsukamoto,M.,Kato,T.,Nishino,N.,Sato,S.,Yamori,T.,Tsuruo,T.,Furumai,R.,Yoshida,M.,Horinouchi,S.,and Hayashi,H.(2001)Cyclic Hydroxamic−acid−containing Peptide 31,a potent synthetic histone deacetylase inhibitor with antitumor activity.Cancer Res.61:4459−4466
【非特許文献44】Furumai,R.,Matsuyama,A.,Kobashi,N.,Lee,K.−H.,Nishiyama,M.,Nakajima,H.,Tanaka,A.,Komatsu,Y.,Nishino,N.,Yoshida,M.,and Horinouchi,S.(2002)FK228(depsipeptide)as a natural prodrug that inhibits class I histone deacetylases.Cancer Res.62,4916−4921
【発明の開示】
本願発明者らは、環状テトラペプチド構造を有する新規なHDAC阻害剤およびその製造方法を提供することを目的とする。
上記課題に鑑み、本願発明者らは、ヒストン脱アセチル化酵素の活性中心部に位置する亜鉛に配位することのできる、様々な官能基を有する環状テトラペプチド構造を有する化合物を合成し、そのHDAC阻害活性を解析した。その結果、カルボニル基を有する化合物および、フルオロ基を有する化合物、レトロヒドロキサム酸基を有する化合物はin vitro、in vivoどちらの系においても強いHDAC阻害活性を示すことが確認された。さらに、細胞レベルでのこれらの化合物の活性を解析したところ、HDAC阻害剤として知られているトリコスタチンA(TSA)と同様の強い活性が観察された。また、これらの化合物はヒストンの脱アセチル化を阻害するだけでなく、チューブリンの脱アセチル化についても阻害することが観察された。すなわち、これらの化合物は細胞内で強い活性を示すことから、HDAC阻害剤として有用であることが示された。
即ち、本発明は、HDAC阻害剤およびその製造方法に関し、以下の〔1〕〜〔11〕を提供するものである。
〔1〕 以下の一般式(1)で示される化合物。

式中、R11,R21,R31,R41はそれぞれ独立して水素またはメチル基を示す。R22,R23,R32,R33,R42,R43はそれぞれ独立して水素、炭素数1〜6の直鎖アルキル基、非芳香族環状アルキル基もしくは置換基を有することもある芳香環が結合した炭素数1〜6の直鎖アルキル基、非芳香族環状アルキル基、または非芳香族環状アルキル基もしくは置換基を有することもある芳香環が結合した非芳香族環状アルキル基のいずれかを示す。また、R21とR22,R22とR23,R31とR32,R32とR33,R41とR42,R42とR43は、それぞれ結合を持たず非環状構造を示すか、または鎖長炭素数1〜5の直鎖アルキレン基、炭素数1〜6の分岐鎖を有する鎖長炭素数1〜5の直鎖アルキレン基、もしくは、炭素数1〜6の環構造を備えた鎖長炭素数1〜5の直鎖アルキレン基を介して結合した環構造を示す。nはHDAC阻害活性を有する範囲で選択することができる。Xは、ヒストン脱アセチル化酵素の活性中心部に位置する亜鉛に配位することのできる構造を持つ任意の構造体を示す。
〔2〕 X部位の構造が以下の構造式で示す置換基のいずれかである、〔1〕に記載の化合物。


〔3〕 〔1〕記載の化合物を有効成分として含有する、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤。
〔4〕 〔1〕記載の化合物を有効成分として含有する、チューブリン脱アセチル化酵素阻害剤。
〔5〕 〔1〕記載の化合物を有効成分として含有する、アポトーシス誘導剤。
〔6〕 〔1〕記載の化合物を有効成分として含有する、分化誘導剤。
〔7〕 〔1〕記載の化合物を有効成分として含有する、血管新生阻害剤。
〔8〕 〔1〕記載の化合物を有効成分として含有する、がん転移抑制剤。
〔9〕 〔1〕記載の化合物を有効成分として含有する、ヒストン脱アセチル化酵素1、4または6に起因した疾患の治療または予防のための薬剤。
〔10〕 ヒストン脱アセチル化酵素1、4または6に起因した疾患が、がん、自己免疫疾患、神経変性疾患、皮膚病、または感染症である、〔9〕記載の治療または予防のための薬剤。
〔11〕 一般式(2)

(式中、Xは請求項1、2で定義したものと同様であり、Pはアミノ基の保護基を表す)で示される化合物を、一般式(3)

(式中、R11,R21,R22,R23,R31,R32,R33,R41,R42,及びR43は、一般式(1)で定義したものと同様であり、Pはカルボキシル基の保護基を表す)で示される化合物とペプチド結合剤の存在下で反応させ、一般式(4)

(式中、n,R11,R21,R22,R23,R31,R32,R33,R41,R42,R43,P,P,及びXは、前記で定義したものと同様である)で示される化合物を得、次いで前記一般式(4)で示される化合物を、触媒的水素化、酸処理、もしくは加水分解により、P及びPを除去した後に、ペプチド結合剤の存在下で環化反応させるか、または一般式(5)

(式中、R21,R22,R23,R31,R32,R33,R41,R42,R43,及びPは、前記で定義したと同様である)で示される化合物を、一般式(6)

(式中、n,R11,P,及びXは、前記で定義したものと同様である)で示される化合物とペプチド結合剤存在下で反応させ、一般式(7)

(式中、n,R11,R21,R22,R23,R31,R32,R33,R41,R42,R43,P,P,及びXは、前記で定義したと同様である)で示される化合物を得、次いで一般式(7)で示される化合物を、触媒的水素化、酸処理、フルオリドアニオン処理、もしくは加水分解によりP及びPを除去した後に、ペプチド結合剤の存在下で環化反応するか、または一般式(1)の環状テトラペプチドのXがカルボキシル基またはスルフィドリル基であるものを、それぞれ無水トリフルオロ酢酸や無水ペンタフルオロプロパン酸または1,1,1−トリフルオロ−3−ブロモアセトンと反応させて別種の置換基Xとなすことを含む、〔1〕記載の化合物の製造方法。
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
本発明の化合物は、上記の一般式(1)で示すことができる。このような化合物はHDAC阻害剤として使用できる。
上記式(1)中、R11,R21,R31,R41はそれぞれ独立して水素またはメチル基を示す。R22,R23,R32,R33,R42,R43はそれぞれ独立して水素、炭素数1〜6の直鎖アルキル基、非芳香族環状アルキル基もしくは置換基を有することもある芳香環が結合した炭素数1〜6の直鎖アルキル基、非芳香族環状アルキル基、または非芳香族環状アルキル基もしくは置換基を有することもある芳香環が結合した非芳香族環状アルキル基のいずれかを示す。また、R21とR22,R22とR23,R31とR32,R32とR33,R41とR,R42とR43は、それぞれ結合を持たず非環状構造を示すか、または鎖長炭素数1〜5の直鎖アルキレン基、炭素数1〜6の分岐鎖を有する鎖長炭素数1〜5の直鎖アルキレン基、もしくは、炭素数1〜6の環構造を備えた鎖長炭素数1〜5の直鎖アルキレン基を介して結合した環構造を形成してもよい。この環状テトラペプチド構造部分はHDACのポケットをふさぐキャップとして機能し得ると考えられるため、このキャップ構造として機能し得る範囲で、上記炭素数1〜6の直鎖アルキル基、芳香族環状アルキル基、これらの置換基となり得る芳香族を任意に選択することができる。
また、式(1)中Xは、ヒストン脱アセチル化酵素の活性中心部に位置する亜鉛に配位することのできる構造を持つ任意の構造体を示す。Xに反応性の高い官能基を置換した場合には、生体内で不安定となる。そのため、Xが反応性の高い官能基である場合には、ドラッグデリバリーシステムなどのように所望の部位まで安定に輸送し得る手段と組み合わせることが好ましい。また、HDAC阻害活性を有する官能基の安定性を高めるために、生体内で代謝され、生体に有害でない置換基を用いることが好ましい。このような置換基としては、側鎖にケトン型のZn配位子を有する置換基が好ましく、置換基自身で何らかの効能を示すものであってもよく、また、単に保護基としての機能を備えているものであってもよい。
置換基Xの好ましい構造の例を次に示す。


また、本発明において式(1)中、nはHDAC阻害活性を有する範囲で選択することができ、例えば、nは好ましくは4〜6、最も好ましくは5である。この環状テトラペプチド構造から伸び、炭素数nからなる炭素鎖は、HDACの活性ポケット部分に侵入し、この炭素鎖先端の様々な官能基をHDACのポケット内の亜鉛分子に接触させHDACを阻害する機能を有すると考えられる。
また、以下に本発明の化合物の製造方法について説明する。本実施形態の化合物は、一般式(2)もしくは(6)で示された化合物を原料として以下の通り製造することができる。なお、n,R11,R21,R22,R23,R31,R32,R33,R41,R42,R43,P,PおよびXなどの定義は上述の説明で述べた定義と同一であるので、ここではその説明を省略する。
本発明における化合物の製造方法の第一の態様は、以下の一般式(2)で示された化合物を原料として製造する方法である。具体的には、一般式(2)

で示される化合物(Xにおける置換基の特定の部位が以後の化学反応によって何らかの修飾および置換を受ける場合は、修飾および置換を受ける部位に保護基を結合させてもよい)と、一般式(3)

で示される化合物をペプチド結合剤の存在下で反応させ、一般式(4)

で示される化合物を得る。これら式中、Xは図2に記載の置換基、Pはアミノ基の保護基を表す。
次いで前記一般式(4)で示される化合物を、触媒的水素化、酸処理、フルオリドアニオン処理、もしくは加水分解により、P及びPを除去した後に、ペプチド結合剤の存在下で環化反応させ、一般式(1)で示される化合物を得る。始めに一般式(2)のXの特定の部位において保護基を結合させた場合、最後の過程において、触媒的水素化、酸処理、フルオリドアニオン処理、もしくは加水分解により保護基を取り除く工程を含んでもよい。
本発明の化合物の製造方法の第二の態様は、以下の一般式(6)で示された化合物を原料として製造する方法である。具体的には、一般式(5)

で示される化合物を、一般式(6)

で示される化合物(Xにおける置換基の特定の部位が以後の化学反応によって何らかの修飾および置換を受ける場合は、修飾および置換を受ける部位に保護基を結合させてもよい)とペプチド結合剤存在下で反応させ、一般式(7)

で示される化合物を得る。次いで一般式(7)で示される化合物を、触媒的水素化、酸処理、フルオリドアニオン処理、もしくは加水分解によりP及びP2を除去した後に、ペプチド結合剤の存在下で環化反応させて、一般式(1)で示される化合物を得る。始めに一般式(2)のXの特定の部位において保護基を結合させた場合、最後の過程において、触媒的水素化、酸処理、フルオリドアニオン処理、もしくは加水分解により保護基を取り除く工程を含んでもよい。また、一般式(1)の環状テトラペプチドのXがカルボキシル基またはスルフィドリル基であるものを、それぞれ無水トリフルオロ酢酸や無水ペンタフルオロプロパン酸または1,1,1−トリフルオロ−3−ブロモアセトンと反応させて別種の置換基Xとなす一般式(1)で示される化合物を得る。
HDACを阻害する化合物が、がん細胞、白血病細胞、および神経細胞などの分化を誘導すること、アポトーシスを誘導すること、また、がんの転移を抑制することが以前から知られている(Yoshida,M.,Nomura,S.,and Beppu,T.(1987)Effects of trichostatins on differentiation of murine erythroleukemia cells.Cancer Res.47:3688−3691;Hoshikawa,Y.,Kijima,M.,Yoshida,M.,and Beppu,T.(1991)Expression of differentiation−related markers in teratocarcinoma cells via histone hyperacetylation by trichostatin A.Agric.Biol.Chem.55:1491−1495;Minucci,S.,Horn,V.,Bhattacharyya,N.,Russanova,V.,Ogryzko,V.V.,Gabriele,L.,Howard,B.H.,and Ozato,K.(1997)A histone deacetylase inhibitor potentiates retinoid receptor action in embryonal carcinoma cells.Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:11295−11300;Inokoshi,J.,Katagiri,M.,Arima,S.,Tanaka,H.,Hayashi,M.,Kim,Y.B.,Furumai,R.,Yoshida,M.,Horinouchi,S.,and Omura,S.(1999).Neuronal differentiation of Neuro 2a cells by inhibitors of cell progression,trichostatin A and butyrolactone I.Biochem.Biophys.Res.Commun.256,372−376;Wang,J.,Saunthararajah,Y.,Redner,R.L.,and Liu,J.M.(1999)Inhibitors of histone deacetylase relieve ETO−mediated repression and induce differentiation of AML1−ETO leukemia cells.Cancer Res.59:2766−2769;Munster,P.N.,Troso−Sandoval,T.,Rosen,N.,Rifkind,R.,Marks,P.A.,and Richon,V.M.(2001)The histone deacetylase inhibitor suberoyla nilide hydroxamic acid induces differentiation of human breast cancer cells.Cancer Res.61:8492−8497;Ferrara,F.F.,Fazi,F.,Bianchini,A.,Padula,F.,Gelmetti,V.,Minucci,S.,Mancini,M.,Pelicci,P.G.,Lo Coco,F.,and Nervi,C.(2001)Histone deacetylase−targeted treatment restores retinoic acid signaling and differentiation in acute myeloid leukemia.Cancer Res.61:2−7;Gottlicher,M.,Minucci,S.,Zhu,P.,Kramer,O.H.,Schimpf,A.,Giavara,S.,Sleeman,J.P.,Lo Coco,F.,Nervi,C.,Pelicci,P.G.,and Heinzel,T.(2001)Valproic acid defines a novel class of HDAC inhibitors inducing differentiation of transformed cells.EMBO J.20:6969−6978)。よって、本発明の化合物は、アポトーシス誘導剤、分化誘導剤、およびがん転移抑制剤として利用できる。
また、HDACを阻害する化合物は、血管新生を阻害すると予想されている(Kim,M.S.,Kwon,H.J.,Lee,Y.M.,Baek,J.H.,Jang,J.E.,Lee,S.W.,Moon,E.J.,Kim,H.S.,Lee,S.K.,Chung,H.Y.,Kim,C.W.,and Kim,K.W.(2001)Histone deacetylases induce angiogenesis by negative regulation of tumor suppressor genes.Nature Med.7,437−443;Kwon,H.J.,Kim,M.S.,Kim,M.J.,Nakajima,H.,and Kim,K.W.(2002)Histone deacetylase inhibitor FK228 inhibits tumor angiogenesis.Int.J.Cancer 97,290−296)。よって、本発明の化合物は、血管新生阻害剤としても利用できる。
また、本発明の化合物は、種々のHDACのうち、HDAC1,4または6に対して強い阻害活性を示す。そのため、本発明の化合物は、HDAC1,4または6に起因した疾患の治療または予防のための薬剤として有用になる。この疾患としては、がん以外にも、HDAC1,4または6が関与した自己免疫疾患、神経変性疾患、皮膚病、感染症などを含めることができる。また、本発明の化合物は、上記疾患の治療または予防のための薬剤への応用だけでなく、遺伝子治療におけるベクター導入の効率化、導入遺伝子の発現亢進などのような遺伝子治療の補助剤あるいは促進剤として応用してもよい。
また、本発明の化合物はレチノイン酸やDNAメチル化阻害剤と併用することができる。本発明は、このような併用剤もまた提供するものである。
本発明の化合物を製剤化する場合には、必要に応じて充填剤、増量剤、結合剤、保湿剤、崩壊剤、界面活性剤、滑沢剤等の希釈剤あるいは賦形剤を用いることができる。また、この医薬製剤中に着色剤、保存剤、香料、風味剤、甘味剤等や他の医薬品を医薬製剤中に含有させてもよい。この医薬製剤としては各種の形態が治療目的または予防目的に応じて選択でき、例えば、錠剤、丸剤、散剤、液剤、懸濁剤、乳剤、顆粒剤、カプセル剤、注射剤、坐剤等が挙げられる。
錠剤、カプセル剤に混和することができる添加剤としては、例えばゼラチン、コーンスターチ、トラガントガム、アラビアゴムのような結合剤、結晶性セルロースのような賦形剤、コーンスターチ、ゼラチン、アルギン酸のような膨化剤、ステアリン酸マグネシウムのような潤滑剤、ショ糖、乳糖又はサッカリンのような甘味剤、ペパーミント、アカモノ油又はチェリーのような香味剤が用いられる。調剤単位形態がカプセルである場合には、上記の材料にさらに油脂のような液状担体を含有することができる。
また、注射用の水溶液としては、例えば生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液、例えばD−ソルビトール、D−マンノース、D−マンニトール、塩化ナトリウムが挙げられ、適当な溶解補助剤、例えばアルコール、具体的にはエタノール、ポリアルコール、例えばプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、非イオン性界面活性剤、例えばポリソルベート80TM、HCO−50と併用してもよい。
油性液としてはゴマ油、大豆油があげられ、溶解補助剤として安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールと併用してもよい。また、緩衝剤、例えばリン酸塩緩衝液、酢酸ナトリウム緩衝液、無痛化剤、例えば、塩酸プロカイン、安定剤、例えばベンジルアルコール、フェノール、酸化防止剤と配合してもよい。調製された注射液は通常、適当なアンプルに充填させる。
患者への投与は、経口、非経口投与のいずれでも可能である。非経口投与の剤型としては、例えば、注射剤型、経鼻投与剤型、経肺投与剤型、経皮投与型などが挙げられる。注射剤型の例としては、例えば、静脈内注射、筋肉内注射、腹腔内注射、皮下注射などにより全身または局部的に投与することができる。また、鼻腔内的、経気管支的、筋内的、経皮的、または経口的に当業者に公知の方法により投与しうる。
本発明の化合物を非経口的に投与する場合は、その1回投与量は投与対象、対象臓器、症状、投与方法によっても異なるが、例えば注射剤の形では通常成人(体重60kgとして)においては、通常、1日当り約0.01から30mg、好ましくは約0.1から20mg、より好ましくは約0.1から10mg程度を静脈注射により投与するのが好都合であると考えられる。他の動物の場合も、体重60kg当たりに換算した量、あるいは体表面積あたりに換算した量を投与することができる。
また、本発明の化合物を経口的に投与する場合は、その1回投与量は投与対象、対象臓器、症状、投与方法によっても異なるが、例えば通常成人(体重60kgとして)においては、1日あたり約100μgから20mgであると考えられる。
なお、本明細書において引用されたすべての先行技術文献は、参照として本明細書に組み入れられる。
【図面の簡単な説明】
図1は、一般式(1)の化合物を示した図である。
図2は、一般式(1)の化合物における置換基Xの代表的な例を示した図である。
図3は、天然のCyl−1,Cyl−2は立体コンフォメーションを示す図である。
図4は、細胞内でのチューブリン及びヒストンアセチル化レベルを、抗アセチル化リジン抗体を用いたウェスタンにより測定した結果を示す写真である。図中R4,R5,R6は各々N(OH)COH(n=4),N(OH)COH(n=5),N(OH)COH(n=6)を示す。
図5は、O−phenylenediamine(OPD)、O−aminophenolのアミド(OAPOH)、O−aminophenolのエステル(OAPNH)、O−aminothiophenol(OATP)の構造式を示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明するが本発明はこれら実施例に制限されるものではない。
本発明の各化合物の合成工程について以下に詳細に説明する。なお、ここでは2−amino−6−bromohexanoic acidを「Ab6」と、2−amino−6−acetylthiohexanoic acidを「Am6(Ac)」、2−amino−6−(3’,3’,3’−trifluoracetonylthio)−hexanoic acidを「Am6(Tfacet)」、2,8−diaminooctanoic acidを「A2oc」、2−amino−7−dimethylphosphonylheptanoic acidを「Aph」、α−aminosuberic acidを「Asu」、formyl基を「For」、homolysineを「Hly」、2−amino−8−oxo−9,9,9−trifluorononanoic acidを「Tfm」、O−methyltyrosineは「Tyr(Me)」、2−amino−8−oxo−9,9,10,10,10−pentafluorodecanoic acidを「Pfe」、pipecolic acidを「Pip」と略す。また、O−phenylenediamineを「OPD」、O−aminophenolのアミドを「OAPOH」、O−aminophenolのエステルを「OAPNH」、O−aminothiophenolを「OATP」と略す。
実施例1. cyclo(−L−Asu(OMe)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
既存の方法で合成したcyclo(−L−Asu(OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)(0.150mmol,100mg)をMeOH(1ml)に溶解した。4N HCl/ジオキサン(50μl)を加え、室温で8時間放置した。反応液を濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、フォーム状の目的物を得た(column:Merck Kiesekgel 60 Φ1.5x15cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。収量65mg(0.113mmol,76%)。
実施例2. cyclo(−L−Lys(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pip−)およびcyclo(−L−Lys(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pip−)の合成
(1)Ac−DL−Ab6−OtBuの合成
Ac−DL−Ab6−OH(1.26g,50mmol)をDCM(100ml)に溶解し、濃硫酸(1ml)を加えた。氷冷下、イソブチレンガス(50ml)を吹き込み、室温で11日間放置した。4%炭酸水素ナトリウム水溶液(80ml)を加えた後、放置してイソブチレンガスを揮発させた。DCM溶液を10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、DCMを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、シロップ状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ5.0x10cm,eluent:CHCl/MeOH,49/1)。TLC:Rf,0.8(CHCl/MeOH,49/1)。収量9.25g(30.1mmol,60%)。
(2)Ac−DL−Lys(OBzl)−OtBuの合成
Ac−DL−Ab6−OtBu(9.25g,30mmol)をメタノール(120ml)に溶解し、O−ベンジルヒドロキシルアミン塩酸塩(9.58g,60mmol)およびDIEA(20.9ml,120mmol)を加え、80℃で4日間還流を行った。反応液を濃縮し、酢酸エチルで抽出した。4%炭酸水素ナトリウム水溶液、蒸留水で1回ずつ洗浄した後、炭酸ナトリウムで乾燥し、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーによって精製し、シロップ状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ5.0x22cm,eluent:CHCl/MeOH,49/1)。TLC:Rf,0.3(CHCl/MeOH,49/1)。収量5.13g(14.6mmol,49%)。
(3)Ac−DL−Lys(For,OBzl)−OtBuの合成
氷冷下Ac−DL−Lys(OBzl)−OtBu(4.01g,11.5mmol)にギ酸(58ml)および無水酢酸(5.4ml,50mmol)を加え、1時間攪拌した。反応液を濃縮し、酢酸エチルで抽出した。3回水洗後、硫酸マグネシウムで乾燥し、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、シロップ状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4x20cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。TLC:Rf,0.45(CHCl/MeOH,49 1)。収量3.27g(8.53mmol,75%)。
(4)Ac−DL−Lys(For,OBzl)−OHの合成
Ac−DL−Lys(For,OBzl)−OtBu(3.27g,8.53mmol)にTFA(9ml)を加え、室温で2時間放置した。反応液を濃縮し、酢酸エチルで抽出した。3回水洗し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。
(5)Boc−L−Lys(For,OBzl)−OHの合成
Ac−DL−Lys(For,OBzl)−OH(8.53mmol)を蒸留水(2ml)に溶解し、2N水酸化ナトリウム水溶液を用いて溶液のpHを7に調整した。塩化コバルト6水和物(7mg)およびAspergillus genusアミノアシラーゼ(260mg)を加え、40℃で一晩放置した。反応液を5mlまで濃縮し、ジオキサン(5ml)を加えた。氷冷下BocO(1.86g,8.52mmol)およびEtN(1.79ml,12.8mmol)を加え、6時間攪拌した。ジオキサンを留去し、残渣を酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液および水で各3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去して油状の目的物を得た。収量2.34g(6.15mmol,100%)。
(6)Boc−L−Lys(For,OBzl)−OTmseの合成
Boc−L−Lys(For,OBzl)−OH(2.34g,6.15mmol)およびTmse−OH(1.76ml,12.8mmol)をDCM(3ml)に溶解し,氷冷下DMAP(15mg,0.62mmol)およびDCC(1.52g,7.38mmol)を加え、10時間攪拌した。反応液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回ずつ洗浄し、硫酸マグネシウム乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、油状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ2.4x20cm,eluent:AcOEt/hexane,1/4)。TLC:Rf,0.5(CHCl/MeOH,99/1)。収量338mg(0.7mmol,11%)。
(7)Boc−L−Ile−DL−Pip−OBzlの合成
Boc−L−Ile−OH・1/2HO(2.88g,12mmol)、HCl・H−DL−Pip−OBzl(2.55g,10mmol)およびHOBt・HO(2.30g,15mmol)をDMF(10ml)に溶解し、氷冷下EtN(1.4ml,10mmol)およびDCC(3.10g,15mmol)を加えた。一晩攪拌し、不溶物を濾過し反応液を濃縮した。残渣を酢酸エチルで抽出し、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、および飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去してフォーム状の目的物を得た。収量3.79g(9.1mmol,91%)。
(8)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−OBzlの合成
Boc−L−Ile−DL−Pip−OBzl(2.64g,6.1mmol)に氷冷下TFA(4ml)を加え、30分間放置した。TFAを留去した後、Boc−D−Tyr(Me)−OH(2.16g,7.3mmol)およびHOBt・HO(1.40g,9.15mmol)を加え、DMF(10ml)に溶解した。氷冷下HBTU(3.47g,9.15mmol)およびEtN(3.51ml,25mmol)を加え、1時間攪拌した。反応液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製してフォーム状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ5.0x12cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。TLC:Rf,0.75(CHCl/MeOH,9/1)。収量2.45g(4.02mmol,66%)。
(9)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−OHの合成
Boc−D−Tyr(Me)−L−ILe−DL−Pip−OBzl(2.45g,4.02mmol)をメタノール(10ml)に溶解し、Pd−C(500mg)を加え、水素雰囲気下、室温で3時間攪拌した。反応確認後Pd−Cを濾過し、メタノールを留去してフォーム状の目的物を得た。収量1.98g(3.81mmol,95%)。
(10)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−Lys(For,OBzl)−OTmseの合成
氷冷下Boc−L−Lys(For,OBzl)−OTmse(338mg,0.7mmol)にTFA(1ml)を加え、30分放置した。TFAを留去した後、Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−OH(363mg,0.7mmol)およびHOBt・HO(160mg,1.05mmol)を加え、DMF(1ml)に溶解した。氷冷下HBTU(398mg,1.05mmol)およびEtN(0.41ml,2.9mmol)を加え、1時間攪拌した。反応液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーにより精製し、フォーム状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ1.5x12cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。TLC:Rf,0.3(CHCl/MeOH,49/1)。収量485mg(0.55mmol,79%)。
(11)TFA・H−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−Lys(For,OBzl)−OHの合成
Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−Lys(For,OBzl)−OTmse(485mg,0.55mmol)をDMF(0.5ml)に溶解し、1M TBAF/THF(2.2ml,2.2mmol)を加え、室温で30分放置した。反応液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、蒸留水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥して酢酸エチルを留去した。これに、氷冷下TFA(2ml)を加え、30分放置した。TFAを留去した後、ジエチルエーテルおよび石油エーテルを加えて白色の粉末を得た。収量489mg(0.55mmol,100%)。
(12)cyclo(−L−Lys(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pip−)およびcyclo(−L−Lys(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pip−)の合成
TFA・H−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−Lys(For,OBzl)−OH(489mg,0.55mmol)をDMF(5ml)に溶解した。DMF(275ml)中に、上記テトラペプチド/DMF溶液(1ml)、HATU(63mg,0.16mmol)および0.076M DIEA/DMF溶液(1ml)を加え、室温で1時間攪拌した。これを5回繰り返した後、反応液を濃縮して、残渣を酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ジアステレオマー(LDLL−体およびLDLD−体)の分離を行い、それぞれフォーム状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ1.5x35cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。LDLL−体:収量88mg(0.13mmol,24%)、TLC:Rf,0.8(CHCl/MeOH,9/1)、RP−HPLC retention time:22.44min(column:akoPak C18 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。LDLD−体:収量92mg(0.14mmol,25%)、TLC:Rf,0.9(CHCl/MeOH,9/1)、RP−HPLC retention time:24.59min(column:WakoPak C18 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。
(13)cyclo(−L−Lys(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pip−)の合成
cyclo(−L−Lys(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pip−)(88mg,0.13mmol)をメタノール(2ml)に溶解し、Pd−C(100mg)を加え、水素雰囲気下、室温で1時間攪拌した。Pd−Cを濾過し、メタノールを留去した。凍結乾燥を行い、白色粉末を得た。収量76mg(0.13mmol,100%)。RP−HPLC retention time:17.78min(column:WakoPak C18 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,574.3228[M+H](Calcd.,573.3163,C2943)。
(14)cyclo(−L−Lys(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pip−)の合成
cyclo(−L−Lys(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pip−)(92mg,0.14mmol)をメタノール(2ml)に溶解した。Pd−C(100mg)を加え、水素雰囲気下、室温で1時間攪拌した。HPLCにて反応確認後、Pd−Cを濾過し、メタノールを留去した。凍結乾燥を行い、白色粉末を得た。収量75mg(0.13mmol,93%)。RP−HPLC retention time:19.57min(column:WakoPak C18 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,574.3230[M+H](Calcd.,573.3163,C2943)。
実施例3. cyclo(−L−Hly(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pip−)およびcyclo(−L−Hly(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pip−)の合成
(1)Boc−L−Ab7−OTmseの合成
Boc−L−Ab7−OH(2.7g,8.3mmol)およびTmse−OH(2.37ml,16.6mmol)をDCM(4ml)に溶解し、氷冷下DMAP(101mg,0.83mmol)およびDCC(2.05g,9.96mmol)を加え、6時間攪拌した。反応液を濃縮し、酢酸エチルで抽出を行った。10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウム乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、油状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4x20cm,eluent:AcOEt/hexane,1/8)。TLC:Rf,0.85(CHCl/MeOH,49/1)。収量1.92mg(4.54mmol,55%)。
(2)ギ酸O−ベンジルヒドロキシアミドの合成
O−ベンジルヒドロキシルアミン塩酸塩(3.19g,20mmol)をクロロホルムに溶解し、4%炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、炭酸ナトリウムで乾燥後、クロロホルムを留去した。これをギ酸(20ml)に溶解した。一方氷冷下で無水酢酸(7.5ml,80mmol)をギ酸(40ml)に加え30分間放置した。これに、上記O−ベンジルヒドロキシルアミンのギ酸溶液を加え、24時間攪拌した。反応液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、炭酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、シロップ状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ5.0x12cm,eluent:AcOEt/hexane,1/1)。TLC:Rf,0.3(CHCl/MeOH,49/1)。収量1.69g(11.2mmol,56%)。
(3)Boc−L−Hly(For,OBzl)−OTmseの合成
Boc−L−Ab7−OTmse(846mg,2.0mmol)、ギ酸O−ベンジルヒドロキシルアミド(453mg,3.0mmol)、ヨウ化カリウム(166mg,1.0mmol)および炭酸カリウム(1.20g,8.0mmol)を無水アセトン(40ml)に溶解し、90℃で4日間還流を行った。反応液を濾過後、濃縮した。ジエチルエーテルで抽出し、0.5N水酸化ナトリウム水溶液で1回、蒸留水で2回洗浄した後、無水炭酸ナトリウムで乾燥し、ジエチルエーテルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、油状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ2.4x15cm,eluent:AcOEt/hexane,1/3)。TLC:Rf,0.5(CHCl/MeOH,49/1)。収量235mg(0.48mmol,24%)。
(4)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−Hly(For,OBzl)−OTmseの合成
氷冷下Boc−L−Hly(For,OBzl)−OTmse(235mg,0.48mmol)にTFA(1ml)を加え、30分放置した。TFAを留去した後、Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−OH(233mg,0.45mmol)およびHOBt・HO(110mg,0.72mmol)を加え、DMF(1ml)に溶解した。氷冷下HBTU(273mg,0.72mmol)およびEtN(0.27ml,1.9mmol)を加え、1時間攪拌した。反応液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウム乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、フォーム状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ2.4x20cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。TLC:Rf,0.65(CHCl/MeOH,9/1)。収量289mg(0.32mmol,71%)。
(5)TFA・H−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−Hly(For,OBzl)−OHの合成
Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−Hly(For,OBzl)−OTmse(289mg,0.32mmol)をDMF(1ml)に溶解させ、1M TBAF/THF(0.7ml,0.7mmol)を加え、30分放置した。反応液を濃縮後、酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、蒸留水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。これに、氷冷下TFA(3ml)を加え、30分放置した。TFAを留去した後、ジエチルエーテルおよび石油エーテルを加えて白色の粉末を得た。収量261mg(0.32mmol,100%)。
(6)cyclo(−L−Hly(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pip−)およびcyclo(−L−Hly(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pip−)の合成
TFA・H−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−Hly(For,OBzl)−OH(261mg,0.32mmol)をDMF(3ml)に溶解した。DMF(270ml)中に、上記テトラペプチド/DMF溶液(1ml)、HATU(62mg,0.16mmol)および0.075M DIEA/DMF溶液(1ml)を加え、室温で45分間攪拌した。これを3回繰り返した後、反応液を濃縮した。酢酸エチルで抽出し、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウム乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、ジアステレオマー(LDLL−体およびLDLD−体)の分離を行った(column:Merck Kieselgel 60 Φ1.5x36cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。LDLL−体:収量61mg(0.090mmol,28%)、TLC:Rf,0.55(CHCl/MeOH,9/1)、RP−HPLC retention time:22.40min(column:YMC−Pack C8 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。LDLD−体:収量60mg(0.089mmol,28%)、TLC:Rf,0.65(CHCl/MeOH,9/1)、RP−HPLC retention time:24.29min(column:YMC−Pack C8 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。
(7)cyclo(−L−Hly(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pip−)の合成
cyclo(−L−Hly(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pip−)(61mg,0.090mmol)を酢酸(2ml)に溶解した。Pd−C(100mg)を加え、水素雰囲気下、室温で1時間攪拌した。Pd−Cを濾過し、酢酸を留去した。凍結乾燥を行い、白色粉末を得た。収量48mg(0.082mmol,91%)。RP−HPLC retention time:16.02min(column:WakoPak C18 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。FABMS(matrix:2,2’−dithiodoethanol):m/z,588.3379[M+H](Calcd.,587.3319,C3045)。
(8)cyclo(−L−Hly(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pip−)の合成
cyclo(−L−Hly(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pip−)(60mg,0.089mmol)をメタノール(2ml)に溶解し、Pd−C(100mg)を加え、水素雰囲気下、室温で1時間攪拌した。Pd−Cを濾過し、メタノールを留去した。凍結乾燥を行い、白色粉末を得た。収量38mg(0.065mmol,73%)。RP−HPLC retention time:18.68min(column:WakoPak C18 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,588.3388[M+H](Calcd.,587.3319,C3045)。
実施例4. cyclo(−L−Hly(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−)の合成
(1)Boc−L−Ab7−OTmseの合成
Boc−L−Ab7−OH(1.46g,4.5mmol)およびTmse−OH(0.77ml,5.4mmol)をDCM(10ml)に溶解し、氷冷下でDMAP(55mg,0.45mmol)およびDCC(1.1g,5.4mmol)を加え、16時間撹拌した。溶媒を留去し、酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、油状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4x30cm,eluent:CHCl)。TLC:Rf,0.95(CHCl/MeOH,9/1)。収量1.25g(3.0mmol,67%)。
(2)Boc−L−Hly(For,OBzl)−OTmseの合成
Boc−L−Ab7−OTmse(2.3g,5.5mmol)、ギ酸O−ベンジルヒドルキシルアミド(1.45g,9.6mmol)、ヨウ化カリウム(465mg,2.8mmol)および炭酸カリウム(3.04g,22mmol)を無水アセトン(50ml)に溶解させ、90℃で36時間還流を行った。反応液を濾過後、濃縮した。ジエチルエーテルで抽出し、0.5N水酸化ナトリウム水溶液で1回、蒸留水で2回洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、ジエチルエーテルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、油状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4x30cm,eluent:CHCl/MeOH,49/1)。TLC:Rf,0.4(CHCl/MeOH,49/1)。収量1.33g(2.7mmol,49%)。
(3)Boc−L−Ile−L−Pro−OBzlの合成
Boc−L−Ile−OH・1/2HO(1.19g,5.0mmol)およびHCl・H−L−Pro−OBzl(1.02g,5.0mmol)をDMF(10ml)に溶解し、氷冷下HOBt・HO(765mg,5.0mmol)、DCC(1.24g,6.0mmol)およびEtN(0.7ml,5.0mmol)を加え16時間撹拌した。溶媒を留去し、残渣を酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、油状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4x30cm,eluent:CHCl/MeOH,49/1)。TLC:Rf,0.8(CHCl/MeOH,19/1)。収量1.00g(2.6mmol,52%)。
(4)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−OBzlの合成
氷冷下Boc−L−Ile−L−Pro−OBzl(1.00g,2.6mmol)にTFA(4ml)を加え、30分間放置した。TFAを留去し、減圧下で乾燥した。これをDMF(6ml)に溶解し、Boc−D−Tyr(Me)−OH(770mg,2.6mmol)を加え、続いて氷冷下HOBt・HO(597mg,3.9mmol)、HBTU(1.50g,3.9mmol)およびEtN(0.88ml,6.3mmol)を加え16時間撹拌した。反応液を濃縮し、酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、フォーム状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4x30cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。TLC:Rf,0.45(CHCl/MeOH,19/1)。収量1.17g(2.06mmol,79%)。
(5)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−OHの合成
Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−OBzl(595mg,1.0mmol)をメタノール(10ml)に溶解し、Pd−C(200mg)を加え、水素雰囲気下で3時間攪拌した。Pd−Cを濾過し、メタノールを留去し、フォーム状の目的物を得た。収量380mg(0.8mmol,80%)
(6)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−L−Hly(For,OBzl)−OTmseの合成
氷冷下Boc−L−Hly(For,OBzl)−OTmse(394mg,0.8mmol)にTFA(2ml)を加え、30分間放置した。TFAを留去し、減圧乾燥した。これをDMF(2ml)に溶解し、Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−OH(380mg,0.8mmol)を加え、氷冷下HOBt・HO(183mg,1.2mmol)、HBTU(461mg,1.2mmol)およびEtN(0.23ml,1.6mmol)を加え16時間撹拌した。反応液を濃縮し、酢酸エチルで抽出し、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、フォーム状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4x30cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。TLC:Rf,0.6(CHCl/MeOH,19/1)。収量470mg(0.55mmol,69%)。
(7)TFA・H−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−L−Hly(For,OBzl)−OHの合成
Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−L−Hly(For,OBzl)−OTmse(470mg,0.55mmol)をDMF(2ml)に溶解させ、1M TBAF/THF(1.9ml,1.9mmol)を加え室温で2時間放置した。反応液を濃縮し、酢酸エチルで抽出し、10%クエン酸水溶液、蒸留水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。これに氷冷下TFA(2ml)を加え、30分放置した。TFA留去後、ジエチルエーテルを加えて白色粉末を得た。収量437mg(0.55mmol,100%)。
(8)cyclo(−L−Hly(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−)の合成
TFA・H−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−L−Hly(For,OBzl)−OH(437mg,0.55mmol)をDMF(5ml)に溶解した。DMF(160ml)中に上記テトラペプチド/DMF溶液(1ml)、HATU(63mg,0.017mmol)および0.057M DIEA/DMF溶液(1ml,0.33mmol)を加え、室温で30分攪拌した。これを3回繰り返した後、反応液を濃縮した。酢酸エチルで抽出し、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、白色粉末を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ1.5x30cm,eluent:CHCl)。TLC:Rf,0.55(CHCl/MeOH,19/1)。収量160mg(0.24mmol,44%)。RP−HPLC retention time:7.2min(column:Chromolith performance RP−18e,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 15min,flow rate:2ml/min)。HR−FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,664.3735[M+H](Calcd.,663.3632,C3650)。
(9)cyclo(−L−Hly(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−)の合成
cyclo(−L−Hly(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pro−)(160mg,0.24mmol)を酢酸(3ml)に溶解し、Pd−硫酸バリウム(100mg)を加え、水素雰囲気下、室温で5時間攪拌した。Pd−硫酸バリウムを濾過し、溶媒を留去し、ジエチルエーテルで結晶化した。収量68mg(0.12mmol,50%)。RP−HPLC retention time:6.2min(column:Chromolith performance RP−18e,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 15min,flow rate:2ml/min)。HR−FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,574.3259[M+H](Calcd.,573.3163,C2944)。
実施例5. cyclo(−L−Hly(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
(1)Boc−L−Ile−D−Pro−OBzlの合成
Boc−L−Ile−OH・1/2HO(1.39g,6.0mmol)およびHCl・H−D−Pro−OBzl(956mg,4.0mmol)をDMF(10ml)に溶解し、氷冷下HOBt・HO(613mg,4.0mmol)、DCC(1.24g,6.0mmol)およびEtN(0.70ml,4.0mmol)を加え8時間撹拌した。反応液を濃縮し、酢酸エチルで抽出し、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、油状物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4x30cm,eluent:CHCl/MeOH,99 1)。TLC:Rf,0.92(CHCl/MeOH,9/1)。収量1.63g(3.38mmol,85%)。
(2)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−OBzlの合成
氷冷下Boc−L−Ile−D−Pro−OBzl(1.63g,3.38mmol)にTFA(5ml)を加え、30分間放置した。TFAを留去し、減圧乾燥した。これをDMF(8ml)に溶解し、Boc−D−Tyr(Me)−OH(1.50g,5.07mmol)を加え、氷冷下HOBt・HO(518mg,3.38mmol),HBTU(1.92g,5.07mmol)およびEtN(2.37ml,16.9mmol)を加え3時間撹拌した。反応液を濃縮し、酢酸エチルで抽出し、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、フォーム状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4x30cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。TLC:Rf,0.89(CHCl/MeOH,9/1)。収量1.44g(2.42mmol,72%)。
(3)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−OHの合成
Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−OBzl(1.44g,2.42mmol)をメタノール(12ml)に溶解させ、Pd−C(150mg)を加え、水素雰囲気下、室温で5時間攪拌を行った。Pd−Cを濾過し、メタノールを留去し、フォーム状の目的物を得た。収量1.21g(2.4mmol,99%)。
(4)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−L−Hly(For,OBzl)−OTmseの合成
氷冷下Boc−L−Hly(For,OBzl)−OTmse(593mg,1.2mmol)にTFA(5ml)を加え、30分間放置した。TFAを留去し、減圧乾燥した。これをDMF(3ml)に溶解し、Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−OH(660mg,1.3mmol)を加え、氷冷下HOBt・HO(230mg,1.5mmol)、HBTU(760mg,2.0mmol)およびEtN(0.56ml,4.0mmol)を加え16時間撹拌した。反応液を濃縮し、酢酸エチルで抽出し、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、フォーム状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4x30cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。TLC:Rf,0.7(CHCl/MeOH,9/1)。収量830mg(0.94mmol,83%)。
(5)TFA・H−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−L−Hly(For,OBzl)−OHの合成
Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−L−Hly(For,OBzl)−OTmse(830mg,0.94mmol)をDMF(2ml)に溶解し、1M TBAF/THF(1.9ml,1.9mmol)を加え、室温で2時間放置した。反応液を濃縮し、酢酸エチルで抽出し、10%クエン酸水溶液、蒸留水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。これに氷冷下TFA(2ml)を加え、30分放置した。TFA留去後、ジエチルエーテルを加えて、白色粉末を得た。収量437mg(0.78mmol,93%)。
(6)cyclo(−L−Hly(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
TFA・H−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−Hly(For,OBzl)−OH(437mg,0.78mmol)をDMF(5mL)に溶解した。DMF(160ml)中に上記テトラペプチド/DMF溶液(1ml)、HATU(89mg,0.23mmol)および0.08M DIEA/DMF溶液(1ml,0.47mmol)を加え、室温で30分攪拌した。同様の操作を5回繰り返した後、反応液を濃縮した。酢酸エチルで抽出し、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、白色粉末を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ1.5x30cm,eluent:CHCl)。TLC:Rf,0.65(CHCl/MeOH,9/1)。収量340mg(0.51mmol,66%)。RP−HPLC retention time:8.2min(column:Chromolith performance RP−18e,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 15min,flow rate:2ml/min)。HR−FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,664.3700[M+H](Calcd.,663.3632,C3650)。
(7)cyclo(−L−Hly(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
cyclo(−L−Hly(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)(200mg,0.30mmol)をメタノール(3ml)に溶解し、Pd−硫酸バリウム(100mg)を加え、水素雰囲気下、室温で15時間攪拌した。Pd−硫酸バリウム触媒を濾過した後、溶媒を留去した。凍結乾燥で白色粉末を得た。収量119mg(0.21mmol,70%)。RP−HPLC retenrion time:7.0min(column:Chromolith performance RP−18e,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 15min,flow rate:2ml/min)。HR−FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,574.3229[M+H](Calcd.,573.3163,C2944)。
実施例6. cyclo(−L−A2oc(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pip−)およびcyclo(−L−A2oc(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pip−)の合成
(1)Boc−L−Ab8−OTmseの合成
Boc−L−Ab8−OH(3.37g,10mmol)およびTmse−OH(2.86ml,20mmol)をDCM(5ml)に溶解させ、氷冷下、DMAP(122mg,1.0mmol)およびDCC(2.48g,12mmol)を加え、6時間攪拌した。反応液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで抽出した。
10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、油状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4×15cm,eluent:AcOEt/hexane,1/8)。TLC:Rf,0.9(CHCl/MeOH,9/1)。収量4.20mg(9.60mmol,96%)。
(2)Boc−L−A2oc(For,OBzl)−OTmseの合成
Boc−L−Ab8−OTmse(2.39g,5.50mmol)、ギ酸O−ベンジルヒドロキシルアミド(1.24g,8.2mmol)、ヨウ化カリウム(456mg,2.75mmol)および炭酸カリウム(3.30g,22mmol)を無水アセトン(110ml)に溶解し、90℃で6日間還流した。反応液を濾過後、濃縮した。ジエチルエーテルで抽出し、5N水酸化ナトリウム水溶液で1回、蒸留水で3回洗浄した後、炭酸ナトリウムで乾燥後、ジエチルエーテルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、油状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ3.4x20cm,eluent:AcOEt/hexane,1/4)。TLC:Rf,0.5(CHCl/MeOH,49/1)。収量814mg(1.60mmol,29%)。
(3)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−A2oc(For,OBzl)−OTmseの合成
氷冷下Boc−L−A2oc(For,OBzl)−OTmse(487mg,0.96mmol)にTFA(2ml)を加え、30分放置した。TFAを留去した後、Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−OH(841mg,1.61mmol)およびHOBt・HO(230mg,1.50mmol)を加え、DMF(2ml)に溶解した。氷冷下HBTU(569mg,1.50mmol)およびEtN(0.60ml,4.30mmol)を加え、1時間攪拌した。反応液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、フォーム状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ2.4x13cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。TLC:Rf,0.65(CHCl/MeOH,9/1)。収量213mg(0.23mmol,24%)。
(4)TFA・H−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−A2oc(For,OBzl)−OHの合成
Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−A2oc(For,OBzl)−OTmse(213mg,0.23mmol)をDMF(0.5ml)に溶解させ、1M TBAF/THF(0.5ml,0.5mmol)を加え、室温で30分放置した。反応液を濃縮後、酢酸エチルで抽出した。10%クエン酸水溶液および蒸留水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。残った油状物に、氷冷下TFA(2ml)を加え、30分放置した。TFAを留去後、ジエチルエーテルおよび石油エーテルを加え、白色粉末を得た。収量186mg(0.23mmol,100%)。
(5)cyclo(−L−A2oc(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−)の合成
TFA・H−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−L−A2oc(For,OBzl)−OH(261mg,0.32mmol)をDMF(3ml)に溶解した。DMF(200ml)中に、上記テトラペプチド/DMF溶液(1ml)、HATU(44mg,0.12mmol)および0.053M DIEA/DMF溶液(1ml)を加え、室温で40分間攪拌した。これを3回繰り返した後、反応液を濃縮した。酢酸エチルで抽出し、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。シリカゲルクロマトグラフィーで精製し、フォーム状の目的物を得た(column:Merck Kieselgel 60 Φ1.5x35cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)。収量47mg(0.068mmol,21%)。LDLL−体:TLC:Rf,0.6(CHCl/MeOH,9/1)、RP−HPLC retention time:24.02min(column:WakoPak C18 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。LDLD−体:TLC:Rf,0.65(CHCl/MeOH,9/1)、RP−HPLC retention time:26.56min(column:WakoPak C18 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。
(6)cyclo(−L−A2oc(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−L−Pip−)およびcyclo(−L−A2oc(For,OH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pip−)の合成
cyclo(−L−A2oc(For,OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−DL−Pip−)(47mg,0.068mmol)を酢酸(1ml)に溶解した。Pd−C(100mg)を加え、水素雰囲気下、室温で1時間攪拌した。Pd−Cを濾過し、酢酸を留去した。HPLC分取により、ジアステレオマー(LDLL−体およびLDLD−体)の分離、精製を行った。凍結乾燥により、それぞれ白色の粉末を得た(column:YMC−Pack C8 Φ10x250mm,eluent:CHCN 44−53%/0.1% TFA linear gradient over 20min,flow rate:3ml/min)。LDLL−体:収量10mg(0.017mmol,25%)、RP−HPLC retention time:20.14min(column:Wako Pak C18 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。HR−FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,602.3521[M+H](Calcd.,601.3476,C3147)。LDLD−体:収量6mg(0.010mmol,15%)、RP−HPLC retention time:22.43min(column:WakoPak C18 Φ4.6x150mm,eluent:CHCN 10−100%/0.1% TFA linear gradient over 30min,flow rate:1ml/min)。HR−FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,602.3526[M+H](Calcd.,601.3476,C3147)。
実施例7. cyclo(−L−Am6(Tfacet)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
(1)Boc−L−Ab6−OBzlの合成
Boc−L−Ab6−OH(622mg,2.0mmol)およびベンジルアルコール(0.26ml,2.4mmol)をDCM(8ml)に溶解させ、氷冷下でDMAP(24mg,0.2mmol)およびDCC(453mg,2.2mmol)を加え一夜撹拌した。DCMを留去し、残渣に酢酸エチルを加え、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。真空乾燥後、フラッシュクロマトグラフィー(column:Merck Kieselgel 60 Φ2.5x15cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)で精製し、フォームを得た。収量626mg(1.6mmol,78%)。
TLC:Rf,0.94(CHCl/MeOH,9/1)。
(2)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−L−Ab6−OBzlの合成
Boc−L−Ab6−OBzl(626mg,1.6mmol)に氷冷下TFA(2ml)を加え、30分間0℃で放置し、Boc基を除去した。TFA留去後、減圧下乾燥しH−L−Ab6−OBzl・TFAの油状物を得た。これにBoc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−OH(870mg,1.7mmol)をDMF(3ml)に溶解し、氷冷下でHATU(712mg,1.9mmol)、およびEtN(0.7ml,4.8mmol)を加え3時間攪拌した。DMFを留去し、残渣に酢酸エチルを加え、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去した。真空乾燥後、フラッシュクロマトグラフィー(column:Merck Kieselgel 60 Φ2.5x20cm,eluent:CHCl/MeOH,99/1)で精製し、フォームを得た。収量1.1g(1.4mmol,89%)。TLC:Rf,0.92(CHCl/MeOH,9/1)。
(3)Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−L−Ab6−OHの合成
Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−L−Ab6−OBzl(1.1g,1.4mmol)をメタノールに溶解し、5%Pd−C(80mg)を加えてHガスと6時間反応させた。メタノールを留去し、真空乾燥してフォームを得た。収量925mg(1.3mmol,96%)。TLC:Rf,0.52(CHCl/MeOH,9/1)。
(4)cyclo(−L−Ab6−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−L−Ab6−OH(925mg,1.3mmol)に氷冷下TFA(3mL)を加え、30分間0℃で放置しBoc基を除去した。TFAを留去し、エーテル−石油エーテルを加えて白色粉末を得た。H−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−L−Ab6−OH・TFA,HBTU(759mg,2.0mmol),HOBt(306mg,2.0mmol)およびDIEA(1.46ml)を5分割して30分毎にDMF(240ml)に加えて、環化反応を行った。2時間後溶媒を留去して残渣を酢酸エチルに取り、10%クエン酸水溶液、4%炭酸水素ナトリウム水溶液、および食塩水で3回洗い、硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを留去し、残った油状物をシリカゲルカラムで精製して、フォームを得た。収量267mg(0.43mmol,32%)。TLC:Rf,0.82(CHCl/MeOH,9/1)。RP−HPLC retention time,9.04min.HR−FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,579.2197[M+H],(Calcd.,578.2132,C274079Br)。
(5)cyclo(−L−Am6(Ac)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
cyclo(−L−Ab6−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)(230mg,0.40mmol)、およびチオ酢酸カリウム(69mg,0.60mmol)のDMF(1.0ml)溶液にを加えて3時間反応させた。DMFを留去し、残渣を酢酸エチルに抽出し、10%クエン酸水溶液および飽和食塩水でそれぞれ3回洗い、硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを留去し、フォームを得た。収量230mg(>100%)。TLC:Rf,0.82(CHCl/MeOH,9/1)。
(6)cyclo(−L−Am6(Tfacet)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
cyclo(−L−Am6(Ac)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)(114mg,0.20mmol)のDMF(1ml)溶液にメタノール性アンモニア(1.0ml)を作用させてアセチル基を除去した。溶媒留去後DMF(1.5ml)に溶かし、3−Bromo−1.1.1−trifluoroacetone(0.062ml,0.60mmol)およびEtN(0.085ml,0.60mmol)を加え、一夜反応させた。DMFを留去し、残渣を酢酸エチルに抽出し、10%クエン酸水溶液および食塩水でそれぞれ3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを留去して残った油状物をHPLCで精製し、白色粉末15mg(12%)を得た。HR−FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,643.2768[M+H],(Calcd.,642.2707,C3042S)。
実施例8. cyclo(−L−Tfm−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
(1)cyclo(−L−Asu(O−・Li)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
cyclo(−L−Asu(OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)(410mg,0.63mmol)をLiOH(53mg,1.2mmol)と共にTHF(2mL)および水(2ml)に溶解し、氷温で一夜撹拌した。溶媒を留去し、エーテルを加えて固化した。収量355mg(100%)。HPLC:9.7min(Chromolith,10−100% CHCN gradient containing 0.1% TFA over 15min)。
(2)cyclo(−L−Tfm−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成:
cyclo(−L−Asu(O−・Li)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)(355mg,0.63mmol)をCHCl(10ml)に溶解し、氷温で(CFCO)O(0.6ml,3.8mmol)を加え、次いでピリジン(0.41ml,5mmol)を加えて室温で4時間撹拌した。反応液に水(10ml)を加えて振った後、目的化合物をCHClに抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後留去し、残渣から目的化合物をHPLCで分離精製した。収量155mg(40%)。HPLC:8.0min(Chromolith,10−100% CHCN gradient containing 0.1% TFA over 15min)。HR−FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,611.3041[M+H](Calcd.,610.2966,C3042)。
実施例9. cyclo(−L−Pfe−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
cyclo(−L−Asu(O−・Li)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)(355mg,0.63mmol)をCHCl(10ml)に溶解し、氷温で(CFCFCO)O(0.75ml,3.8mmol)を加え、次いでピリジン(0.41ml,5mmol)を加えて室温で4時間撹拌した。反応液に水(10ml)を加えて振った後、目的化合物をCHClに抽出した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後留去し、残渣から目的化合物をHPLCで分離精製した。収量16mg(5%)。HPLC:8.8min(hydrate)and 10.5(keto)(Chromolith,10−100% CHCN gradient containing 0.1% TFA over 15min)。HR−FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,661.3050[M+H](Calcd.,660.2955,C3142)。
実施例10. cyclo(−L−Aph−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
(1)Boc−L−Aph−OTmseの合成
Boc−L−Ab7−OTmse(425mg,1mmol)のアセトニトリル(2ml)溶液に、NaI(150mg,1mmol)およびP(OMe)(500mg,4mmol)を加え70℃で20時間攪拌した。アセトニトリルを留去し、残渣を酢酸エチルに抽出して水洗し、硫酸マグネシウムで乾燥後、酢酸エチルを留去してBoc−L−Aph−OTmse(440mg,98%)を得た。FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,354[M+H]
(2)Boc−L−Aph−OHの合成
Boc−L−Aph−OTmse(440mg,1mmol)のDMF(1ml)溶液に、1M TBAF/THF(2ml)を加え、2時間室温で攪拌した。DMFを留去した後残渣を酢酸エチルに溶解し、10%クエン酸水溶液および食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを留去してBoc−L−Aph−OH(250mg,0.71mmol,70%)を得た。
(3)Boc−L−Aph−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−OBzlの合成
Boc−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−OBzl(416mg,0.7mmol)をTFA(3ml)で30分処理し、TFAを留去してTFA・H−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−OBzlを得た。これにBoc−L−Aph−OH(250mg,0.71mmol)のDMF(3ml)溶液、HBTU(400mg,1.05mmol)、HOBt 107mg,0.7mmol)およびEtN(0.5ml,3.5mmol)を加えて0℃で終夜攪拌した。DMFを留去した後、残渣を酢酸エチルに抽出し、10%クエン酸水溶液、4% NaHCO水溶液、および飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを留去し、カラムクロマトグラフィーで精製して、Boc−L−Aph−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−OBzl(200mg,0.24mmol,35%)を得た。MALDI−TOFMS:m/z,854[M+Na]
(4)cyclo(−L−Aph−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−)の合成
Boc−L−Aph−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−OBzl(200mg,0.24mmol)をメタノール中5% Pd/C(50mg)存在下水素添加し、Boc−L−Aph−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro−OH(160mg,0.22mmol,92%)を得た。Boc基を氷冷下30分のTFA(2ml)処理で除去し、ついでTFAを留去後、エーテルによって固化した。得られたテトラペプチドTFA塩(140mg,0.20mmol)のDMF(75ml)溶液に、HATU(114mg,0.3mmol)およびDIEA(0.12ml,0.7mmol)を加え室温で攪拌した。3時間後、減圧下DMFを留去し、残渣を酢酸エチルに抽出し、10%クエン酸水溶液、4% NaHCO水溶液、および飽和食塩水でそれぞれ3回洗浄した後硫酸マグネシウムで乾燥した。酢酸エチルを留去し、残った油状物をカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物(15mg,0.024mmol,11%)を得た。HPLC retention time,7.0min(Chromolith,10−100% CHCN gradient containing 0.1% TFA over 15min)。HR−FABMS(matrix:2,2’−dithiodiethanol):m/z,623.3177[M+H](Calcd,623.3210,C3047P)。
実施例11. HDAC酵素阻害活性の測定
本実施例では様々な官能基を置換基Xに有する環状テトラペプチド構造の化合物であるN(OH)COH(n=4),N(OH)COH(n=5),N(OH)COH(n=6),COOH,COOMe,COOBzl,Tfk,Pfek,Mtfk,Stfk,SMe,SOMe,Aphの酵素阻害活性の測定を行った。
活性を測定した化合物の置換基の構造の一覧を図2に示す。天然のHDAC阻害剤である図3に示すようなCyl−1,Cyl−2(Furumai et al. (2001)Proc. Natl. Acad. Sci. USA,98,87−92.)を元に環状テトラペプチド構造のコンフォメーション及び活性基までの炭素鎖数を検討した。天然のCyl−1,Cyl−2は立体コンフォメーションがLDLL体であるが、本実施例ではLDLL体およびLDLDのコンフォメーションを持つものについても検討した。
HDAC阻害活性測定を行うにあたり、次の通りHDAC溶液を調製した。100mmディッシュに1×10個の293T細胞をまき、24時間後にヒトHDAC1、4またはマウスHDAC6を発現するベクター(1μg)をLipofectAmine 2000 reagent(Life Technologies,Inc. Gaithersburg,MD)を用いてトランスフェクションした。なお、上記ヒトHDAC1発現ベクターはpcDNA3−HD1(Yang,W. M.,Yao,Y. L.,Sun,J. M.,Davie,J. R. & Seto,E.(1997)J. Biol. Chem. 272,28001−28007.)、ヒトHDAC4発現ベクターはpcDNA3.1(+)−HD4(Fischle,W.,Emiliani,S.,Hendzel,M. J.,Nagase,T.,Nomura,N.,Voelter,W. & Verdin,E.(1999)J. Biol. Chem. 274,11713−11720.)、マウスHDAC6発現ベクターはpcDNA−mHDA2/HDAC6(Verdel,A. & Khochbin,S.(1999)J. Biol. Chem. 274,2440−2445.)を用いた。
OPTI−MEM中で5時間ベクターを取り込ませた後、Dulbecco’s modified Eagle’s medium(DMEM)に培地を交換して19時間インキュベートした。細胞をPBSで洗った後、lysis buffer(50mM Tris−HCl(pH7.5),120mM NaCl,5mM EDTA,0.5% Nonidet P−40)に懸濁し、ソニケーションした。上清を遠心分離により集め、ProteinA/G plus agarose beads(Santa Cruz Biotechnologies,Inc.)を用いて、非特異的タンパクを除いた。その後、HDAC1、HDAC4を発現させた細胞上清には、anti−FLAG M2抗体(Sigma−Aldrich Inc.)を加え、HDAC6を発現させた細胞上清にはanti−HA抗体(clone 3F10,Roche Molecular Biochemicals)を加えて4℃で1時間反応させた。
これにアガロースビーズを加えて4℃で1時間反応させた後、lysis bufferでアガロースビーズを3回洗い、HD buffer(20mM Tris−HCl(pH8.0),150mM NaCl,10%グリセロール,a complete protease inhibitor cocktail(Boehringer Mannheim,Germany))で1回洗った。HD buffer(200μl)中FLAGペプチド(40μg)(Sigma−Aldrich Inc.)またはHAペプチド(100μg)で4℃、1時間インキュベートしてアガロースビーズから結合したタンパクを回収し、HDAC反応溶液とし、以下のHDAC阻害活性測定に用いた。
In vitro系のHDAC阻害活性を以下のように評価した。被験化合物をDMSOに溶解して、濃度10mMの原溶液を調製し、これを阻害剤の原溶液とした。アッセイは被験化合物存在下HDAC溶液とクマリンで標識したアセチル化ヒストンペプチド溶液を37℃で30分間インキュベートすることで行った(反応容積20μl)。反応液に30μlのトリプシンを添加して、酵素反応で切り放されたアミノメチルクマリンを蛍光プレートリーダーで測定した。なお陰性コントロールとして、阻害剤を反応系に添加せず、同じ操作を行った。阻害活性は、陰性コントロールにおけるHDAC活性の50%阻害濃度(「IC50(μM)」)で表した(表1)。
また、in vivo系のHDAC阻害活性はp21プロモーター誘導活性を指標に次の通り測定した。実験に用いたMFLL−9細胞はヒト野生型p21プロモーターとルシフェラーゼの融合遺伝子(Dr. B. Vogelstaein)を安定に保持した細胞であり、10%FBSを添加したフェノールレッド不含DMEM培地を用い、37℃、5%二酸化炭素存在下、水蒸気飽和したインキュベーターを用いて培養を行った。このMFLL−9細胞を85000個/wellの細胞密度で96穴マイクロプレートに播種し、各well当たり上記の培地99μl中で、6時間培養した後、被験化合物溶液1μlを添加し、引き続き18時間培養した。また、ここでもTSAをHDAC阻害活性に起因するp21プロモーター誘導活性の陽性コントロール化合物とした。
Luc Lite(Packard BioScsience Company)を用い、細胞内に発現しているルシフェラーゼの酵素反応の生成物に起因する発光強度を測定した。被験化合物の活性強度はTSAによる最大活性値の50%の値を示す時の濃度(「EC50(μM)」)を用いて比較した(表1)。

表中y(Me)はD−Tyr(Me),Tyr(Me)はO−methyltyrosine,IはL−Ile,pipはD−pipecolic acid,PipはL−pipecolic acidを示す(アミノ酸は一文字表記で示しており、大文字はL体アミノ酸、小文字はD体アミノ酸を示す)。また、NTはテストしていないことを示す。
以上の結果より、X部位の構造が違うと各酵素サブタイプに対する阻害活性が大きく異なるという、酵素サブタイプ選択的な阻害活性を持つことが示された。
本発明の化合物はHDAC1,4および6に対して強い阻害活性を示した。環状テトラペプチド構造を有する化合物はHDAC6を阻害することができないとされてきたが、本発明のようにテトラペプチド骨格の構造を変化させることでHDAC6に対しても阻害能を持たせることが可能となった。また、X部位の構造が違うと各酵素サブタイプに対する阻害活性が大きく異なり、本発明の化合物が酵素サブタイプ選択的な阻害活性を持つことが示された。
本発明の化合物の製造方法によりテトラペプチド骨格の構造を容易に変えることで、化合物の標的酵素に対する選択性を容易に変化させることが出来ると期待される。
実施例12. 細胞レベルでのHDAC阻害活性の測定
チューブリンおよびヒストンのアセチル化レベルの測定は、HeLa細胞に対して被験化合物を作用させ、抗アセチル化リジン抗体を使用してチューブリンおよびヒストンのアセチル化レベルをウェスタンで確認することにより行った。詳細には、ヒト子宮がん細胞(HeLa)は10%FBSを添加したDMEM培地を用い、37℃、5%二酸化炭素存在下、水蒸気飽和したインキュベーターを用いて培養を行った。この細胞を15000個/mlの細胞密度で6穴プレートに2ml播種し、18時間培養した後、被験化合物溶液を添加し、引き続き6時間培養した。細胞をPBSで洗った後、lysis buffer(50mM Tris−HCl(pH7.5)、120mM NaCl、5mM EDTA、0.5% Nonidet P−40)に懸濁し、ソニケーションした。上清を遠心分離により集め、SDS bufferと混合し、100℃で5分間処理したサンプルを15%SDSゲルで電気泳動後、メンブレンフィルムにトランスファーした。1次抗体としてAKL5C1(ジャパンエナジー)、2次抗体:anti−マウス(LIFE SCIENCE)で処理後ECL(amersham pharmacia biotech)処理し、アセチル化バンドの検出を行った(図4)。なお、図4において記載している化合物の濃度の単位はμMである。
図4に示す通り、p21プロモーター誘導活性測定の結果(EC50)と一致した阻害傾向が示された。また、TfkおよびN(OH)COH(n=5)は細胞内でチューブリン脱アセチル化酵素を阻害し、チューブリンの高度なアセチル化を誘導した。このような酵素選択性は他の環状テトラペプチド構造を有するHDAC阻害剤にはなかった性質である。
実施例13. 細胞毒性テスト
Tfk,Pfek,MtfkおよびAphの細胞毒性テストをヒト肺正常細胞(TIG−3)、ヒト子宮がん細胞(HeLa)を用いて行った。これらTIG−3細胞、HeLa細胞を10%FBSを添加したDMEM培地を用い、37℃、5%二酸化炭素存在下、水蒸気飽和したインキュベーターを用いて培養を行った。TIG−3は15000個/well、HeLaは5000個/wellの細胞密度で96穴マイクロプレートに播種し、各well当たり上記の培地100μl中で18時間培養した後、培地に希釈した被験化合物溶液を添加し、引き続き48時間培養した。
各wellにCell Proliferation Kit II(XTT)(ロシュ・ダイアグノスティックス)の基質混合溶液を50μlずつ入れ、十分時間インキュベートして呈色反応をさせた。十分な呈色反応が進んだら、OD495nmの発色強度をマイクロプレートリーダーで測定した。阻害活性は、遊離XTT率50%となるときの濃度をIC50として示した。なお、がん細胞選択的細胞傷害活性の値(正常細胞TIG IC50/がん細胞HeLaIC50)が高いほど、がん細胞選択的に細胞死を誘導していることを示す。

上記表2に示されている通り、本発明における化合物はTSAとほぼ同程度のがん細胞選択的に強い細胞傷害活性を有することが示された。
実施例14. cyclo(L−Asu(OPD)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)の合成
(1)cyclo(L−Asu−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)の合成
既存の方法で合成したcyclo(L−Asu(OBzl)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)(360mg,0.56mmol)をメタノール(20ml)に溶解し、Pd/C(100mg)を加えて5時間接触水素還元した。触媒を濾去し、メタノールを留去してcyclo(L−Asu−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)を得た。収量310mg(0.56mmol,100%)。
(2)cyclo(L−Asu(OPD)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)の合成
cyclo(L−Asu−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)(150mg,0.27mmol)をDMF(2ml)に溶解し、HOBt・HO(41mg,0.27mmol)、HBTU(154mg,0.4mmol)、o−phenylenediamine(58mg,0.54mmol)、およびトリエチルアミン(0.12ml,0.8mmol)を0℃で加え3時間撹拌した。ゲル濾過クロマトグラフィーで精製し、cyclo(L−Asu(OPD)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)を得た(column:Sephadex LH−20 Φ2.0x100cm,eluent:DMF)。収量140mg(0.216mmol,80%)。
実施例15. cyclo(L−Asu(OAPOH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)およびcyclo(L−Asu(OAPNH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)の合成
実施例1と同様の方法で合成したcyclo(L−Asu−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)(150mg,0.27mmol)をDMF(2ml)に溶解し、HOBt・HO(41mg,0.27mmol)、BOP試薬(179mg,0.4mmol)、o−aminophenol(35mg,0.32mmol)、およびトリエチルアミン(0.12ml,0.8mmol)を0℃で加え3時間撹拌した。ゲル濾過クロマトグラフィーで精製し、まずcyclo(L−Asu(OAPOH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)を得た(column:Sephadex LH−20 Φ2.0x100cm,eluent:DMF)。収量70mg(0.108mmol,40%)さらに溶出を続けcyclo(L−Asu(OAPNH)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)を得た(column:Sephadex LH−20 Φ2.0x100cm,eluent:DMF)。収量50mg(0.08mmol,30%)。
実施例16. cyclo(L−Asu(OATP)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)dimerの合成
実施例1と同様の方法で合成したcyclo(L−Asu−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)(125mg,0.22mmol)をDMF(2ml)に溶解し、HOBt.HO(34mg,0.22mmol)、BOP試薬(146mg,0.33mmol)、o−aminothiophenol(33mg,0.33mmol)、およびトリエチルアミン(0.12ml,0.8mmol)を0℃で加え、3時間撹拌した。ゲル濾過クロマトグラフィーで精製し、cyclo(L−Asu(OATP)−D−Tyr(Me)−L−Ile−D−Pro)のSS−dimerを得た(column:Sephadex LH−20 Φ2.0x100cm,eluent:DMF)。収量120mg(0.09mmol,80%)。このSS−dimerはジチオスレイトールで還元すると、容易にHS−体を与えた。
実施例17. HDAC酵素阻害活性の測定
OPD、OAPOH、OAPNH、OATPについて、in vitro系のHDAC阻害活性を評価した。実験方法は実施例11に準じた。活性を測定した化合物の構造の一覧を図5に示す。阻害活性は、陰性コントロールにおけるHDAC活性の50%阻害濃度(「IC50(μM)」)で表した(表3)。
また、in vivo系のHDAC阻害活性はp21プロモーター誘導活性を指標に測定した。実験方法は実施例11に準じた。被験化合物の活性強度はTSAによる最大活性値の50%の値を示す時の濃度(「EC50(μM)」)を用いて比較した(表3)。

産業上の利用の可能性
本発明の化合物は、様々なサブタイプのHDACに対して強い阻害活性を示す。本発明の化合物は、HDAC1,4および6に関与している疾患の治療または予防のための薬剤として、利用し得る。また、本発明の化合物の製造方法により、種々のタイプの化合物を簡便に合成することができる。そのため、本発明の製造方法を用いることにより、テトラペプチド骨格の構造を様々な様態に変化させ、化合物の標的酵素に対する選択性を容易に変化させることが出来る。すなわち、本発明の化合物の製造方法は、新たな性質を持ったHDAC阻害剤などの開発に寄与することが期待される。
【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の一般式(1)で示される化合物。

式中、R11,R21,R31,R41はそれぞれ独立して水素またはメチル基を示す。R22,R23,R32,R33,R42,R43はそれぞれ独立して水素、炭素数1〜6の直鎖アルキル基、非芳香族環状アルキル基もしくは置換基を有することもある芳香環が結合した炭素数1〜6の直鎖アルキル基、非芳香族環状アルキル基、または非芳香族環状アルキル基もしくは置換基を有することもある芳香環が結合した非芳香環状アルキル基のいずれかを示す。また、R21とR22,R22とR23,R31とR32,R32とR33,R41とR42,R42とR43は、それぞれ結合を持たず非環状構造を示すか、または鎖長炭素数1〜5の直鎖アルキレン基、炭素数1〜6の分岐鎖を有する鎖長炭素数1〜5の直鎖アルキレン基、もしくは、炭素数1〜6の環構造を備えた鎖長炭素数1〜5の直鎖アルキレン基を介して結合した環構造を示す。nはHDAC阻害活性を有する範囲で選択することができる。Xは、ヒストン脱アセチル化酵素の活性中心部に位置する亜鉛に配位することのできる構造を持つ任意の構造体を示す。
【請求項2】
Xが以下の構造式で示す置換基のいずれかである、請求項1に記載の化合物。


【請求項3】
請求項1記載の化合物を有効成分として含有する、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤。
【請求項4】
請求項1記載の化合物を有効成分として含有する、チューブリン脱アセチル化酵素阻害剤。
【請求項5】
請求項1記載の化合物を有効成分として含有する、アポトーシス誘導剤。
【請求項6】
請求項1記載の化合物を有効成分として含有する、分化誘導剤。
【請求項7】
請求項1記載の化合物を有効成分として含有する、血管新生阻害剤。
【請求項8】
請求項1記載の化合物を有効成分として含有する、がん転移抑制剤。
【請求項9】
請求項1記載の化合物を有効成分として含有する、ヒストン脱アセチル化酵素に起因した疾患の治療または予防のための薬剤。
【請求項10】
ヒストン脱アセチル化酵素に起因した疾患が、がん、自己免疫疾患、神経変性疾患、皮膚病、または感染症である、請求項9記載の治療または予防のための薬剤。
【請求項11】
一般式(2)

(式中、n,R11,Xは請求項1、2で定義したものと同様であり、Pはアミノ基の保護基を表す)で示される化合物を、一般式(3)

(式中、R11,R21,R22,R23,R31,R32,R33,R41,R42,及びR43は、請求項1の一般式(1)で定義したものと同様であり、Pはカルボキシル基の保護基を表す)で示される化合物とペプチド結合剤の存在下で反応させ、一般式(4)

(式中、n,R11,R21,R22,R23,R31,R32,R33,R41,R42,R43,P,P,及びXは、前記で定義したものと同様である)で示される化合物を得、次いで前記一般式(4)で示される化合物を、触媒的水素化、酸処理、もしくは加水分解により、P及びPを除去した後に、ペプチド結合剤の存在下で環化反応させるか、または一般式(5)

(式中、R21,R22,R23,R31,R32,R33,R41,R42,R43,及びPは、前記で定義したと同様である)で示される化合物を、一般式(6)

(式中、n,R11,P,及びXは、前記で定義したものと同様である)で示される化合物とペプチド結合剤存在下で反応させ、一般式(7)

(式中、n,R11,R21,R22,R23,R31,R32,R33,R41,R42,R43,P,P,及びXは,前記で定義したと同様である)で示される化合物を得、次いで一般式(7)で示される化合物を、触媒的水素化、酸処理、フルオリドアニオン処理、もしくは加水分解によりP及びPを除去した後に、ペブチド結合剤の存在下で環化反応するか、または一般式(1)の環状テトラペプチドのXがカルボキシル基またはスルフィドリル基であるものを、それぞれ無水トリフルオロ酢酸や無水ペンタフルオロプロパン酸または1,1,1−トリフルオロ−3−ブロモアセトンと反応させて別種の置換基Xとなすことを含む、請求項1記載の化合物の製造方法。

【国際公開番号】WO2004/113366
【国際公開日】平成16年12月29日(2004.12.29)
【発行日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−507289(P2005−507289)
【国際出願番号】PCT/JP2004/008924
【国際出願日】平成16年6月18日(2004.6.18)
【出願人】(503359821)独立行政法人理化学研究所 (1,056)
【Fターム(参考)】