Пошук інгібіторів ASK1 серед похідних 2-тіоксо-тіазолідин-4-ону

Для пошуку інгібіторів ASK1 було проведено рецепторно-орієнтований віртуальний скринінг комерційно доступної бібліотеки низькомолекулярних органічних сполук компанії OTAVA Ltd., яка налічувала 156 000 сполук з різних хімічних класів. Для біохімічного тестування відібрали декілька сотень сполук із найкращими показниками енергії зв’язування. In vitro експерименти продемонстрували, що похідні 2-тіоксо-тіазолідин-4-ону мають інгібувальну активність стосовно ASK1. Найбільш активний ліганд пригнічував ASK1 з IC50=2 μM. На наступному етапі було проведено віртуальний скринінг бібліотеки, яка налічувала 8425 похідних лише 2-тіоксо-тіазолідин-4-ону. Для біохімічного тестування відібрали 10 сполук. Сполука 2-{5-[5-(3,4-дихлоро-феніл)-фуран-2-ілметилен]-4-оксо-2-тіоксо-тіазолідин-3-іл}-пропанова кислота (PFTA-1) має субмікромолярну активність (IC50=0.65 μM).

Рисунок 1. Зв'язування сполуки PFTA-1 в активному сайті каталітичної субодиниці ASK1.

У ході аналізу комплексів цих сполук із ASK1, отриманих за допомогою молекулярного докінгу, виявили, що лише PFTA-1 здатна одночасно взаємодіяти із шарнірною ділянкою та фосфат-зв’язувальним районом АТФ-акцепторного сайту каталітичного домену протеїнкінази.

У наступних дослідженнях використали структурний кор інгібітора PFTA-1 для подальшої оптимізації. Синтезували і тестували in vitro 32 похідні 5-(5-феніл-фуран-2-ілметилен)-2-тіоксо-тіазолідин-4-ону. Знайдено 17 сполук із субмікромолярною активністю. Найбільш активні ліганди пригнічували ASK1 із ІС50=0,2-0,3 μМ.

Рисунок 2. Залежність інгібувальної активності від хімічної структури похідних 5-(5-феніл-фуран-2-ілметилен)-2-тіоксо-тіазолідин-4-ону

При порівнянні даних досліджень залежності "хімічна структура – інгібувальна активність" було виявлено, що замісники на фенільному кільці досліджуваного кору (R2-R6) фактично не впливають на активність сполук. Проте, необхідною умовою прояву інгібувальної активності є наявність залишку карбонової кислоти в положенні R1 у структурі похідних 5-(5-феніл-фуран-2-ілметилен)-2-тіоксо-тіазолідин-4-ону, оскільки присутність Гідрогену, флуоробензену чи естеру карбонової кислоти у цій позиції призводить до повної втрати активності.

• Rational design of apoptosis signal-regulating kinase 1 inhibitors: discovering novel structural scaffold. Volynets GP, Bdzhola VG, Golub AG, Synyugin AR, Chekanov MO, Kukharenko OP, Yarmoluk SM. Eur. J. Med. Chem.