ジヒドロ葉酸レダクターゼの選択的阻害剤の構造ベースの設計：2、4-ジアミノプテリジン類似体の合成と抗パラシティック活性を橋渡しした日ビアリミン側鎖を伴う4-ジアミノプテリジン類似体

エイズやその他の免疫障害患者に見られる日和生活の病原体からのジヒドロ葉酸還元酵素（DHFR）酵素の強力および選択的阻害剤の強力および選択的阻害剤の大規模な検索の一部として、n - [（2,4-ジアミノプテリジン-6-イル）メチルdibenz [b] azepine（4a）ff f azepenz [b] azepine（4a）ジヒドロアクリジン、フェノキサジン、フェノチアジン、カルバゾール、およびジフェニルアミン類似体は、室温での乾燥テトラヒドルフランのアミンのナトリウム塩との反応により、50〜75％の2、4-ジアミノ-6-（ブロモメチル）ピテリジンから合成されました。この産物は、肺炎菌Carinii（PCDHFR）、Toxoplasma gondii（TGDHFR）、Mycobacterium Avium（MADHFR）、およびラット肝臓（RLDHFR）からDHFRを阻害する能力についてテストされました。効力と種の選択性の最良の組み合わせを備えたシリーズのメンバーは4aで、それぞれ0.21、0.043、0.012、および4.4 microMの4つの酵素に対してIC（50）値がありました。ジヒドロアクリジン、フェノチアジン、カルバゾールの類似体も強力でしたが、非選択的でした。テストした化合物のうち、4Aは、トリメトレキサートの効力とトリメトプリムの選択性を正常に組み合わせた唯一のものでした。PCDHFRおよびHDHFRの結晶成分複合体の公開された3D構造座標を使用した分子ドッキングシミュレーションは、4aの結合選択性と他の化合物の選択性の欠如の可能な構造解釈を示唆しました。このモデルによると、4Aは、ジベンツ[B、F]アゼピン部分の7人のメンバーのリングのユニークな傾向のために選択的です。化合物4Aは、培養におけるP. cariniiとT. gondiiの成長に取り上げられ、遅延する能力についても評価されました。7日間の連続薬物治療後のP. carinii栄養類に対する4aのIC（50）は、トリメトプリムで340マイクローム> 340マイクローム、トリメトレキセートで0.27 microMのIC（50）値と比較して、1.9マイクロームでした。[（3）H] Gondii Tachyzoiteの核DNAへのウラシルの取り込みを含むアッセイでは、成長の代理エンドポイントとして、5時間の薬物曝露後の4aのIC（50）は0.077マイクロームでした。4Aによって示された効力と酵素選択性の好ましい組み合わせは、この新しい構造が構造活性の最適化の興味深いリードである可能性があることを示唆しています。

As part of a larger search for potent as well as selective inhibitors of dihydrofolate reductase (DHFR) enzymes from opportunistic pathogens found in patients with AIDS and other immune disorders, N-[(2,4-diaminopteridin-6-yl)methyl]dibenz[b,f]azepine (4a) and the corresponding dihydrodibenz[b,f]azepine, dihydroacridine, phenoxazine, phenothiazine, carbazole, and diphenylamine analogues were synthesized from 2, 4-diamino-6-(bromomethyl)pteridine in 50-75% yield by reaction with the sodium salts of the amines in dry tetrahydrofuran at room temperature. The products were tested for the ability to inhibit DHFR from Pneumocystis carinii (pcDHFR), Toxoplasma gondii (tgDHFR), Mycobacterium avium (maDHFR), and rat liver (rlDHFR). The member of the series with the best combination of potency and species selectivity was 4a, with IC(50) values against the four enzymes of 0. 21, 0.043, 0.012, and 4.4 microM, respectively. The dihydroacridine, phenothiazine, and carbazole analogues were also potent, but nonselective. Of the compounds tested, 4a was the only one to successfully combine the potency of trimetrexate with the selectivity of trimethoprim. Molecular docking simulations using published 3D structural coordinates for the crystalline ternary complexes of pcDHFR and hDHFR suggested a possible structural interpretation for the binding selectivity of 4a and the lack of selectivity of the other compounds. According to this model, 4a is selective because of a unique propensity of the seven-membered ring in the dibenz[b,f]azepine moiety to adopt a puckered orientation that allows it to fit more comfortably into the active site of the P. carinii enzyme than into the active site of the human enzyme. Compound 4a was also evaluated for the ability to be taken up into, and retard the growth of, P. carinii and T. gondii in culture. The IC(50) of 4a against P. carinii trophozoites after 7 days of continuous drug treatment was 1.9 microM as compared with previously observed IC(50) values of >340 microM for trimethoprim and 0.27 microM for trimetrexate. In an assay involving [(3)H]uracil incorporation into the nuclear DNA of T. gondii tachyzoites as the surrogate endpoint for growth, the IC(50) of 4a after 5 h of drug exposure was 0.077 microM. The favorable combination of potency and enzyme selectivity shown by 4a suggests that this novel structure may be an interesting lead for structure-activity optimization.