ジヒドロオロターゼとジヒドロオロテートデヒドロゲナーゼを阻害するオロチン酸アナログの抗マラリア活性

ピリミジン生合成経路の2つの酵素であるジヒドロオロターゼとジヒドロオロテートデヒドロゲナーゼは、berghei原プラズミウムから見かけの均一性まで精製されました。オロテートと一連の5置換誘導体は、マラリア寄生虫から精製された酵素を競合的に阻害することがわかった。ジヒドロオロターゼのピリミジン環切断反応に対する阻害剤としての有効性の順序は、5-アミノオロテートを超える5-フルオロオロテート、5-ブロモオロテートを超えるオロチン酸5-メチルオロチン酸5-メチルオロチン酸5-メチルオロチン酸5-メチルオロテートを超えていた。それぞれ142、166、860、2200およびそれぞれ3500マイクロームを超えています。5-フルオロオロチン酸およびオロテートは、ジヒドルオロテートデヒドロゲナーゼにとって最も効果的な阻害剤でした。in vitroでは、5-フルオロオロチン酸塩と5アミノオロチン酸は、それぞれ10 nmと1ミクロムの濃度での熱帯熱マラリアムの成長を50％阻害しました。P. bergheiに感染したマウスでは、25 mg/kgの体重の用量でのこれら2つのオロテン酸類似体は、4日間の治療後に寄生虫血症を除去しました。これは、同じ用量のクロロキンの効果に匹敵する効果です。2.5 mg/kgの低用量で5-フルオロオロチン酸で処理された感染マウスは、寄生虫血症が95％減少しました。in vitroでのP. falciparumおよびP. bergheiのこの経路の他の酵素の阻害剤と組み合わせてテストされたより強力な化合物の効果は現在調査中です。これらの結果は、マラリア寄生虫のピリミジン生合成経路が抗マラリア薬の設計の標的である可能性を示唆しています。

Dihydroorotase and dihydroorotate dehydrogenase, two enzymes of the pyrimidine biosynthetic pathway, were purified from Plasmodium berghei to apparent homogeneity. Orotate and a series of 5-substituted derivatives were found to inhibit competitively the purified enzymes from the malaria parasite. The order of effectiveness as inhibitors on pyrimidine ring cleavage reaction for dihydroorotase was 5-fluoro orotate greater than 5-amino orotate, 5-methyl orotate greater than orotate greater than 5-bromo orotate greater than 5-iodo orotate with Ki values of 65, 142, 166, 860, 2200 and greater than 3500 microM, respectively. 5-Fluoro orotate and orotate were the most effective inhibitors for dihydroorotate dehydrogenase. In vitro, 5-fluoro orotate and 5-amino orotate caused 50% inhibition of the growth of P. falciparum at concentrations of 10 nM and 1 microM, respectively. In mice infected with P. berghei, these two orotate analogs at a dose of 25 mg/kg body weight eliminated parasitemia after a 4-day treatment, an effect comparable to that of the same dose of chloroquine. The infected mice treated with 5-fluoro orotate at a lower dose of 2.5 mg/kg had a 95% reduction in parasitemia. The effects of the more potent compounds tested in combination with inhibitors of other enzymes of this pathway on P. falciparum in vitro and P. berghei in vivo are currently under investigation. These results suggest that the pyrimidine biosynthetic pathway in the malarial parasite may be a target for the design of antimalarial drugs.