ホスホラミデートからのヌクレオチドの酵素を含まない放出は、アミノ酸に強く依存します

アミノ酸とヌクレオチド類似体で構成されるリン酸酸塩は、Remdesivirなどのプロドラッグの重要な代謝産物です。ホスホルアミデートの加水分解は、ヌクレオチドを解放し、それをリン酸化して薬理学的に活性な三リン酸になることができます。酵素加水分解が実証されていますが、自発的な化学プロセスも発生する可能性があります。アミノ酸またはpH 7.5の関連化合物を含む17個のリン酸酸酸塩の酵素を含まない加水分解速度を測定しました。プロリンのホスホラミデートは、37°C​​でのエチルイミダゾール含有バッファーのPRO-AMPで2.4時間短い半減期の時間を速く加水分解しました。ALA-AMPよりも45倍高速、PHE-AMPよりも120倍高速。結晶化シャペロンとして、Gly-amp、pro-amp、βpro-amp、およびphe-ampの結晶構造は、RNase Aに結合した。私たちの結果は、新しい抗ウイルスプロドラッグの設計に重要です。

Phosphoramidates composed of an amino acid and a nucleotide analogue are critical metabolites of prodrugs, such as remdesivir. Hydrolysis of the phosphoramidate liberates the nucleotide, which can then be phosphorylated to become the pharmacologically active triphosphate. Enzymatic hydrolysis has been demonstrated, but a spontaneous chemical process may also occur. We measured the rate of enzyme-free hydrolysis for 17 phosphoramidates of ribonucleotides with amino acids or related compounds at pH 7.5. Phosphoramidates of proline hydrolyzed fast, with a half-life time as short as 2.4 h for Pro-AMP in ethylimidazole-containing buffer at 37 °C; 45-fold faster than Ala-AMP and 120-fold faster than Phe-AMP. Crystal structures of Gly-AMP, Pro-AMP, βPro-AMP and Phe-AMP bound to RNase A as crystallization chaperone showed how well the carboxylate is poised to attack the phosphoramidate, helping to explain this reactivity. Our results are significant for the design of new antiviral prodrugs.