潜在的な抗腫瘍剤としての4-（4-メチルピペラジン-1-イル）フェニル足場を持つ新しいベンジミダゾール由来P21活性化キナーゼ4（PAK4）阻害剤の設計、合成、および生物学的評価

一連の新規6-（4-（4-メチルピペラジン-1-イル）フェニル）-1H-ベンゾ[D]イミダゾールベースのP21活性化キナーゼ4（PAK4）阻害剤は、鉛化合物の構造に基づいて設計および合成されましたGNE-2861および抗がん阻害剤のそれは、以前の研究で報告されています。そのように設計されたすべての標的化合物は、キナーゼ阻害アッセイとMTTアッセイを介した抗腫瘍効力のためにin vitroで事前にスクリーニングされ、ほとんどの化合物がPAK4酵素と4つの癌細胞モデルに対する顕著な抗増殖活性に対して有意な阻害効果を示したことが明らかになりました（A549、NCII-H1975、MDA-MB-231およびSK-BR-3）および健康な細胞への低い損傷。特に、ヒット化合物12iは、酵素レベルと細胞レベルの両方で最も効果的でむしろ選択的な化合物として特定されました。一方、分子ドッキングと動的研究により、化合物12iは化合物と酵素の間に適用される複数の相互作用を介して安定してPAK4に結合できることが明らかになりました。さらなるメカニズムの研究により、化合物12iは、PAK4とLIMK1のリン酸化を阻害し、G0/G1相の細胞周期を停止させ、アポトーシスを誘導し、ROS産生を促進することにより、増殖を阻害し、MDA-MB-231細胞の移動能を抑制することができることが示されました。特に、化合物12iは、MDA-MB-231細胞異種移植モデルではほとんど毒性で、トリプルネガティブ乳癌（TNBC）の成長を効果的に阻害する可能性があります。まとめると、in vitroおよびin vivoの結果は、化合物12iがTNBCの成長と転移を阻害するPAK4の阻害剤として高い薬物の可能性を持っていることを実証しました。

A series of novel 6-(4-(4-methylpiperazin-1-yl)phenyl)-1H-benzo[d]imidazole-based p21-activited kinase 4 (PAK4) inhibitors were designed and synthesized based on the structure of lead compound GNE-2861 and that of anticancer inhibitors reported in our previous studies. All target compounds so designed were preliminarily screened in vitro for anti-tumor potency through kinase inhibitory assays and MTT assays, which revealed that most compounds exhibited significant inhibitory effects on PAK4 enzyme as well as prominent antiproliferative activities against four cancer cell models (A549, NCI-H1975, MDA-MB-231 and SK-BR-3) and low damage to healthy cells. In particular, the hit compound 12i was identified as the most effective and rather selective compound both at the enzyme and cellular level. Meanwhile, molecular docking and dynamic studies disclosed that compound 12i could bind to PAK4 stably via multiple interactions applied between the compound and the enzyme. Further mechanism studies indicated that compound 12i could inhibit the proliferation and suppress the migratory potential of MDA-MB-231 cells by inhibiting the phosphorylation of PAK4 and LIMK1, arresting cell cycle in the G0/G1 phase, inducing apoptosis and promoting ROS production. Notably, compound 12i could effectively inhibit triple-negative breast cancer (TNBC) growth with little toxicity in the MDA-MB-231 cell xenograft model. Taken together, in vitro and in vivo results demonstrated that compound 12i possessed high drug potential as an inhibitor of PAK4 to inhibit the growth and metastasis of TNBC.