-Аминофосфонистые кислоты для избирательного ингибирования ферментов и способ их получения Советский патент 1980 года по МПК C07F9/48 A61K31/66 

реакцией -взаимодействием ксима альдегида с безводной фосфорйо&йтистой кислотой г1ри температуре 25-35 С в атмосфере инертного газа.

Пример. (-АминоизобутИЛфосфонистая йислота.

К 2,64 г (0,04 моль) безводной фосфорноватистой кислоты rijpH хорошем перемешивании прибавляют в атмосфере аргона в течение 20 Шй 1,74 г (0,02 моль) бйеймй йэомасляйоГЪ альдегида, поддерживая температуру реакционнЬй смеси при 25-35 С. Пербмешйвают 1ч (допрекргицения саморазогревания реакционной смеси) и оставляют на 24 ч при . Затем ра збавляют равнцм вода и наносят на колонку (15,22,9 см) с сульфосмолой Дауэкс .50 8, (100 2 О Of меш. форма) . Колонку прОМЫйают сначала водой дЬ бтеу 1етвня в ШтюаТах пбглощеиия при 2б7 нм и нейтральной реакций, а затем . водным раствором аммиака1. , дШйЩйё положитёлйнуй реакцию снийгидрйном, объединяют, упаривают досуха в вакууме и получают 0,65 г

(24%) -аминоизобутилфосфонистой кислоты, т. пл. 205-210.С (изопрЬпанрл-вода).

Найдено,% С 35,50 Н 8,98, Р 22, N -.

CAHjxO. NP

Вычислено,%t С 35,0)Н 8,76/ ч Р 22,60; N 10,20

Rf - 0,49, (восходящая хроматография на пластинах Силуфол УФгзд система изопропаНОЛ: конц. аммиак: вода (7:1:2), проявление нингидрином, молибдатрм аммония) -0,92 (электрофорез на бумаге ФН-18, буфер 0,05 М ацетат натрия, рН 4,1, напряжение 4000 вольт проявление нингидрином, молибдатом аммония). При окислений бромом в солянокислом растворе единственньгм продуктом является d. -аминоизобутилфосфонова 1 кислота.

.Аналогичным образом получгиот другие tk -амйнофосфонистые кислоты, данный элёмёй його анализа и физик охимическйе характеристики, которых 25 представлены в; табл. 1,

СН,, и. cjHaO PN Вычислено,% СН,ёСЯ,СН, ггО,91

i, - -Л., .; lv ;«rV COOHCH,CHi - . ,- . .

,95 Найдено,%: С 29, la, Н 6,15; Р 18,70;8,63 C4H, , .

-Г -- -- - - вйчислено с 28,75 J Н 5,99 Р 18, 52; 3,40 (k -Амйнофосфонистые КИСЛОТЫ рассматри аютс я как новый класс ан.алогов .а1 вГнокарб6нЬвЫх кйслот. Замена карбоксильной группы аминокислоты Ш сФвтаЖйШтШ тШ НИИостальных элементов структуры м ло сказывае ся на сродётво Далее к .таким высокоспецифичным ферментам какими являются аминоацил-тРНК-синт . .- .. ..,...-.- - - ..J.J..чAiгl-. - .. тазы, ключевые ферменты биосинтеза белКа в клетке. Благодаря этому амйнофосфонистые кислоты, н алрги

30 165- 0,19 168 . С 22,60;Н 7,35;Р 28,41) 12,81 ЙайДен6%: с2ё,67;Н 7,35;Р.18,10,8,12 40 201- 0,52 C4.HiiOiPNS --«---204 Вычислена% С 28,40уН 7,10-, Р l8,3S;8,29 7;43 Р 28;27 12,.5б- 20 208- 0,35 субстратных аминокислот, являются избирательными и эффективными ингибиторами этих ферментов.как показали йСпытаййя, |проводиБ1йиеся на очищенных ttfienapaTax валил- и метионил-тРНКсинтетаз из Е. coS-i . При этом.ч -аминоизобутилфосфонистая кислота рассматривается как аналог валика, ati.-амино-IS -метилтиопропилфосфониста 1 кЙбИ&тЖ - как аналог метионина. Данные по испытанию представлены в табл 2.

Ингибирование аминоацил-тРЯК-синтетаз d, -аминофосфбнистыми кислотами

RCIKNII, )Р(0) (ОН)Н

R (CHj)jCHR CHjSCHjCHj

Как видно из табл. 2 аналоги вв лина и метионина действительно специфически влияют на синтетазную реакцию, обладая в то же высоким сродством к соответствующим ферментам.

Ферменты, кофактором которых служит пиридоксаль-5-фосфат, в особенности трансаминазы, играют важную роль в превращениях аминокис- лот. При этом субстратом многих трансаминаз является глутаминовая кислота. Аналог последней «k-аминоу -карбоксипропилфосфонистая кислота, оказалась конкурентным по отношению к глутаминовой кислоте ингибитором реакции/ катализируемой аспартат-глутамат-трансаминазой из сердца свиньи.

П р и м е р 2. Ингибирование isaлил-тРНК-синтетазы ч -аминоизобутилфосфонистой кислотой,

Валил-тРНК-синтетазу получают из Е. coe . Валиновую тРНК очищают из , суммарной тРНКК. coSi В. Для опре-. деления активности фермента используют АТФ-N а соль ik -валин (125 кюримоль) ; Р - пирофосфат натрия 16 кюри-моль) и 8sтмеркаптоэтанрл,

Ингибирование реакции аминоацилирования проводят при 37°С в течение 15 мин. 50 мкл (5-10 М) раствора ч -аминоизобутилфосфонистой кислоты вносят в инкубационную пробу непосредственно перед добавлением фермента. В инкубационной пробе содержалось в пересчете на 1 мл: 40 мкмоль трис-НС (рН 7,8), 5 мкмоль ацетата магния, 72 мкмоль хлорйс- того аммония, 6 мкмоль -меркагггоэтанола, 2 мкмоль АТФ, 4 нмолЬ С -i -валина, 0,3 мг тРНК и 0,005 мг фермента. Определяют скорость аминоацилирования тРНК.

Ингибирование метионил-тРНК-(интетазы проводят аналогично примеру 2.

Пример 3. Ннгибирование аспартат-глутамат-трансаминаэы из сердТ а б л и ц а 2

Аминоацил-тРНК-синтетазы, К,. (М) в реакции аминоацилирования; в скобках - К„ для субстратов

МетионилВалил3-юб . {3,

ца свиньи (k -амино-jc-карбоксипропил0фосфонистой кислотой.

Аспартат-глутамат-трансаминазу, (КФ 2,6,1,1), (AT) получают из серд-. ца свиньи.ИспользуютL -аспарагиновую, L -глутаминовую и с -кетоглутаро5вую кислоты. Активность AT определяют прямым оптическим, методом, ре гистрируя изменения оптической плотности при 260 нм (поглощение енольной формы щавелевоуксусной кислоты)

0 в ходе ферментативной реакции: (k -кетоглутаровая кислота + /.аспарагиновая кислота 1-глутаминовая кислота + щавелевоуксусная кислота,

Ингибирование проводят в стан5дартных условиях определения активности, при рН 8,2, , К 2 мл 0,25 трис-НС буфера, содержащим моль щавелевоуксусной кислоты, 5-10 моль Ь-глутаминовой кислоты

0 и 10; моль d -амино- )-карбоксипропилфосфонистой кислоты, добавляют 2 10- моль фермента. Уменьшение nor- лощения при 260 нм измеряют в течение одной минуты. Аналогичным об5разом определяют активность AT

при других соотношениях -U -глутаминовой и -амино- 1 -карб.оксипропилфосфонистой кислот.

Полученные данные используют для

0 определения конкурентного по отношению к L -глутаминовой кислоте ингибирования и для оценки сродства ингибитора к ферменту, которое было всего в 8-10 раз хуже, чем для субстрата, L -глутаминовой кис5лоты.

Формула изобретения

0 общей формулы

Н R-CH- R f

I

ОН

NHj О

5

где R -метил, изопропил, jS -метилтио. -..771 этил или li-карбоксиэтил, для иэбирательного ингибирования ферментов, .2.Способ получения соединений по пЛ,з а к л ю ч а ю щ и и с я в том, что оксим альдегида подвергают вэаимодействию с безводной фосфорноватйстой кислотой при температуре 25 35 С в атмосфере инертного газа. 7062. 8 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе t BoiiuHhoi J:l),C.hutchev N-Y.Khomoiov R.M., Ki«$eeev ЩЛЕв&Letters,-Г972 22 255-257. i$ a naereonjwChew.Bioe Jut enaction, 1970, 2, 53-55. 3. Патент ОНА 3506579, кл. 252-107, опублик. 1970.