СПОСОБ СКРИНИНГА СОЕДИНЕНИЙ, ОБЛАДАЮЩИХ АКТИВНОСТЬЮ ИНГИБИТОРА ГЛУТАМИН СИНТЕТАЗЫ

1. Способ создания пробного ингибитора активного центра фосфорилтрансферазы полипептида бактериальной глутаминсинтетазы-β (ГСI-β), с использованием программируемого компьютера, включающего процессор и устройство ввода, включающий:
a) введение через устройство ввода данных о структуре активного центра фосфорилтрансферазы ГС полипептида;
b) встраивание в активный центр фосфорилтрансферазы молекулы пробного ингибитора с использованием процессора;
c) определение, на основании произведенного встраивания, будет ли молекула пробного ингибитора ингибировать активный центр фосфорилтрансферазы.
2+
-
3
3
12
2. Способ по п.1, дополнительно включающий встраивание в активный центр фосфорилтрансферазы одного или нескольких структурных мотивов (Mn)·(НСО )- АТФ комплекса или промежуточной формы в переходном состоянии промежуточного продукта реакции переноса фосфорила с участием карбоксифосфата.
2+
-
3
3
12
3. Способ по п.2, дополнительно включающий определение, на основании произведенного встраивания, будет ли молекула пробного ингибитора ингибировать связывание одного или нескольких структурных мотивов (Mn)·(НСО )- АТФ комплекса или промежуточной формы в переходном состоянии промежуточного продукта реакции переноса фосфорила с участием карбоксифосфата с фосфорилтрансферазным активным центром.
4. Способ по п.1, дополнительно включающий конструирование пробного ингибитора, определенного согласно стадии с), для ингибирования активного центра фосфорилтрансферазы и определения ингибирующей активности пробного ингибитора в отношении полипептида бактериальной аденилированной формы глутаминсинтетазы I-β in vitro.
5. Способ п.4, в котором in vitro определение активности включает измерение гидролиза АТФ, образования АДФ, превращения глутамата или образования глутамина.
6. Способ по п.4, дополнительно включающий определение ингибирующей активности пробного ингибитора в отношении дезаденилированной формы глутаминсинтетазы in vitro для того, чтобы оценить специфическую ингибирующую активность пробного ингибитора в отношении полипептида бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β.
7. Способ п.1, отличающийся тем, что он дополнительно включает синтез пробного ингибитора и определение его ингибирующей активности в отношении роста бактерий, содержащих GSI-β ген глутаминсинтетазы.
8. Способ по п.7, в котором бактерии выбраны из группы, включающей Corynebacterium diphtheriae, Neisseria gonorrhoeae, Escherichia coli, Salmonella typhinurium, Salmonella typhi, Klebsiella pneumoniae, Serratia marcescens, Proteus vulgaris, Shigella dysenteriae, Vibrio cholerae, Pseudomonas aeruginosa, Alcaligenes faecalis, Helicobacter pylori, Haemophilus influenzae, Bordetelle pertussis, Bordella bronchiseptia, Neisseria meningitides, Brucella melitensis, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Treponema pallidum, Leptospira interrogans, Acetinomyces israelii, Nocardia esteroides, Thiobacillus ferrooxidans, Azospirillum brazilensis, Anabaena sp., Fremyella diplosiphon, и Streptomyces coelicolor.
9. Способ по п.5, в котором определение включает контактирование полипептида бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β с пробным ингибитором в условиях, когда рН находится в диапазоне от примерно 6,0 до примерно 6,5.
10. Способ получения соединения, которое ингибирует активный центр фосфорилтрансферазы полипептида бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β, включающий:
a) представление трехмерной структуры полипептида бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β и
2+
-
3
3
12
b) основанное на трехмерной структуре конструирование пробного соединения, способного ингибировать взаимодействие между активным центром фосфорилтрансферазы и одним или несколькими структурными мотивами (Mn)·(НСО ) - АТФ-комплекса или промежуточной формы в переходном состоянии промежуточного продукта реакции переноса фосфорила с участием карбоксифосфата.
2+
-
3
3
12
11. Способ по п.10, в котором трехмерная структура полипептида бактериальной глутаминсинтетазы I-β включает один или несколько структурных мотивов (Mn)·(НСО )- АТФ комплекса, связываемых в активном центре фосфорилтрансферазы.
12. Способ п.10, дополнительно включающий синтез пробного соединения, полученного на этапе (b), и определение ингибирующей активности пробного соединения в отношении полипептида бактериальной глутаминсинтетазы I-β in vitro.
13. Способ по п.10, дополнительно включающий синтез пробного соединения, полученного на этапе (b), и определение ингибирующей активности соединения в отношении роста бактерий, содержащих GSI-β ген глутаминсинтетазы.
14. Способ п.13, в которо бактерии выбраны из группы, включающей Corynebacterium diphtheriae, Neisseria gonorrhoeae, Escherichia coli, Salmonella typhinurium, Salmonella typhi, Klebsiella pneumoniae, Serratia marcescens, Proteus vulgaris, Shigella dysenteriae, Vibrio cholerae, Pseudomonas aeruginosa, Alcaligenes faecalis, Helicobacter pylori, Haemophilus influenzae, Bordetelle pertussis, Bordella bronchiseptia, Neisseria meningitides, Brucella melitensis, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Treponema pallidum, Leptospira interrogans, Acetinomyces israelii, Nocardia esteroides, Thiobacillus ferrooxidans, Azospirillum brazilensis, Anabaena sp., Fremyella diplosiphon и Streptomyces coelicolor.
15. Способ получения пробного соединения, которое ингибирует активный центр фосфорилтрансферазы полипептида бактериальной аденилированной формы глутаминсинтетазы I-β, включающий:
2+
-
3
3
12
a) представление трехмерной структуры (Mn)·(НСО )- АТФ комплекса или промежуточной формы в переходном состоянии промежуточного продукта реакции переноса фосфорила с участием карбоксифосфата, и
2+
-
3
3
12
b) основанное на трехмерной структуре конструирование пробного соединения, содержащего один или несколько мотивов, структурно схожих с (Mn)·(НСО ) - АТФ комплексом или промежуточной формой в переходном состоянии промежуточного продукта реакции переноса фосфорила с участием карбоксифосфата.
16. Способ скрининга пробного соединения in vitro для определения, будет ли оно ингибировать фосфорилтрансферазный активный центр в полипептиде бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β, включающий:
а) контактирование полипептида бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β с пробным ингибитором в условиях, эффективных в отношении фосфорилтрансферазной активности; и
b) определение, является ли фосфорилтрансферазная активность полипептида бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β сниженной по сравнению с активностью полипептида бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β, который не подвергался воздействию пробного соединения.
17. Способ по п.16, дополнительно включающий определение, является ли фосфорилтрансферазная активность полипептида бактериальной дезаденилированной глутаминсинтетазы I-β сниженной по сравнению с активностью полипептида бактериальной дезаденилированной глутаминсинтетазы I-β, который не подвергался воздействию пробного соединения.
18. Способ по п.17, в котором активность фосфорилтрансферазы определяют методом, которым определяют гидролиз АТФ, образование АДФ, переработку глутамата или образование глутамина.
19. Способ ингибирования активности фосфорильрансферазы полипептида бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β in vitro, включающий контактирование полипептида аденилированной глутаминсинтетазы I-β с композицией, включающей соединение формулы I
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой хлор, амино, замещенный амино, связанный через азот гетероцикл, и его амиды, или гидроксил,
2
R представляет собой водород, бром, нитрозо, нитро, амино, или замещенный илкилом или ацилом амино,
3
R представляет собой амино, замещенный алкилом или арилом амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, SH или ОН, или
соединение формулы II:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой водород, хлор, гидроксил, амино, замещенный амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, гидроксил или амино,
6
R представляет собой водород, алкил или ацил,
9
R представляет собой водород, алкил, связанный через С гетероцикл или аминоацил,
Х и Y одинаковые и представляют собой СН или N, или соединение формулы III:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой гидроксил,
4
R представляет собой гидроксил или амино,
6
R представляет собой гидроксил,
7
R представляет собой замещенный метил,
X, Y представляют собой N,
или соединение формулы IV:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
11
1
20
R представляет собой С-С алкил,
12
R представляет собой арил, или соединение формулы V:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой водород,
13
R представляет собой арил,
14
R представляет собой замещенный амино,
Х и Y одинаковые и представляют собой СН,
или соединение формулы VI:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
12
R представляет собой замещенный арил, и
13
R представляет собой водород.
20. Способ по п.19, в котором соединение выбирают из соединений №№5, 8, 17, 18, 21, 23, 35, 36, 37, 39, 40, 42, 45, 48, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 61, 62, 63, 64, 66, 67, 68, 69, 76, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 88, 89, 90, 91, 93, 95, 96, 97, 98, 103, 104, 105, 106, 108, 110, 111, 115, 117, 121, 136, 137, 138, 139, 140, 142.
21. Способ ингибирования роста бактерий, содержащих ген GSI-β in vitro, включающий контактирование бактерий с композицией, включающей соединение формулы I
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой хлоро, амино, замещенный амино, связанный через азот гетероцикл, и его амиды, или гидроксил,
2
R представляет собой водород, бром, нитрозо, нитро, амино, или амино, замещенный алкилом или ацилом,
3
R представляет собой амино, замещенный алкилом или арилом амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, SH или ОН, или соединение формулы II:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой водород, хлор, гидроксил, амино, замещенный амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, гидроксил или амино,
6
R представляет собой водород, алкил или ацил,
9
R представляет собой водород, алкил, связанный через С гетероцикл или аминоацил,
Х и Y одинаковые и представляют собой СН или N, или соединение формулы III:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой гидроксил,
4
R представляет собой гидроксил или амино,
6
R представляет собой гидроксил,
7
R представляет собой замещенный метил,
Х и Y представляют собой N,
или соединение формулы IV:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
11
1
20
R представляет собой С-С алкил,
12
R представляет собой арил,
или соединение формулы V:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой водород,
13
R представляет собой арил,
14
R представляет собой замещенный амино,
Х и Y одинаковые и представляют собой СН,
или соединение формулы VI:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
12
R представляет собой замещенный арил, и
13
R представляет собой водород.
22. Способ по п.21, в котором соединение выбирают из соединений №№5, 8, 17, 18, 21, 23, 35, 36, 37, 39, 40, 42, 45, 48, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 61, 62, 63, 64, 66, 67, 68, 69, 76, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 88, 89, 90, 91, 93, 95, 96, 97, 98, 103, 104, 105, 106, 108, 110, 111, 115, 117, 121, 136, 137, 138, 139, 140, 142.
23. Способ лечения, предупреждения или улучшения одного или нескольких симптомов или расстройств, связанных с бактериальной инфекцией у млекопитающих, вызванной бактерией, содержащей ген GSI-β, включающий введение млекопитающему композиции, включающей соединение формулы I
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой хлор, амино, замещенный амино, связанный через азот гетероцикл, и его амиды, или гидроксил,
2
R представляет собой водород, бром, нитрозо, нитро, амино, или замещенный алкилом или ацилом амино,
3
R представляет собой амино, замещенный алкилом или арилом амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, SH или ОН, или
соединение формулы II:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой водород, хлор, гидроксил, амино, замещенный амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, гидроксил или амино,
6
R представляет собой водород, алкил или ацил,
9
R представляет собой водород, алкил, связанный через С гетероцикл или аминоацил,
X и Y одинаковые и представляют собой СИ или N, или соединение формулы III:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой гидроксил,
4
R представляет собой гидроксил или амино,
6
R представляет собой гидроксил,
7
R представляет собой замещенный метил,
Х и Y представляют собой N,
или соединение формулы IV:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
11
1
20
R представляет собой С-С алкил,
12
R представляет собой арил,
или соединение формулы V:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой водород,
13
R представляет собой арил,
14
R представляет собой замещенный амино,
Х и Y одинаковые и представляют собой СН,
или соединение формулы VI:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
12
R представляет собой замещенный арил, и
13
R представляет собой водород.
24. Способ по п.23, в котором соединение выбирают из соединений №№5, 8, 17, 18, 21, 23, 35, 36, 37, 39, 40, 42, 45, 48, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 61, 62, 63, 64, 66, 67, 68, 69, 76, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 88, 89, 90, 91, 93, 95, 96, 97, 98, 103, 104, 105, 106, 108, 110, 111, 115, 117, 121, 136, 137, 138, 139, 140, 142.
25. Способ ингибирования активности фосфорильрансферазы полипептида бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β in vivo, включающий контактирование введение композиции, включающей соединение формулы I
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой хлор, амино, замещенный амино, связанный через азот гетероцикл, и его амиды, или гидроксил,
2
R представляет собой водород, бром, нитрозо, нитро, амино, или замещенный алкилом или ацилом амино,
3
R представляет собой амино, замещенный алкилом или арилом амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, SH или ОН, или
соединение формулы II:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой водород, хлор, гидроксил, амино, замещенный амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, гидроксил или амино,
6
R представляет собой водород, алкил или ацил,
9
R представляет собой водород, алкил, связанный через С гетероцикл или аминоацил,
Х и Y одинаковые и представляют собой СН или N,
или соединение формулы III:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой гидроксил,
4
R представляет собой гидроксил или амино,
6
R представляет собой гидроксил,
7
R представляет собой замещенный метил,
X, Y представляют собой N,
или соединение формулы IV:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
11
1
20
R представляет собой С-С алкил,
12
R представляет собой арил,
или соединение формулы V:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой водород,
13
R представляет собой арил,
14
R представляет собой замещенный амино,
Х и Y одинаковые и представляют собой СН,
или соединение формулы VI:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
12
R представляет собой замещенный арил, и
13
R представляет собой водород.
26. Способ по п.25, в котором соединение выбирают из соединений №№5, 8, 17, 18, 21, 23, 35, 36, 37, 39, 40, 42, 45, 48, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 61, 62, 63, 64, 66, 67, 68, 69, 76, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 88, 89, 90, 91, 93, 95, 96, 97, 98, 103, 104, 105, 106, 108, 110, 111, 115, 117, 121, 136, 137, 138, 139, 140, 142.
2+
-
3
3
12
27. Способ создания пробной ингибирующей молекулы, которая содержит один или несколько структурных мотивов (Mn)·(НСО ) - АТФ комплекса или промежуточной формы в переходном состоянии промежуточного продукта реакции переноса фосфорила с участием карбоксифосфата, с использованием программируемого компьютера, включающего процессор и устройство ввода, включающий:
a) введение через устройство ввода данных о структуре активного центра фосфорилтрансферазы полипептида бактериальной аденилированной глутамин синтетазы I-β;
2+
-
3
3
12
b) создание пробной ингибирующей молекулы, которая содержит один или несколько структурных мотивов (Mn)·(НСО ) - АТФ комплекса или промежуточной формы в переходном состоянии промежуточного продукта реакции переноса фосфорила с участием карбоксифосфата компьютерными методами,
с) использование компьютерного протокола встраивания для определения, будет ли созданная пробная ингибирующая молекула ингибировать опосредованную карбоксифосфатом фосфорилтрансферазную активность или будет взаимодействовать с одной или несколькими аминокислотами в полипептиде бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β.
28. Способ по п.27, в котором взаимодействие с одной или несколькими аминокислотами происходит через одну или несколько водородных связей или ван-дер-Ваальсовых взаимодействий с одной или несколькими аминокислотами в активном центре.
29. Способ по п.27, дополнительно включающий оценку ингибиторной активности созданной пробной ингибирующей молекулы in vitro на полипептид бактериальной аденилированной глутаминсинтетазы I-β с применением методов, которыми определяют гидролиз АТФ, образование АДФ, переработку глутамата или образование глутамина.
30. Способ по любому из пп.19-29, при котором композиция содержит соединение, выбранное из соединений 97, 105, 111 и 117.
31. Способ по п.21 или 23, отличающийся тем, что указанные бактерии выбраны из группы, включающей Corynebacterium diphtheriae, Neisseria gonorrhoeae, Escherichia coli, Salmonella typhinurium, Salmonella typhi, Klebsiella pneumonias, Serratia marcescens, Proteus vulgaris, Shigella dysenteriae, Vibrio cholerae, Pseudomonas aeruginosa, Alcaligenes faecalis, Helicobacter pylori, Haemophilus influenzae, Bordetelle pertussis, Bordella bronchiseptia, Neisseria meningitides, Brucella melitensis, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Treponema pallidum, Leptospira interrogans, Acetinomyces israelii, Nocardia esteroides, Thiobacillus ferrooxidans, Azospirillum brazilensis, Anabaena sp., Fremyella diplosiphon и Streptomyces coelicolor.
32. Способ по п.21 или 23, при котором композиция уменьшает активность полипептида бактериальной дезаденилированной глутаминсинтетазы I-β до 30%.
33. Способ по п.21 или 23, при котором бактерия представляет собой Mycobacterium tuberculosis.
34. Фармацевтическая композиция для лечения, предупреждения или улучшения состояния при бактериальной инфекции у млекопитающих, вызванной бактерией, содержащей ген GSI-β, содержащая соединение формулы I
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой хлор, амино, замещенный амино, связанный через азот гетероцикл, и его амиды, или гидроксил,
2
R представляет собой водород, бром, нитрозо, нитро, амино, или замещенный алкилом или ацилом амино,
3
R представляет собой амино, замещенный алкилом или арилом амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, SH или ОН, или соединение формулы II:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой водород, хлор, гидроксил, амино, замещенный амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, гидроксил или амино,
6
R представляет собой водород, алкил или ацил,
9
R представляет собой водород, алкил, связанный через С гетероцикл или аминоацил,
Х и Y одинаковые и представляют собой СН или N,
или соединение формулы III:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой гидроксил,
4
R представляет собой гидроксил или амино,
6
R представляет собой гидроксил,
7
R представляет собой замещенный метил,
Х и Y представляют собой N, или соединение формулы IV:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
11
1
20
R представляет собой С-С алкил,
12
R представляет собой арил,
или соединение формулы V:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
1
R представляет собой водород,
13
R представляет собой арил,
14
R представляет собой замещенный амино,
Х и Y одинаковые и представляют собой СН,
или соединение формулы VI:
или его фармацевтически приемлемую соль или производное, в котором
12
R представляет собой замещенный арил, и
13
R представляет собой водород, в комбинации с фармацевтически приемлемым носителем или разбавителем.
35. Композиция по п.34, в которой соединение выбирают из соединений №№5, 8, 17, 18, 21, 23, 35, 36, 37, 39, 40, 42, 45, 48, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 61, 62, 63, 64, 66, 67, 68, 69, 76, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 88, 89, 90, 91, 93, 95, 96, 97, 98, 103, 104, 105, 106, 108, 110, 111, 115, 117, 121, 136, 137, 138, 139, 140, 142.
36. Применение соединения формулы I
или его фармацевтически приемлемой соли или производного, в котором
1
R представляет собой хлор, амино, замещенный амино, связанный через азот гетероцикл, и его амиды, или гидроксил,
2
R представляет собой водород, бром, нитрозо, нитро, амино, или замещенный алкилом или ацилом амино,
3
R представляет собой амино, замещенный алкилом или арилом амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, SH или ОН, или соединения формулы II:
или его фармацевтически приемлемой соли или производного, в котором
1
R представляет собой водород, хлор, гидроксил, амино, замещенный амино, или связанный через азот гетероцикл,
4
R представляет собой водород, гидроксил или амино,
6
R представляет собой водород, алкил или ацил,
9
R представляет собой водород, алкил, связанный через С гетероцикл или аминоацил,
Х и Y одинаковые и представляют собой СН или N,
или соединения формулы III:
или его фармацевтически приемлемой соли или производного, в котором
1
R представляет собой гидроксил,
4
R представляет собой гидроксил или амино,
6
R представляет собой гидроксил,
7
R представляет собой замещенный метил,
Х и Y представляют собой N,
или соединения формулы IV:
или его фармацевтически приемлемой соли или производного, в котором
11
1
20
R представляет собой С-С алкил,
12
R представляет собой арил,
или соединения формулы V:
или его фармацевтически приемлемой соли или производного, в котором
1
R представляет собой водород,
13
R представляет собой арил,
14
R представляет собой замещенный амино,
Х и Y одинаковые и представляют собой СН,
или соединения формулы VI;
или его фармацевтически приемлемой соли или производного, в котором
12
R представляет собой замещенный арил, и
13
R представляет собой водород,
для изготовления лекарственного средства для лечения, предупреждения или улучшения состояния при бактериальной инфекции, вызванной бактерией, содержащей ген GSI-β.