Vítejte na webu Toxicology - Prof. RNDr. Jiří Patočka, DrSc
Přihlásit se nebo Registrovat Domů  ·  Prof. Patočka  ·  Student ART  ·  Student RA  ·  Student KRT  ·  Doktorand  ·  Fórum  

  Moduly
· Domů
· Archív článků
· Doporučit nás
· Články na internetu
· Fotogalerie
· Poslat článek
· Průzkumy
· Připomínky
· Soubory
· Soukromé zprávy
· Statistiky
· Témata
· Top 10
· Váš účet
· Verze pro PDA
· Vyhledávání

  Skupiny uživatelů
· Prof. Patočka
· Student ART
· Student RA
· Student KRT
· Doktorand

  Kdo je online
V tuto chvíli je 1810 návštěvník(ů) a 0 uživatel(ů) online.

Jste anonymní uživatel. Můžete se zdarma zaregistrovat zde


  Články vlastní: Kryptofyciny, cytotoxické cyklické depsipeptidy sinic rodu Nostoc
Publikováno: Sobota, 15.03. 2014 - 18:56:11 Od: Prof. Patocka
prof Patočka

Kryptofyciny, cytotoxické cyklické depsipeptidy sinic rodu Nostoc

Jiří Patočka

     Kryptofyciny představují skupinu makrocyklických depsipeptidů, tvořených vždy dvěmi aminokyselinami a dvěmi hydroxykyselinami. Kryptofyciny byly poprve popsány v roce 1990  skupinou pracovníků vedenou R.E. Schwartzem z farmaceutické společnosti Merck, kteří je izolovali ze sinic rodu Nostoc. (Schwartz et al., 1990). Protože tyto látky měly smrtící účinek na kvasinky rodu Cryptococcus, nazval je kryptofyciny (cryptophycins). Zájem o tyto přírodní látky se zvýšil, když byla zjištěna jejich chemická struktura (Moore, 1996) a bylo zjištěno, že jsou účinnými inhibitory mikrotubulů (Smith et al., 1994; Kerksiek et al., 1995; Bai et al., 1996) a když byla v preklinických testech prokázána jejich protinádorová aktivita (Corbett et al., 1996).



      Kryptofyciny mají mimořádně vysokou cytotoxicitu, hodnoty středních inhibičních koncentrací (IC50) se pohybují v řádu pikomolů a jsou tedy podstatně nižší než u látek s podobným mechanismem účinku, jako je např. vinblastin nebo paclitaxel (Bai et al., 1996). Tím mechanismem cytotoxického účinku kryptofycinů je jejich vazba na tubulin (Moobery et al., 1996), která vede k narušení tvorby cytoskeletu buňky, narušení struktury dělicího vřeténka během mitózy a vyústí v její apoptózu (Smith a Zhang, 1996; Moobery et al., 1996; Shih et al., 2001). Významnou úlohu při tom hraje signální dráha Bcl-2 (Lu et al., 2001).
      Dostupnost kryptofycinů k preklinickému i klinickému zkoušení a jednou možná i výrobě léku zvyšuje možnost jejich syntézy (Rej et al., 1996; Salamonczyk et al., 1996; Stevenson et al., 2002), která bude zřejmě levnější než jejich příprava z přírodního zdroje. I když tyto zdroje jsou zřejmě dobře dostupné a vhodné i pro pěstování v umělých podmínkách, je tu jeden problém. Sinice rodu Nostoc produkují řadu homologních kryptofycinů (Subbaraju et al., 1997) (vedle řady dalších, nežádoucích látek) a izolace a čištění toho správného by zřejmě výrobu značně prodražila. Syntetické kryptofyciny mohou také lépe vyhovět parametrům na nové léčivo, pokud jde o jejich účinnost, dostupnost, a další pro praxi důležitá kritéria (Georh et al., 1998; Chen et al., 1998; Panda et al., 1998; Schultz et al., 1998; Varie et al., 1999; Patel et al., 1999; Eggen et al., 2000; Ghosh et al., 2000; Liang et al., 2000; Li et al., 2002).
      Na základě preklinických studií byl jako nejvhodnější kryptofycin vybrán kryptofycin-52 (látka označená kódem LY355703)  (Barbier et al., 2001; Drew et al., 2002), byla vypracována jeho syntéza (Hoard et al., 2002) a byly s ním zahájeny klinické zkoušky  (Sessa et al., 2002; Stevenson et al., 2002) a posléze i 2 fáze klinického zkoušení (Edelman et al., 2003).
     Později se do preklinického zkoušení a prvé fáze klinického zkoušení dostávaly i další kryptofyciny: kryptofycin-24 (Vidya et al., 2003) nebo kryptofyciny-249 a 309 (Liang et al., 2005). I když zkoušky v této oblasti nejsou ještě dokončeny, kryptofyciny se jeví jako nová a nadějná skupina látek pro chemoterapii některých forem rakoviny (Rohr, 2006) na bázi inhibitorů mikrotubulů (Patočka a Strunecká, 1998), kterážto oblast výzkumu je stále živá (Nahrwold et al., 2010; Ding et al., 2011; Sammet et al., 2010, 2011; Bolduc et al., 2012; Weiß et al., 2012; 2013).

Literatura
Bai R, Schwartz RE, Kepler JA, Pettit GR, Hamel E. Characterization of the interaction of cryptophycin 1 with tubulin: binding in the Vinca domain, competitive inhibition of dolastatin 10 binding, and an unusual aggregation reaction. Cancer Res. 1996; 56(19): 4398-4406.
Barbier P, Gregoire C, Devred F, Sarrazin M, Peyrot V. In vitro effect of cryptophycin 52 on microtubule assembly and tubulin: molecular modeling of the mechanism of action of a new antimitotic drug. Biochemistry. 2001; 40(45): 13510-13519.  
Bolduc KL, Larsen SD, Sherman DH. Efficient, divergent synthesis of cryptophycin unit A analogues. Chem Commun (Camb). 2012 May 22. [Epub ahead of print]
Corbett TH, Valeriote FA, Demchik L, Polin L, Panchapor C, Pugh S, White K, Knight J, Jones J, Jones L, LoRusso P, Foster B, Wiegand RA, Lisow L, Golakoti T, Heltzel CE, Ogino J, Patterson GM, Moore RE. Preclinical anticancer activity of cryptophycin-8. J Exp Ther Oncol. 1996; 1(2): 95-108.
Ding Y, Rath CM, Bolduc KL, Håkansson K, Sherman DH. Chemoenzymatic synthesis  of cryptophycin anticancer agents by an ester bond-forming non-ribosomal peptide  synthetase module. J Am Chem Soc. 2011; 133(37): 14492-14495.
Drew L, Fine RL, Do TN, Douglas GP, Petrylak DP. The novel antimicrotubule agent cryptophycin 52 (LY355703) induces apoptosis via multiple pathways in human prostate cancer cells. Clin Cancer Res. 2002; 8(12): 3922-3932.
Edelman MJ, Gandara DR, Hausner P, Israel V, Thornton D, DeSanto J, Doyle LA.  Phase 2 study of cryptophycin 52 (LY355703) in patients previously treated with platinum based chemotherapy for advanced non-small cell lung cancer. Lung Cancer. 2003; 39(2): 197-199.
Eggen M, Mossman CJ, Buck SB, Nair SK, Bhat L, Ali SM, Reiff EA, Boge TC, Georg GI. Total synthesis of cryptophycin-24 (Arenastatin A) amenable to structural modifications in the C16 side chain. J Org Chem. 2000; 65(23): 7792-7799.
Georg GI, Ali SM, Stella VJ, Waugh WN, Himes RH. Halohydrin analogues of cryptophycin 1: synthesis and biological activity. Bioorg Med Chem Lett. 1998; 8(15): 1959-1962.
Ghosh AK, Bischoff A. A convergent synthesis of (+)-cryptophycin B, a potent antitumor macrolide from Nostoc sp. cyanobacteria. Org Lett. 2000; 2(11): 1573-1575.
Hoard DW, Moher ED, Martinelli MJ, Norman BH. Synthesis of cryptophycin 52 using the Shi epoxidation. Org Lett. 2002; 4(10): 1813-1815.
Chen BD, Nakeff A, Valeriote F. Cellular uptake of a novel cytotoxic agent, cryptophycin-52, by human THP-1 leukemia cells and H-125 lung tumor cells. Int J  Cancer. 1998; 77(6): 869-873.
Kerksiek K, Mejillano MR, Schwartz RE, Georg GI, Himes RH. Interaction of cryptophycin 1 with tubulin and microtubules. FEBS Lett. 1995; 377(1): 59-61.
Kushner J, Simpson C, Pugh S, Corbett TH. Cryptophycins-309, 249 and other cryptophycin analogs: preclinical efficacy studies with mouse and human tumors. Invest New Drugs. 2005; 23(3): 213-224.
Liang J, Moher ED, Moore RE, Hoard DW. Synthesis of cryptophycin 52 using the  sharpless asymmetric dihydroxylation: diol to epoxide transformation optimized for a base-sensitive substrate. J Org Chem. 2000; 65(10): 3143-3147.
Liang J, Moore RE, Moher ED, Munroe JE, Al-awar RS, Hay DA, Varie DL, Zhang TY, Aikins JA, Martinelli MJ, Shih C, Ray JE, Gibson LL, Vasudevan V, Polin L, White K,
Li LH, Tius MA. Stereospecific synthesis of cryptophycin 1. Org Lett. 2002; 4(10): 1637-1640.
Lu K, Dempsey J, Schultz RM, Shih C, Teicher BA. Cryptophycin-induced hyperphosphorylation of Bcl-2, cell cycle arrest and growth inhibition in human H460 NSCLC cells. Cancer Chemother Pharmacol. 2001; 47(2): 170-178.
Mooberry SL, Busquets L, Tien G. Induction of apoptosis by cryptophycin 1, a new antimicrotubule agent. Int J Cancer. 1997; 73(3): 440-448.
Mooberry SL, Taoka CR, Busquets L. Cryptophycin 1 binds to tubulin at a site distinct from the colchicine binding site and at a site that may overlap the vinca binding site. Cancer Lett. 1996; 107(1): 53-57.
Moore RE. Cyclic peptides and depsipeptides from cyanobacteria: a review. J Ind Microbiol. 1996; 16(2): 134-143.
Nahrwold M, Bogner T, Eissler S, Verma S, Sewald N. "Clicktophycin-52": a bioactive cryptophycin-52 triazole analogue. Org Lett. 2010; 12(5): 1064-1067.
Panda D, DeLuca K, Williams D, Jordan MA, Wilson L. Antiproliferative mechanism of action of cryptophycin-52: kinetic stabilization of microtubule dynamics by high-affinity binding to microtubule ends. Proc Natl Acad Sci U S A.  1998; 95(16): 9313-9318.
Patel VF, Andis SL, Kennedy JH, Ray JE, Schultz RM. Novel cryptophycin antitumor agents: synthesis and cytotoxicity of fragment "B" analogues. J Med Chem. 1999; 42(14): 2588-2603.
Patocka J, Strunecka A. The most important microtubule natural inhibitors. Acta medica (Hradec Kralove) 1998; 42(1): 3-8.
Rej R, Nguyen D, Go B, Fortin S, Lavallée JF. Total synthesis of cryptophycins and their 16-(3-Phenylacryloyl) derivatives. J Org Chem. 1996; 61(18): 6289-6295.
Rohr J. Cryptophycin anticancer drugs revisited. ACS Chem Biol. 2006; 1(12): 747-750.
Salamonczyk GM, Han K, Guo Zw Z, Sih CJ. Total Synthesis of Cryptophycins via  a Chemoenzymatic Approach. J Org Chem. 1996 Oct 4;61(20):6893-6900.
Sammet B, Bogner T, Nahrwold M, Weiss C, Sewald N. Approaches for the synthesis of functionalized cryptophycins. J Org Chem. 2010; 75(20): 6953-6960.
Sammet B, Brax M, Sewald N. A two step synthesis of a key unit B precursor of  cryptophycins by asymmetric hydrogenation. Beilstein J Org Chem. 2011; 7: 243-245.
Sessa C, Weigang-Köhler K, Pagani O, Greim G, Mora O, De Pas T, Burgess M, Weimer I, Johnson R. Phase I and pharmacological studies of the cryptophycin analogue LY355703 administered on a single intermittent or weekly schedule. Eur J Cancer. 2002; 38(18): 2388-2396.
Shih C, Teicher BA. Cryptophycins: A Novel Class of Potent Antimitotic Antitumor Depsipeptides. Curr Pharm Des 2001; 7: 1259–1276.
Schultz RM, Shih C, Wood PG, Harrison SD, Ehlhardt WJ. Binding of the epoxide  cryptophycin analog, LY355703 to albumin and its effect on in vitro antiproliferative activity. Oncol Rep. 1998; 5(5): 1089-1094.
Schwartz RE, Hirsch CF, Sesin DF, Flor JE, Chartrain M, Fromtling RE, Harris GH, Salvatore MJ, Liesch JM, Yudin K. Pharmaceuticals from Cultured Algae. J Ind Microbiol. 1990; 5: 113–124.
Smith CD, Zhang X. Mechanism of Action of Cryptophycin. J Biol Chem. 1996; 271: 6192–6198.
Smith CD, Zhang X, Mooberry SL, Patterson GM, Moore RE. Cryptophycin: a new antimicrotubule agent active against drug-resistant cells. Cancer Res. 1994; 54(14): 3779-3784.
Stevenson JP, Sun W, Gallagher M, Johnson R, Vaughn D, Schuchter L, Algazy K,  Hahn S, Enas N, Ellis D, Thornton D, O'Dwyer PJ. Phase I trial of the cryptophycin analogue LY355703 administered as an intravenous infusion on a day 1 and 8 schedule every 21 days. Clin Cancer Res. 2002; 8(8): 2524-2529.
Subbaraju GV, Golakoti T, Patterson GM, Moore RE. Three new cryptophycins from Nostoc sp. GSV 224. J Nat Prod. 1997;60(3) : 302-305.
Varie DL, Shih C, Hay DA, Andis SL, Corbett TH, Gossett LS, Janisse SK, Martinelli MJ, Moher ED, Schultz RM, Toth JE. Synthesis and biological evaluation of cryptophycin analogs with substitution at C-6 (fragment C region). Bioorg Med  Chem Lett. 1999; 9(3): 369-374.
Vidya R, Eggen M, Georg GI, Himes RH. Cryptophycin affinity labels: synthesis  and biological activity of a benzophenone analogue of cryptophycin-24. Bioorg Med Chem Lett. 2003; 13(4): 757-760.
Weiss C, Bogner T, Sammet B, Sewald N. Total synthesis and biological evaluation of fluorinated cryptophycins. Beilstein J Org Chem. 2012; 8: 2060- 2066.
Weiss C, Sammet B, Sewald N. Recent approaches for the synthesis of modified cryptophycins. Nat Prod Rep. 2013; 30(7): 924-940

 
 
  Přihlásit se
Přezdívka

Heslo

Ještě nemáte svůj účet? Můžete si jej vytvořit zde. Jako registrovaný uživatel získáte řadu výhod. Budete moct upravit vzhled tohoto webu, nastavit zobrazení komentářů, posílat komentáře, posílat zprávy ostatním uživatelům a řadu dalších.

  Související odkazy
· Více o tématu prof Patočka
· Další články od autora Prof. Patocka


Nejčtenější článek na téma prof Patočka:
Kyselina fytová a naše zdraví


  Hodnocení článku
Průměrné hodnocení: 5
Účastníků: 23

Výborný

Zvolte počet hvězdiček:

Výborný
Velmi dobré
Dobré
Povedený
Špatné


  Možnosti

 Vytisknout článek Vytisknout článek

 Poslat článek Poslat článek

Související témata

prof Patočka





Odebírat naše zprávy můžete pomocí souboru backend.php nebo ultramode.txt.
Powered by Copyright © UNITED-NUKE, modified by Prof. Patočka. Všechna práva vyhrazena.
Čas potřebný ke zpracování stránky: 0.28 sekund

Hosting: SpeedWeb.cz

Administrace