酰胺硫醚桥连1,3-硒唑和1,2,4-三唑衍生物合成及其对细胞分裂周期25磷酸酯酶B(Cdc25B)抑制活性

细胞分裂周期25磷酸酯酶B (Cdc25B)与致癌转化有关,是潜在的抗癌疗法的药物靶标.为筛选Cdc25B抑制剂,以1,3-硒唑为核心组块,利用酰胺硫醚键与1,2,4-三唑席夫碱活性组块桥连成目标化合物2-(1,2,4-三唑-3-基)硫代-N-(4-苯基-1,3-硒唑-2-基)乙酰胺(TATS).首先为验证将1,3-硒唑作为核心组块的合理性,选择了苯环未被修饰的TATS1与Cdc25B进行分子对接模拟,结果表明, 1,3-硒唑能紧密地嵌入Cdc25B结构中,与Cdc25B的重要催化位点Arg492发生N-H…PI非键弱相互作用,发挥了核心作用.酰胺羰基氧原子与Arg492和Arg488形成氢键,表明酰胺硫醚键引入合理.在理论对接研究的基础上,通过对1,2,4-三唑席夫碱活性组块中两个区域用不同基团修饰,设计并合成了13个新型目标化合物TATS1~TATS13,对比测试了目标化合物和重要中间体对Cdc25B的抑制活性.结果表明,其中12个目标化合物生物活性优于阳性参照物Na3VO4, 1,2,4-三唑席夫碱两个区域的不同修饰对抑制活性有明显影响,实现了活性叠加效应,表明该类结构化合物有望成为潜在的Cdc25B抑制剂.     

新型细胞分裂周期25磷酸酯酶B和蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制剂三唑并噻二唑-均三嗪的合成

以苯亚氨基为桥,设计合成了18个含有三唑并噻二唑和均三嗪双杂环的新型分子(4a~4i和5a~5i),并利用红外光谱、核磁共振谱和高分辨质谱等技术手段对其进行了结构表征。将吗啉和四氢吡咯分别与三聚氯氰发生双取代反应合成三嗪衍生物(1A和1B),然后将1A和1B分别与对氨基苯甲酸反应,合成重要中间体(2A和2B)。通过熔融法将8种脂肪酸与二氨基硫脲缩合得1,2,4-三唑衍生物3a~3h,最后将2A和2B在三氯氧磷和四丁基溴化铵催化下分别与3a~3h反应得目标产物。为了进一步比较3-脂肪基和3-苯基对药效活性的影响,利用相同方法设计合成了目标产物4i和5i。评价了目标产物对细胞分裂周期25磷酸酯酶B(Cdc25B)和蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制活性。结果发现:所有目标分子对Cdc25B均表现出良好的抑制活性,半抑制浓度(IC_(50)值)在2.40~0.31 mg/L之间,目标分子4a~4f和5a~5i的IC_(50)值均低于阳性参照物Na_3VO_4[(1.25±0.14)mg/L],有望成为潜在的Cdc25B抑制剂;在PTP1B测试中,14个目标分子具有优良的抑制活性,IC_(50)值在0.98~0.37 mg/L之间,低于阳性参照物齐墩果酸[(1.19±0.27)mg/L],有望成为潜在的PTP1B抑制剂。     

桑叶多糖SJB的结构分析和蛋白酪氨酸磷酸酯酶PTP1B抑制活性

通过DEAE-纤维素和凝胶过滤柱色谱对桑叶碱提粗多糖进行分级分离, 获得均一多糖SJB, 进行结构鉴定. 采用蛋白酪氨酸磷酸酯酶PTP1B体外模型对SJB进行降血糖活性测定. 结果表明: SJB的相对分子质量为5.4×104, 由鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、半乳糖醛酸组成的酸性杂多糖; 主链由1,2-、1,2,4-连接的鼠李糖和1,4-、1,3,4-连接的半乳糖醛酸组成; 侧链包括末端、1,5-、1,3,5-连接的阿拉伯糖; 末端、1,4-连接的葡萄糖以及末端、1,3-、1,4-、1,6-连接的半乳糖, 主要通过鼠李糖的O4位和半乳糖醛酸的O3位与主链相连. 该多糖为首次从桑叶中获得的酸性杂多糖. 20 μg/mL SJB对PTP1B的抑制率为31.7%.     

新型含咔唑环芳氨基乙酰腙衍生物的合成及其蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制活性评价

为寻找新型蛋白酪氨酸磷酸酶1B (PTPlB)抑制剂,设计并合成了一系列新型含咔唑环芳氨基乙酰腙衍生物.其结构和构型用IR、1H NMR、13C NMR和2D NMR(包括1H-1H COSY、1H-13C HMBC和NOESY)谱及元素分析进行了确证.通过对PTPlB抑制活性的测试发现,目标化合物对PTPlB有较强的...     

1,3,4-(口恶)二唑硫醚酰胺为核心骨架的新型多杂环分子的合成及对Cdc25B与PTP1B的抑制活性

首先利用含有三嗪的芳香酰肼(3)构筑了1,3,4-噁二唑衍生物(5), 然后将化合物5与含有1,3,4-噻二唑的衍生物(6)拼合合成了18个目标分子. 利用红外光谱(IR)、 核磁共振波谱(NMR)和高分辨质谱(HRMS)等技术对其结构进行了表征. 考察了目标分子对细胞分裂周期25磷酸酯酶B(Cdc25B)和蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B(PTP1B)的抑制活性. 结果表明, 有8个目标分子的抑制活性优于其阳性对照物, 有望成为潜在的Cdc25B抑制剂; 有12个目标分子的抑制活性优于其对照物, 有望成为潜在的PTP1B抑制剂.     

3,6-二取代三唑并噻二唑衍生物的合成及其对细胞分裂周期25B磷酸酶和蛋白酪氨酸磷酸酶1B抑制活性评价

合成出了一系列含苯并咪唑/芳氧甲基骨架的3,6-二取代三唑并噻二唑衍生物3a~3l,其结构经傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、核磁共振波谱仪(NMR)和元素分析得以确认。 评价了它们对细胞分裂周期25B磷酸酶(Cdc25B)/蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)的抑制活性,讨论了构效关系。 生物活性测试结果显示,化合物3a对Cdc25B和PTP1B的抑制活性最高,其半数抑制浓度(IC₅₀)值分别为(0.46±0.02) μg/mL和(1.77±0.40) μg/mL。 所得研究结果为开发新型Cdc25B/PTP1B抑制剂提供了参考依据。     

5-苯基-1,3,4-噻二唑衍生物的合成及含SH2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶1 (SHP1)抑制活性研究

作为细胞信号转导通路的关键节点分子,含SH2结构域蛋白酪氨酸磷酸酶l(SHPl)是潜在的抗肿瘤靶点.已知的SHP1抑制剂屈指可数.设计并合成了11个5-苯基-1,3,4-噻二唑衍生物.活性测试结果表明,部分衍生物对SHPl显示了一定强度的抑制活性.其中,化合物5b [IC50=(1.33±0.16) μmol/L]对S...     

细胞分裂周期25磷酸酯酶B抑制剂双1,2,4-三唑多杂环分子的设计合成

以1,2,4-三唑为核心结构的杂环分子,因其优良而广泛的生物活性,已成为药物筛选中重要的研究对象。 本文为了研究其构效关系,针对1,2,4-三唑结构中3个位点分别进行不同的结构修饰,并将其与哌嗪和均三嗪分别偶联,首次合成了两类共28个双三唑多杂环目标分子[TM1TM3(af)]和[TM4TM5(ae)]。 为了比较三唑中4-氨基对生物活性的影响,还与化合物6-吗啉-2,4-(5-硫醚基-4-氨基-3-正戊基1,2,4-三唑)-1,3,5-三嗪(C)和6-吡咯-2,4-(5-巯基-4-氨基-3-正戊基-1,2,4-三唑)-1,3,5-三嗪(D)进行了比较。 通过傅里叶变换红外光谱仪(IR)、核磁共振谱(¹H NMR)和高分辨率质谱仪(HRMS)等技术手段对28个目标分子进行了结构表征,研究了其对细胞分裂周期25磷酸酯酶B(Cdc25B)的抑制活性。 结果表明,21个目标分子表现出优良的抑制活性,9个目标分子的抑制活性优于阳性参照物,有望成为抗肿瘤药物先导物。     

含3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮结构查尔酮衍生物的合成及蛋白酪氨酸磷酸酯酶1B抑制活性研究

蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)作为胰岛素和瘦素信号转导通路的负调节因子,已成为治疗糖尿病和肥胖症的潜在靶标.为了寻找非磷酸酯类PTP1B抑制剂,设计、合成了一系列含3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮结构的新型查尔酮衍生物,并对化合物进行了PTP1B抑制活性测定.结果显示,所有化合物对PTP1B均显示出较强的抑制活性,其中化合物(E)-6-{4-[3-(4-氯苯基)-3-氧代-1-丙烯基]苄氧基}-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮(4e)和(E)-6-{4-[3-(3-溴苯基)-3-氧代-1-丙烯基]苄氧基}-3,4-二氢-2(1H)-喹啉酮(4i)活性最佳,IC50分别为(4.64±0.38)和(4.36±0.41)μmol/L.     

1,3-偶极环加成合成新型含2-苯基-1,2,3-三唑基的1,2,4-噁二唑啉衍生物

Schiff碱 3和肟或氯代肟在三乙胺作用下通过 1,3 偶极环加成生成一系列含 2 苯基 1,2 ,3 三唑基的 1,2 ,4 二唑啉类化合物 4a～ 4g ,5a～ 5g和 6a～ 6g .2 1个新化合物的结构经元素分析 ,1 HNMR ,IR和MS谱确证 .     

基于咔唑的新型碳酰腙衍生物的合成及蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制活性评价

合成出了一系列新型基于咔唑的单-/双-碳酰腙衍生物3和4.利用1H NMR、13C NMR、IR和元素分析对其进行了结构表征.评价了目标化合物对蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)的抑制活性,讨论了结构与活性的关系.实验结果显示,大部分化合物对PTP1B具有良好的抑制活性,其中1,5-双[(9-丁基-3-咔唑基)亚甲基]碳酰腙(4c)的抑制活性最高,IC50=(4.81±0.41)mmol/L,且活性高于对照药物齐墩果酸.对目标化合物1-[(9-庚基-3-咔唑基)亚甲基]碳酰腙(3f)和4c进行分子对接研究和密度泛函理论(DFT)计算.分子对接结果表明,化合物3f和4c结合到PTP1B酶由螺旋α3和α6形成的活性位点,与PTP1B酶通过氢键、极性、疏水和p-p等相互作用形成了稳定的复合物.     

Water Extract of Mungbean (Vigna radiata L.) Inhibits Protein Tyrosine Phosphatase-1B in Insulin-Resistant HepG2 Cells

The present study aimed to investigate the effects of mungbean water extract (MWE) on insulin downstream signaling in insulin-resistant HepG2 cells. Whole seed mungbean was extracted using boiling water, mimicking a traditional cooking method. Vitexin and isovitexin were identified in MWE. The results showed that MWE inhibited protein tyrosine phosphatase (PTP)-1B (IC₅₀ = 10 μg/mL), a negative regulator of insulin signaling. MWE enhanced cellular glucose uptake and altered expression of genes involved in glucose metabolism, including forkhead box O1 (FOXO1), phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK), and glycogen synthase kinase (GSK)-3β in the insulin-resistant HepG2 cells. In addition, MWE inhibited both α-amylase (IC₅₀ = 36.65 mg/mL) and α-glucosidase (IC₅₀ = 3.07 mg/mL). MWE also inhibited the formation of advanced glycation end products (AGEs) (IC₅₀ = 2.28 mg/mL). This is the first study to show that mungbean water extract increased cellular glucose uptake and improved insulin sensitivity of insulin-resistant HepG2 cells through PTP-1B inhibition and modulating the expression of genes related to glucose metabolism. This suggests that mungbean water extract has the potential to be a functional ingredient for diabetes.     

酪氨酸蛋白磷酸酯酶1B抑制剂的分子对接和三维定量构效关系研究

用一种柔性分子对接方法(FlexX)将12个2-草酰胺苯甲酸类抑制剂和酪氨酸蛋白磷酸酯酶(PTP1B)活性口袋进行分子对接,对接程序预测的抑制剂和酶之间的相互作用能与抑制活性之间有很好的相关性(非线性相关系数R²达0.859),这说明对接结果可以比较准确地预测抑制剂和PTP1B之间的结合模式.然后,将33个同类抑制剂的骨架叠合在分子对接预测的结合构象上,用比较分子力场分析方法(CoMFA)对其进行三维定量活性构效关系研究,得到的CoMFA模型具有很好的统计相关性(交互验证回归系数q²为0.650),并可以准确地预测测试集6个化合物的活性(平均标准偏差为0.177).同时,由CoMFA模型得出的抑制剂改造信息与用FlexX预测的结合模式是一致的,进一步证明我们预测的结合模式是正确的.为研究这类抑制剂和PTP1B的结合模式及对抑制剂进行结构改造提供了信息.     

基于咔唑的单-/双-硫代碳酰腙衍生物的合成及Cdc25B/PTP1B抑制活性评价

合成了一系列新型的基于咔唑的单-/双-硫代碳酰腙衍生物.利用IR、1H NMR、13C NMR和元素分析对其进行了结构表征.评价了目标化合物对Cdc25B和PTP1B的抑制活性,讨论了其结构与活性的关系.实验结果显示,大部分目标化合物对Cdc25B和PTP1B表现出良好的抑制活性.其中,1,5-双[(9-戊基-3-咔唑基)亚甲基]硫代碳酰腙(4d)对Cdc25B的抑制活性最高,IC50为(0.23±0.02)μg/m L.1,5-双[(9-乙基-3-咔唑基)亚甲基]硫代碳酰腙(4a)对PTP1B的抑制活性最高, IC50为(1.00±0.16)μg/m L.对目标化合物4a和4d进行分子对接研究和密度泛函理论(DFT)计算,结果表明,目标化合物4d和4a分别进入到了Cdc25B和PTP1B酶的活性位点区域,有活性作用的主要是硫代碳酰腙和咔唑基团.     

Potential Therapeutic Target Protein Tyrosine Phosphatase-1B for Modulation of Insulin Resistance with Polyphenols and Its Quantitative Structure–Activity Relationship

The increase in the number of cases of type 2 diabetes mellitus (T2DM) and the complications associated with the side effects of chemical/synthetic drugs have raised concerns about the safety of the drugs. Hence, there is an urgent need to explore and identify natural bioactive compounds as alternative drugs. Protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) functions as a negative regulator and is therefore considered as one of the key protein targets modulating insulin signaling and insulin resistance. This article deals with the screening of a database of polyphenols against PTP1B activity for the identification of a potential inhibitor. The research plan had two clear objectives. Under first objective, we conducted a quantitative structure–activity relationship analysis of flavonoids with PTP1B that revealed the strongest correlation (R² = 93.25%) between the number of aromatic bonds (naro) and inhibitory concentrations (IC₅₀) of PTP1B. The second objective emphasized the binding potential of the selected polyphenols against the activity of PTP1B using molecular docking, molecular dynamic (MD) simulation and free energy estimation. Among all the polyphenols, silydianin, a flavonolignan, was identified as a lead compound that possesses drug-likeness properties, has a higher negative binding energy of −7.235 kcal/mol and a pKd value of 5.2. The free energy-based binding affinity (ΔG) was estimated to be −7.02 kcal/mol. MD simulation revealed the stability of interacting residues (Gly183, Arg221, Thr263 and Asp265). The results demonstrated that the identified polyphenol, silydianin, could act as a promising natural PTP1B inhibitor that can modulate the insulin resistance.     

In Search for Multi-Target Ligands as Potential Agents for Diabetes Mellitus and Its Complications—A Structure-Activity Relationship Study on Inhibitors of Aldose Reductase and Protein Tyrosine Phosphatase 1B

Diabetes mellitus (DM) is a complex disease which currently affects more than 460 million people and is one of the leading cause of death worldwide. Its development implies numerous metabolic dysfunctions and the onset of hyperglycaemia-induced chronic complications. Multiple ligands can be rationally designed for the treatment of multifactorial diseases, such as DM, with the precise aim of simultaneously controlling multiple pathogenic mechanisms related to the disease and providing a more effective and safer therapeutic treatment compared to combinations of selective drugs. Starting from our previous findings that highlighted the possibility to target both aldose reductase (AR) and protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B), two enzymes strictly implicated in the development of DM and its complications, we synthesised 3-(5-arylidene-4-oxothiazolidin-3-yl)propanoic acids and analogous 2-butenoic acid derivatives, with the aim of balancing the effectiveness of dual AR/PTP1B inhibitors which we had identified as designed multiple ligands (DMLs). Out of the tested compounds, 4f exhibited well-balanced AR/PTP1B inhibitory effects at low micromolar concentrations, along with interesting insulin-sensitizing activity in murine C2C12 cell cultures. The SARs here highlighted along with their rationalization by in silico docking experiments into both target enzymes provide further insights into this class of inhibitors for their development as potential DML antidiabetic candidates.