Synthesis of Unsymmetrical Squaramides as Allosteric GSK-3β Inhibitors Promoting β-Catenin-Mediated Transcription of TCF/LEF in Retinal Pigment Epithelial Cells.
The authors thank MIUR-PRIN no. 20175SA5JJ.
Journal
ChemMedChem
ISSN: 1860-7187
Titre abrégé: ChemMedChem
Pays: Germany
ID NLM: 101259013
Informations de publication
Date de publication:
16 12 2022
16 12 2022
Historique:
revised:
03
10
2022
received:
19
08
2022
pubmed:
5
10
2022
medline:
21
12
2022
entrez:
4
10
2022
Statut:
ppublish
Résumé
The glycogen synthase kinase 3β (GSK-3β) is a ubiquitous enzyme that is a validated target for the development of potential therapeutics useful in several diseases including retinal degeneration. Aiming at developing an innovative class of allosteric inhibitors of GSK-3β potentially useful for retinal degeneration, we explored the class of squaramides. The developed compounds (6 a-l) were obtained through a nontoxic one-pot synthetic protocol, which employs low-cost goods and avoids any purification step. Ethanol was used as the reaction solvent, simultaneously allowing the pure reaction products' recovery (by precipitation). Out of this set of squaramides, 6 j stood out, from computational and enzymatic converging data, as an ATP non-competitive inhibitor of GSK-3β of micromolar potency. When engaged in cellular studies using retinal pigment epithelial cells (ARPE-19) transfected with a luciferase reporter gene under the control of T-cell factor/lymphoid enhancer factor (TCF/LEF) binding sites, 6 j was able to dose-dependently induce β-catenin nuclear accumulation, as shown by the increased luciferase activity at a concentration of 2.5 μM.
Identifiants
pubmed: 36194001
doi: 10.1002/cmdc.202200456
doi:
Substances chimiques
beta Catenin
0
Glycogen Synthase Kinase 3 beta
EC 2.7.11.1
Luciferases
EC 1.13.12.-
squaramide
0
TCF Transcription Factors
0
Quinine
A7V27PHC7A
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e202200456Informations de copyright
© 2022 Wiley-VCH GmbH.
Références
U. Maurer, F. Preiss, P. Brauns-Schubert, L. Schlicher, C. Charvet, J. Cell Sci. 2014, 127, 1369-1378.
P. Patel, J. R. Woodgett, Curr. Top. Dev. Biol. 2017, 123, 277-302.
C. Racaud-Sultan, N. Vergnolle, Cells 2021, 10, 1-12.
O. Naujok, J. Lentes, U. Diekmann, C. Davenport, S. Lenzen, BMC Res. Notes 2014, 7, 1-8.
E. M. R. Koelman, A. Yeste-Vázquez, T. N. Grossmann, Bioorg. Med. Chem. 2022, 70, 116920.
S. Brogi, S. Maramai, M. Brindisi, G. Chemi, V. Porcari, C. Corallo, L. Gennari, E. Novellino, A. Ramunno, S. Butini, G. Campiani, S. Gemma, ChemMedChem 2017, 12, 2074-2085.
D. Wu, W. Pan, Trends Biochem. Sci. 2010, 35, 161-168.
S. K. Liu, H. X. Xie, Y. X. Ge, J. Zhang, C. S. Jiang, Monatsh. Chem. 2021, 152, 19-33.
L. Llorach-Pares, E. Rodriguez-Urgelles, A. Nonell-Canals, J. Alberch, C. Avila, M. Sanchez-Martinez, A. Giralt, Biomol. Eng. 2020, 10, 1-22.
T. Inoue, T. Kagawa, M. Fukushima, T. Shimizu, Y. Yoshinaga, S. Takada, H. Tanihara, T. Taga, Stem Cells 2006, 24, 95-104.
G. Carullo, S. Federico, N. Relitti, S. Gemma, S. Butini, G. Campiani, ACS Chem. Neurosci. 2020, 11(15), 2173-2191. DOI 10.1021/acschemneuro.0c00358.
A. P. Saraswati, S. M. Ali Hussaini, N. H. Krishna, B. N. Babu, A. Kamal, Eur. J. Med. Chem. 2018, 144, 843-858.
J. Wei, J. Wang, J. Zhang, J. Yang, G. Wang, Y. Wang, Eur. J. Med. Chem. 2022, 236, 114301.
J. E. Gray, J. R. Infante, L. H. Brail, G. R. Simon, J. F. Cooksey, S. F. Jones, D. L. Farrington, A. Yeo, K. A. Jackson, K. H. Chow, M. J. Zamek-Gliszczynski, H. A. Burris III, Invest. New Drugs 2015, 33, 1187-1196.
T. L. Mathuram, T. Venkatesan, J. Das, U. Natarajan, A. Rathinavelu, Biotechnol. Lett. 2020, 42, 1351-1368.
R. Buonfiglio, F. Prati, M. Bischetti, C. Cavarischia, G. Furlotti, R. Ombrato, Molecules 2020, 25(9), 2163. DOI 10.3390/molecules25092163.
M. Arnost, A. Pierce, E. ter Haar, D. Lauffer, J. Madden, K. Tanner, J. Green, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010, 20, 1661-1664.
F. Takahashi-Yanaga, Biochem. Pharmacol. 2013, 86, 191-199.
A. Martinez, D. I. Perez, C. Gil, Curr. Top. Med. Chem. 2013, 13, 1808-1819.
G. M. Silva, R. S. Borges, K. L. B. Santos, L. B. Federico, I. A. G. Francischini, S. Q. Gomes, M. P. Barcelos, R. C. Silva, C. B. R. Santos, C. H. T. P. Silva, Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 8252.
V. Palomo, I. Soteras, D. I. Perez, C. Gil, N. E. Campillo, A. Martinez, J. Med. Chem. 2011, 54(24), 8461-8470.
V. Palomo, D. I. Perez, C. Roca, C. Anderson, N. Rodríguez-Muela, C. Perez, J. A. Morales-Garcia, J. A. Reyes, N. E. Campillo, A. M. Perez-Castillo, L. L. Rubin, L. Timchenko, C. Gil, A. Martinez, J. Med. Chem. 2017, 60, 4983-5001.
P. Zhang, S. Li, Y. Gao, W. Lu, K. Huang, D. Ye, X. Li, Y. Chu, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2014, 24, 5639-5643.
A. Sánchez-Cruz, B. Villarejo-Zori, M. Marchena, J. Zaldivar-Díez, V. Palomo, C. Gil, I. Lizasoain, P. De La Villa, A. Martínez, E. J. De La Rosa, C. Hernández-Sánchez, Mol. Neurodegener. 2018, 13, 1-10.
M. Marchena, B. Villarejo-Zori, J. Zaldivar-Diez, V. Palomo, C. Gil, C. Hernández-Sánchez, A. Martínez, E. J. de la Rosa, J. Enzyme Inhib. Med. Chem. 2017, 32, 522-526.
S. Butini, S. Gemma, M. Brindisi, G. Borrelli, A. Lossani, A. M. Ponte, A. Torti, G. Maga, L. Marinelli, V. La Pietra, I. Fiorini, S. Lamponi, G. Campiani, D. M. Zisterer, S.-M. Nathwani, S. Sartini, C. La Motta, F. Da Settimo, E. Novellino, F. Focher, J. Med. Chem. 2011, 54, 1401-1420.
L. Savi, M. Brindisi, G. Alfano, S. Butini, V. La Pietra, E. Novellino, L. Marinelli, A. Lossani, F. Focher, C. Cavella, G. Campiani, S. Gemma, Chem. Biol. Drug Des. 2016, 87, 112-120.
S. Brogi, A. Ramunno, L. Savi, G. Chemi, G. Alfano, A. Pecorelli, E. Pambianchi, P. Galatello, G. Compagnoni, F. Focher, G. Biamonti, G. Valacchi, S. Butini, S. Gemma, G. Campiani, M. Brindisi, Eur. J. Med. Chem. 2017, 138, 438-457.
L. A. Marchetti, L. K. Kumawat, N. Mao, J. C. Stephens, R. B. P. Elmes, Chem 2019, 5, 1398-1485.
K. A. Agnew-Francis, C. M. Williams, Chem. Rev. 2020, 120, 11616-11650.
C. J. A. Ribeiro, S. P. Kumar, J. Gut, L. M. Gonçalves, P. J. Rosenthal, R. Moreira, M. M. M. Santos, Eur. J. Med. Chem. 2013, 69, 365-372.
P. Li, B. Wang, G. Li, L. Fu, D. Zhang, Z. Lin, H. Huang, Y. Lu, Eur. J. Med. Chem. 2020, 206, 112538. DOI 10.1016/j.ejmech.2020.112538.
B. Svobodova, E. Mezeiova, V. Hepnarova, M. Hrabinova, L. Muckova, T. Kobrlova, D. Jun, O. Soukup, M. L. Jimeno, J. Marco-Contelles, J. Korabecny, Biomol. Eng. 2019, 9(8), 379. DOI 10.3390/biom9080379.
S. Kar, H. Sanderson, K. Roy, E. Benfenati, J. Leszczynski, Chem. Rev. 2022, 122, 3637-3710.
J. V. Alegre-Requena, E. Marqués-López, R. P. Herrera, RSC Adv. 2015, 5, 33450-33462.
G. Carullo, P. Governa, A. Leo, L. Gallelli, R. Citraro, E. Cione, M. C. Caroleo, M. Biagi, F. Aiello, F. Manetti, ChemistrySelect 2019, 4, 8429-8433.
G. Carullo, S. Mazzotta, A. Koch, K. M. Hartmann, O. Friedrich, D. F. Gilbert, M. Vega-Holm, R. Schneider-Stock, F. Aiello, Antioxidants 2020, 9, 1-16.
S. Mazzotta, L. Frattaruolo, M. Brindisi, C. Ulivieri, F. Vanni, A. Brizzi, G. Carullo, A. R. Cappello, F. Aiello, Future Med. Chem. 2020, 12, 5-17.
D. E. V. Pires, T. L. Blundell, D. B. Ascher, J. Med. Chem. 2015, 58, 4066-4072.
A. Sampedro, R. Villalonga-Planells, M. Vega, G. Ramis, S. Fernández de Mattos, P. Villalonga, A. Costa, C. Rotger, Bioconjugate Chem. 2014, 25, 1537-1546.
S. Federico, T. Khan, A. Fontana, S. Brogi, R. Benedetti, F. Sarno, G. Carullo, A. Pezzotta, A. P. Saraswati, E. Passaro, L. Pozzetti, A. Papa, N. Relitti, S. Gemma, S. Butini, A. Pistocchi, A. Ramunno, F. Vincenzi, K. Varani, V. Tatangelo, L. Patrussi, C. T. Baldari, S. Saponara, B. Gorelli, S. Lamponi, M. Valoti, F. Saccoccia, M. Giannaccari, G. Ruberti, D. Herp, M. Jung, L. Altucci, G. Campiani, Eur. J. Med. Chem. 2022, 238, 114409.
G. Campiani, C. Cavella, J. D. Osko, M. Brindisi, N. Relitti, S. Brogi, A. P. Saraswati, S. Federico, G. Chemi, S. Maramai, G. Carullo, B. Jaeger, A. Carleo, R. Benedetti, F. Sarno, S. Lamponi, P. Rottoli, E. Bargagli, C. Bertucci, D. Tedesco, D. Herp, J. Senger, G. Ruberti, F. Saccoccia, S. Saponara, B. Gorelli, M. Valoti, B. Kennedy, H. Sundaramurthi, S. Butini, M. Jung, K. M. Roach, L. Altucci, P. Bradding, D. W. Christianson, S. Gemma, A. Prasse, J. Med. Chem. 2021, 64, 9960-9988.
F. Aulicino, E. Pedone, F. Sottile, F. Lluis, L. Marucci, M. P. Cosma, Stem Cell Reports 2020, 15, 646-661.
Q. Guo, A. Kim, B. Li, A. Ransick, H. Bugacov, X. Chen, N. Lindström, A. Brown, L. Oxburgh, B. Ren, A. P. McMahon, eLife 2021, 10, e64444. DOI 10.7554/eLife.64444.
R. Dajani, E. Fraser, S. M. Roe, N. Young, V. Good, T. C. Dale, L. H. Pearl, Cell 2001, 105, 721-732.
D. Lagorce, O. Sperandio, H. Galons, M. A. Miteva, B. O. Villoutreix, BMC Bioinf. 2008, 9, 396.
D. Lagorce, O. Sperandio, J. B. Baell, M. A. Miteva, B. O. Villoutreix, Nucleic Acids Res. 2015, 43, W200-W207.
A. Grillo, F. Fezza, G. Chemi, R. Colangeli, S. Brogi, D. Fazio, S. Federico, A. Papa, N. Relitti, R. Di Maio, G. Giorgi, S. Lamponi, M. Valoti, B. Gorelli, S. Saponara, M. Benedusi, A. Pecorelli, P. Minetti, G. Valacchi, S. Butini, G. Campiani, S. Gemma, M. Maccarrone, G. Di Giovanni, ACS Chem. Neurosci. 2021, 12, 1716-1736.
M. A. Khanfar, R. A. Hill, A. Kaddoumi, K. A. El Sayed, J. Med. Chem. 2010, 53, 8534-8545.
G. M. Tosi, D. Giustarini, L. Franci, A. Minetti, F. Imperatore, E. Caldi, P. Fiorenzani, A. M. Aloisi, A. Sparatore, R. Rossi, M. Chiariello, M. Orlandini, F. Galvagni, Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 1-12.
M. T. Veeman, D. C. Slusarski, A. Kaykas, S. H. Louie, R. T. Moon, Curr. Biol. 2003, 13, 680-685.
G. M. Tosi, G. Neri, E. Caldi, F. Fusco, T. Bacci, A. Tarantello, E. Nuti, D. Marigliani, S. Baiocchi, C. Traversi, M. Barbarino, C. M. Eandi, B. Parolini, L. Mundo, A. Santucci, M. Orlandini, F. Galvagni, Sci. Rep. 2018, 8, 1-9.