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Scientific Reports volume 13、記事番号: 1639 (2023) この記事を引用

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1 オルトメトリック

メトリクスの詳細

4 種類の新規モノメトキシおよびヒドロキシル置換環 A ジヒドロナルシクラシン誘導体の全合成により、この 7-ヒドロキシル誘導体が SARSCoV-2 および HSV-1 を標的とする強力かつ選択的な抗ウイルス剤であることが同定できました。 2 つの iPCS 株から生成された人工多能性幹細胞 (iPCS) 由来の脳器官オルガノイドを使用して測定された、HSV-1 感染を 50% 阻害するこの小分子の濃度 (IC50) は、0.504 μM および 0.209 μM と推定されました。 50 mM までの濃度ではオルガノイド生存率の有意な低下は観察されませんでした。ゲノム発現解析により、宿主細胞の自然免疫に対する有意な効果が明らかになり、ウイルスに対する複数の宿主防御機構を増強する因子として、PERKキナーゼの上方制御、真核生物開始因子2α（eIF2α）およびI型IFNのリン酸化を介した統合的ストレス応答の活性化が明らかになりました。感染。マウスの目に HSV-1 を感染させた後、化合物で処理すると in vivo での HSV-1 排出が劇的に減少しました。

天然物は創薬において中心的な役割を果たし続けており1、2、3、4、これはSARSCoV-2関連コロナウイルスに対する新たな手がかりを特定する最近の取り組みによって証明されている3。現在承認され研究中の治療薬は、プロテアーゼや RNA ポリメラーゼ阻害などの重要なウイルスタンパク質を標的とする薬剤を再利用または設計したものです4。ヒガンバナ科植物ファミリーのさまざまなメンバーから単離されたアルカロイド 5 は、抗がん作用 6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、抗ウイルス作用 17、18、19、20、21、彼らは、22 とアセチルコリンエステラーゼ活性を実証しました。ナルシクラシン (1) およびこのクラスの広範囲のアルカロイド (図 1) の抗ウイルス活性は 30 年前に報告されました 17。ヘルペス (HSV-1、VZV) などの DNA ウイルスやジカ (ZIKV) を含む RNA ウイルスに対する 1-デオキシパンクラチスタチン (2a) およびトランス-ジヒドロリコリシジン (2b)23 の強力な抗ウイルス活性も最近報告されています 19、20、24。関連するアルカロイドのリコリン (3) も、SARS 関連コロナウイルスの複製を顕著に示すことが示されています 21。ナルシクラシンクラスで観察される抗ウイルス活性のスペクトルに関与する作用機序は明らかではありません。ヒト真核生物翻訳伸長因子 1A (eEF1A) との相互作用によるタンパク質生合成の阻害は以前から示唆されており、最近再検討されました 22。 DNA だけでなく RNA ウイルスに対する広範囲の活性は興味深いものであり、特定のウイルス標的ではなく宿主防御機構の活性化を示唆している可能性があります。したがって、強力で選択的な抗ウイルス剤の開発は、原因となるメカニズムの基礎を明らかにするために必要な貴重な生物学的プローブとして機能するだろうと想像しました。 SARSCoV2で観察されるような、そのアップレギュレーションは急速に変異するウイルスタンパク質とは独立した強力な防御を提供する可能性があるため、このメカニズムを理解することが優先事項となった。

(A) 強力な抗ウイルス活性を持つ天然ヒガンバナ科成分、ナルシクラシン (1)、1-デオキシパンクラチスタチン (トランス-ジヒドロナルシクラシン) (2a)、トランス-ジヒドロリコリシジン (2b)、リコリン (3) および不活性合成 10b-アザ類似体 ( 4)。 (B) 新しいトランス-ジヒドロナルシクラシン類似体 5 ～ 8 と、シンナムアルデヒド誘導体 10 およびアジドアセトン 11 から誘導できるシクロヘキサン誘導体 9 を介した逆合成が提案されています。

ここでは、環 A が一置換された C9-OMe (5)、C9-OH (6)、C7-OMe (7)、および C7-OH (8) を含む 4 つの新しいジヒドロナルシクラシン類似体の不斉合成について説明します。官能化された環-C (図2)。最初の抗ウイルス活性研究により、HSV-1 に対する抗ウイルス活性を示す構造的に最小の類似体として、7-ヒドロキシル類似体 8 が単独で同定されました。化合物 8 は、SARSCoV-2 コロナウイルスに対して強力かつ選択的な抗ウイルス活性を示すことも判明しました。我々は、DNA ウイルスと RNA ウイルスの両方に対して観察された活性と一致する化合物 8 の生物学的標的および作用機序に関する初期の発見を報告します。私たちは、化合物 8 が真核生物の統合ストレス応答 (ISR) とその結果として生じるシグナル伝達ネットワークを活性化し、オートファジーを誘導することを実証します。化合物 8 はまた、自然免疫を活性化してサーチュインシグナル伝達経路を上方制御します。宿主細胞におけるこれらの相乗的な抗ウイルス防御の上方制御は、観察された広域スペクトルの抗ウイルス活性を説明する。重要なのは、これらのプロセスは、高度に変異しやすいウイルス構造タンパク質やプロテアーゼなどの非構造標的との相互作用に依存していないため、化合物 8 は、安定した広域スペクトルの抗ウイルス剤の進歩に向けた重要な先駆者となることです。化合物 8 はまた、マウスモデルにおいて強力な in vivo 抗 HSV-1 活性を示しました。

99% and > 98% enantiomeric excess (e.e.) respectively (baseline resolved) using chiral HPLC (AD-H column). Dehydration of 13 via the in-situ formed mesylate and immediate reduction of the ketone using the bulky lithium tri-tert-butoxyaluminium hydride yielded the equatorial alcohol 14 exclusively in 95% yield for the two steps. Epoxidation of the allylic alcohol 14 produces both diastereomeric epoxide which are opened stereospecifically through exclusive axial attack using sodium benzoate in water, yielding the 2,3-diaxial-4-equatorial triol, which was acetylated with Ac2O in the presence pyridine to give triacetate 15 in 77% overall yield from 13. The phenanthridone ring was closed employing Banwell’s modification of the Bischler-Napieralski reaction28, giving the regioisomeric tricyclic products 16 and 17. Compounds 16 and 17 were clearly resolved on silica and separated by gradient elution flash chromatography starting from 100% dichloromethane, yielding 16 (major) and 17 (minor) in 51% and 15% isolated yields respectively. Selective cleavage of the C9-methyl ether in 16 proved problematic. Attempted cleavage using standard reagents such as TMSI or BBr3 gave mixtures of products, and the use of BCl3-dimethylsulfide resulted in ester cleavage. Nevertheless, it was discovered that the use of AlCl3 in the presence of the phase transfer catalyst tetrabutylammonium iodide (1:3) was successful, following a protocol developed by Steglich and co-workers29. This procedure provided phenolic compound 19 in 88% yield. The same reaction conditions were repeated for the cleavage of C7-methyl ether 17, which also provided the demethylated phenol 20 in 89% yield. Global saponification of the acetate groups was readily achieved in compounds 16, 19, 17 and 20 using K2CO3 and aqueous methanol finally yielding the required compounds 5, 6, 7, and 8 respectively (Fig. 3)./p>