[发明专利]油菜素类固醇信号传导的抑制剂

说明书

本发明涉及油菜素类固醇信号传导的抑制剂。

油菜素类固醇是涉及许多过程的植物类固醇激素，这些过程包括细胞膨大和分裂、花粉管伸长、维管组织生长、衰老和应激响应的调制。油菜素类固醇由甾醇前体形成。许多涉及油菜素类固醇生物合成的酶通过分析拟南芥突变体例如dwf1、cbb1、dwf4、cpd、det2和ste1/dwf7而被识别。近来，对于番茄dx突变的分析导致一种在油菜素类固醇生物合成最后一步所涉及的酶被识别，该最后一步是油菜素甾酮(castasterone)转换为油菜素内酯——一种最具活性的油菜素类固醇。两种拟南芥同系物可以通过候选基因法进行识别。这些酶和DWF4以及CPD属于细胞色素P450单加氧酶家族。

油菜素内酯被受体激酶BRI1及其共同受体BAK1所感知，这些受体不同于类固醇受体，而位于细胞膜中。通过仍未知的机制，信号被转导至细胞核，并调控油菜素类固醇信号传导中所涉及的类GSK-3/Shaggy激酶：BIN2/UCU1、ASKι、ASKζ和ASKθ(Vert和Chory，2006)。这些激酶在由8个相邻的重复序列SXXXS构成的保守基序处磷酸化属于BES1/BZR1家族的转录因子。这些转录因子的活性因此被阻碍，因为只有其未磷酸化的变体可以与DNA结合并调控基因表达。脱磷酸作用由核蛋白磷酸酶BSU1及其同系物BSL1到3促成。而且，14-3-3蛋白质能结合磷酸化BZR1和BES1，这可能促进其重新定位到细胞质中。

尽管已知许多涉及油菜素类固醇生物合成和信号传导的酶，但是可用的抑制剂却很少。最初知道的选择性油菜素类固醇合成抑制剂是KM-01(Kim等人，1998)。因为其效能低，其应用极为有限。观察到赤霉酸生物合成抑制剂烯效唑(uniconazol)对于油菜素类固醇生物合成具有轻微的抑制作用，这导致油菜素内酯合成抑制剂(brassinazole)(Min等人，1999)和Brz2001(Sekimata等人，2001)的开发。同样地，通过丙环唑(propiconazole)的修饰，鉴定了其他油菜素类固醇抑制剂(Sekimata等人，2002)。油菜素内酯合成抑制剂(brassinazole)作用的靶标是细胞色素P450单加氧酶DWF4的血红素铁。油菜素内酯合成抑制剂(brassinazole)已被广泛用来研究油菜素类固醇的生物合成和作用。此外，油菜素内酯合成抑制剂(brassinazole)被用于遗传筛选，以分离不对该化合物应答的突变体。这导致了转录因子BZR1的识别。

4-[(5-溴-2-吡啶基)氨基]-4-氧代丁酸是琥珀酸与2-氨基-5-溴吡啶的一种单酰胺。在吡啶环的5位上的溴和羧酸基团被认为是其活性的重要特征。最近，通过化学遗传学方法，4-[(5-溴-2-吡啶基)氨基]-4-氧代丁酸被鉴定为油菜素类固醇信号传导抑制剂。4-[(5-溴-2-吡啶基)氨基]-4-氧代丁酸是一种非类固醇化合物，其通过抑制大部分类GSK-3/Shaggy激酶来诱导植物中组成性油菜素类固醇应答。拟南芥具有10种ASKs(拟南芥类GSK-3/Shaggy激酶)，其可以被分成4组。组I激酶(ASKα、ASKγ和ASKε)和组II激酶(BIN2、ASKζ和ASKι)对于4-[(5-溴-2-吡啶基)氨基]-4-氧代丁酸最为敏感。组III激酶ASKθ被适度抑制，而第二组III激酶ASKβ并不被抑制。ASKδ，组IV激酶，对于4-[(5-溴-2-吡啶基)氨基]-4-氧代丁酸也不敏感。这种特异性的原因还不了解。

丁酸4-[(5-溴-2-吡啶基)氨基]-4-氧代-甲酯的CAS登记号为697231-46-2。Burdulene等人(Pharm.Chem.J.，30(1996)：680-682)描述了i.a.2-氨基-5-溴吡啶与琥珀酸酐反应生成bikinin。GB1162 727A公开了N-取代酰胺酸，其促进植物生长。

Asami等人(“Pesticide Chemistry”第19章，(2007)，WILEY-VCH)报导了杀虫剂科学中关于小分子的常识。Ostaszewski等人(J.Molec.Struct.，474(1999)：197-206)公开了对单取代和双取代的吡啶酰胺酯的分子构象的研究。Roma等人(Bioo.Med.Chem.，8(2000)：751-768)报导了关于取代的嘧啶-4-酮-WO 2008/049729A1公开了非类固醇的油菜素类固醇模拟型。