Determinants of the Inhibition of DprE1 and CYP2C9 by Antitubercular Thiophenes

Mycobacterium tuberculosis (Mtb) DprE1, an essential isomerase for the biosynthesis of the mycobacterial cell wall, is a validated target for tuberculosis (TB) drug development. Here we report the X‐ray crystal structures of DprE1 and the DprE1 resistant mutant (Y314C) in complexes with TCA1 derivat...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Angewandte Chemie 2017-10, Vol.129 (42), p.13191-13195
Hauptverfasser: Liu, Renhe, Lyu, Xiaoxuan, Batt, Sarah M, Hsu, Mei‐Hui, Harbut, Michael B, Vilchèze, Catherine, Cheng, Bo, Ajayi, Kehinde, Yang, Baiyuan, Yang, Yun, Guo, Hui, Lin, Changyou, Gan, Fei, Wang, Chen, Franzblau, Scott G., Jacobs, William R., Besra, Gurdyal S., Johnson, Eric F., Petrassi, Mike, Chatterjee, Arnab K., Fütterer, Klaus, Wang, Feng
Format: Artikel
Sprache:eng
Schlagworte:
Online-Zugang:Volltext
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Beschreibung
Zusammenfassung:Mycobacterium tuberculosis (Mtb) DprE1, an essential isomerase for the biosynthesis of the mycobacterial cell wall, is a validated target for tuberculosis (TB) drug development. Here we report the X‐ray crystal structures of DprE1 and the DprE1 resistant mutant (Y314C) in complexes with TCA1 derivatives to elucidate the molecular basis of their inhibitory activities and an unconventional resistance mechanism, which enabled us to optimize the potency of the analogs. The selected lead compound showed excellent in vitro and in vivo activities, and low risk of toxicity profile except for the inhibition of CYP2C9. A crystal structure of CYP2C9 in complex with a TCA1 analog revealed the similar interaction patterns to the DprE1–TCA1 complex. Guided by the structures, an optimized molecule was generated with differential inhibitory activities against DprE1 and CYP2C9, which provides insights for development of a clinical candidate to treat TB. Selektivität durch Design: Die Strukturen von DprE1 und CYP2C9 im Komplex mit Inhibitoren zeigen ein ähnliches Interaktionsmuster zwischen Enzym und Inhibitor. Basierend auf den Strukturen wurde ein optimiertes Thiophen‐Analogon mit selektiver Hemmwirkung gegen DprE1 im Vergleich zu CYP2C9 entworfen und hergestellt.
ISSN:0044-8249
1521-3757
DOI:10.1002/ange.201707324