Enantiomerically pure and highly substituted alicyclic α,α- difluoro ketones: Potential inhibitors for malarial aspartic proteases, the plasmepsins

European Journal of Organic Chemistry

Volumn , Issue 24, 2010, Pages 4617-4629

  Fäh, Christoph ^a   Mathys, Roland ^a   Hardegger, Leo A ^a   Meyer, Solange ^b   Bur, Daniel ^b   Diederich, François ^a  

^a ETH ZURICH   (Switzerland)

^b ACTELION PHARMACEUTICALS LTD   (Switzerland)

Author keywords

Chiral resolution; Difluoro ketones; Inhibitors; Malaria; Medicinal chemistry; Novel building blocks

Indexed keywords

EID: 77955703114     PISSN: 1434193X     EISSN: 10990690     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/ejoc.201000712     Document Type: Article

References (51)

1. A. H. Lipkus, Q. Yuan, K. A. Lucas, S. A. Funk, W. F. Bartelt III, R. J. Schenck, A. J. Trippe, J. Org. Chem. 2008, 73, 4443-4451.
2. G. W. Bemis, M. A. Murcko, J. Med. Chem. 1996, 39, 2887-2893.
3. M. D. Burke, E. M. Berger, S. L. Schreiber, Science 2003, 302, 613-618.
4. G. Wuitschik, M. Rogers-Evans, A. Buckl, M. Bernasconi, M. Märki, T. Godel, H. Fischer, B. Wagner, I. Parrilla, F. Schuler, J. Schneider, A. Alker, W. B. Schweizer, K. Müller, E. M. Carreira, Angew. Chem. 2008, 120, 4588-4591;
5. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4512-4515.
6. G. Wuitschik, E. M. Carreira, B. Wagner, H. Fischer, I. Parrilla, F. Schuler, M. Rogers-Evans, K. Müller, J. Med. Chem. 2010, 53, 3227-3246.
7. G. Wuitschik, M. Rogers-Evans, K. Müller, H. Fischer, B. Wagner, F. Schuler, L. Polonchuk, E. M. Carreira, Angew. Chem. 2006, 118, 7900-7903;
8. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7736-7739.
9. K. Müller, C. Faeh, F. Diederich, Science 2007, 317, 1881-1886.
10. C. Faeh, L. A. Hardegger, L. Baitsch, W. B. Schweizer, S. Meyer, D. Bur, F. Diederich, Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 3947-3957.
11. P. R. Bernstein, B. J. Kosmider, E. P. Vacek, C. A. Veale, B. C. Gomes, Bioorg. Med. Chem. Lett. 1994, 4, 2175-2178.
12. K. M. Neder, S. A. French, S. P. F. Miller, Tetrahedron 1994, 50, 9847-9864.
13. L. A. Reiter, G. J. Martinelli, L. A. Reeves, P. G. Mitchell, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2000, 10, 1581-1584.
14. A. M. Doherty, I. Sircar, B. E. Kornberg, J. Quin III, R. T. Winters, J. S. Kaltenbronn, M. D. Taylor, B. L. Batley, S. R. Rapundalo, M. J. Ryan, C. A. Painchaud, J. Med. Chem. 1992, 35, 2-14.
15. D. Schrilin, C. Tarnus, S. Baltzer, J. M. Rémy, Bioorg. Med. Chem. Lett. 1992, 2, 651-654.
16. G. B. Dreyer, B. W. Metcalf, T. A. Tomaszek, T. J. Carr, A. C. Chandler III, L. Hyland, S. A. Fakhoury, V. W. Magaard, M. L. Moore, J. E. Strickler, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1989, 86, 9752-9756.
17. H. L. Sham, D. A. Betebenner, N. Wideburg, A. C. Saldivar, W. E. Kohlbrenner, A. Craig-Kennard, S. Vasavanonda, D. J. Kempf, J. J. Clement, J. E. Erickson, J. J. Plattner, D. W. Norbeck, FEBS Lett. 1993, 329, 144-146.
18. PDB searches were performed by using Relibase+, Version 2.2.1, Cambridge Crystallographic Data Centre, Cambridge, UK, February 2010. The searches were limited to X-ray crystal structures with a resolution of 1-2.5 Å.
19. C. F. Aguilar, N. B. Cronin, M. Badasso, T. Dreyer, M. P. Newman, J. B. Cooper, D. J. Hoover, S. P. Wood, M. S. Johnson, T. L. Blundell, J. Mol. Biol. 1997, 267, 899-915. PDB code: 2JXR.
20. L. Coates, P. T. Erskine, S. Mall, P. A. Williams, R. S. Gill, S. P. Wood, J. B. Cooper, Acta Crystallogr., Sect. D: Biol. Crystallogr. 2003, 59, 978-981. PDB code: 1OD1.
21. L. Coates, T. Han-Fang, S. Tomanicek, A. Kovalevsky, M. Mustyakimov, P. Erskine, J. Cooper, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7235-7237. PDB codes: 2JJI, 2JJJ, 2VS2.
22. M. N. G. James, A. R. Sielecki, K. Hayakawa, M. H. Gelb, Biochemistry 1992, 31, 3872-3886. PDB code: 1APV.
23. B. Veerapandian, J. B. Cooper, A. Sali, T. L. Blundell, R. L. Rosati, B. W. Dominy, D. B. Damon, D. J. Hoover, Protein Sci. 1992, 1, 322-328. PDB code: 1EPO.
24. A. M. Silva, R. E. Cachau, H. L. Sham, J. W. Erickson, J. Mol. Biol. 1996, 255, 321-340. PDB code: 1DIF.
25. B. Narayanan, W. Niu, H.-J. Joosten, Z. Li, R. K. P. Kuipers, P. J. Schaap, D. Dunaway-Mariano, O. Herzberg, J. Mol. Biol. 2009, 386, 486-503. PDB code: 3FA3.
26. R. Paulini, K. Müller, F. Diederich, Angew. Chem. 2005, 117, 1820-1839;
27. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1788-1805.
28. M. J. Bottomley, P. Lo Surdo, P. Di Giovine, A. Cirillo, R. Scarpelli, F. Ferrigno, P. Jones, P. Neddermann, R. De Francesco, C. Steinkühler, P. Gallinari, A. Carfi, J. Biol. Chem. 2008, 283, 26694-26704. PDB codes: 2VQJ, 2VQO, 2VQQ.
29. M. Harel, D. M. Quinn, H. K. Nair, I. Silman, J. L. Sussman, J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 2340-2346. PDB code: 1AMN.
30. D. Neidhart, Y. M. Wei, C. Cassidy, J. Lin, W. W. Cleland, P. A. Frey, Biochemistry 2001, 40, 2439-2447. PDB code: 1GG6.
31. Y. Zhang, J. Desharnais, T. H. Marsilje, C. Li, M. P. Hedrick, L. T. Gooljarsingh, A. Tavassoli, S. J. Benkovic, A. J. Olson, D. L. Boger, I. A. Wilson, Biochemistry 2003, 42, 6043-6056. PDB code: 1NJS.
32. J. Zuegg, K. Gruber, M. Gugganig, U. G. Wagner, C. Kratky, Protein Sci. 1999, 8, 1990-2000. PDB code: 5YAS.
33. Y. Zhang, J. Desharnis, D. L. Boger, I. A. Wilson, to be published. PDB codes: 1RBQ, 1RBY, 1RC1, 1RBM, 1RC0 and 1RBZ.
34. WHO fact sheet N8 94, 2007; available online: http:// www.rollbackmalaria.org/cmc-upload/2000/2000/2015/2372/ RBMInfosheet-2001.htm.
35. M. Schlitzer, ChemMedChem 2007, 2, 944-986.
36. R. W. Snow, C. A. Guerra, A. M. Noor, H. Y. Myint, S. I. Hay, Nature 2005, 434, 214-217.
37. J. Banerjee, J. Liu, W. Beatty, L. Pelosof, M. Klemba, D. E. Goldberg, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2002, 99, 990-995.
38. J. Liu, I. Y. Gluzman, M. E. Drew, D. E. Goldberg, J. Biol. Chem. 2005, 280, 1432-1437.
39. A. L. Omara-Opyene, P. A. Moura, C. R. Sulsona, J. A. Bonilla, C. A. Yowell, H. Fujioka, D. A. Fidock, J. B. Dame, J. Biol. Chem. 2004, 279, 54088-54096.
40. D. A. Carcache, S. R. Hörtner, A. Bertogg, C. Binkert, D. Bur, H. P. Märki, A. Dorn, F. Diederich, ChemBioChem 2002, 3, 1137-1141.
41. M. Zürcher, T. Gottschalk, S. Meyer, D. Bur, F. Diederich, ChemMedChem 2008, 3, 237-240.
42. M. Zürcher, F. Hof, L. Barandun, A. Schütz, W. B. Schweizer, S. Meyer, D. Bur, F. Diederich, Eur. J. Org. Chem. 2009, 1707-1719.
43. F. Hof, A. Schütz, C. Fäh, S. Meyer, D. Bur, J. Liu, D. E. Goldberg, F. Diederich, Angew. Chem. 2006, 118, 2193-2196;
44. Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 2138-2141.
45. C. Boss, O. Corminboeuf, C. Grisostomi, S. Meyer, A. F. Jones, L. Prade, C. Binkert, W. Fischli, T. Weller, D. Bur, ChemMed-Chem 2006, 1, 1341-1345.
46. L. Prade, A. F. Jones, C. Boss, S. Richard-Bildstein, S. Meyer, C. Binkert, D. Bur, J. Biol. Chem. 2005, 280, 23837-23843.
47. P. R. Gerber, K. Müller, J. Comput.-Aided Mol. Des. 1995, 9, 251-268.
48. J. Dale, H. Mosher, J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 512-519.
49. J. M. Seco, E. Quiñoá, R. Riguera, Chem. Rev. 2004, 104, 17-117.
50. G. M. Rubottom, J. M. Gruber, J. Org. Chem. 1978, 43, 1599-1602.
51. For another observation of similar biological activity displayed by enantiomeric PM ligands, see: D. A. Carcache, S. R. Hörtner, P. Seiler, F. Diederich, A. Dorn, H. P. Märki, C. Binkert, D. Bur, Helv. Chim. Acta 2003, 86, 2173-2191. For highly enantioselective binding, see ref.[40]