Recent advances in the discovery of GSK-3 inhibitors and a perspective on their utility for the treatment of alzheimer's disease

Annual Reports in Medicinal Chemistry

Volumn 44, Issue 1, 2009, Pages 3-26

  Gentles, Robert G ^a   Hu, Shuanghua ^a   Dubowchik, Gene M ^a  

^a BRISTOL MYERS SQUIBB   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 78650376641     PISSN: 00657743     EISSN: None     Source Type: Book Series    
DOI: 10.1016/S0065-7743(09)04401-7     Document Type: Review

References (103)

1. 2009 Alzheimer's Disease Facts and Figures. Alzheimer's & Dementia, 2009, 5, 30.
2. R. Gilstad John and E. Finucane Thomas, J. Am. Geriatr. Soc., 2008, 56, 1556.
3. J. Hardy, J. Alzheimer's Dis., 2006, 9(Suppl. 3), 151.
4. J. Zaghi, B. Goldenson, M. Inayathullah, A. S. Lossinsky, A. Masoumi, H. Avagyan, M. Mahanian, M. Bernas, M. Weinand, M. J. Rosenthal, A. Espinosa-Jeffrey, J. Vellis, D. B. Teplow and M. Fiala, Acta Neuropathol., 2009, 117, 111.
5. I. Grundke-Iqbal, K. Iqbal, M. Quinlan, Y. C. Tung, M. S. Zaidi and H. M. Wisniewski, J. Biol. Chem., 1986, 261, 6084.
6. H. Stebbings, Cytoskeleton, 1996, 2, 113.
7. M. L. Michaelis, S. Ansar, Y. Chen, E. R. Reiff, K. I. Seyb, R. H. Himes, K. L. Audus and G. I. Georg, J. Pharmacol. Exp. Ther., 2005, 312, 659.
8. K. Vehmas Anne, H. Kawas Claudia, F. Stewart Walter and C. Troncoso Juan, Neurobiol. Aging, 2003, 24, 321.
9. C. G. Dotti and B. De Strooper, Nat. Cell Biol., 2009, 11, 114.
10. K. Jellinger, J. Neurol., 1977, 214, 195.
11. J. A. Hardy and G. A. Higgins, Science, 1992, 256, 184.
12. G. G. Glenner and C. W. Wong, Biochem. Biophys. Res. Commun., 1984, 120, 885.
13. C. L. Masters, G. Simms, N. A. Weinman, G. Multhaup, B. L. McDonald and K. Beyreuther, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1985, 82, 4245.
14. J. W Geddes, K. J. Anderson and C. W Cotman, Exp. Neurol., 1986, 94, 767.
15. M. Kawai, P. Cras and G. Perry, Brain Res., 1992, 592, 278.
16. J. Rogers and J. H. Morrison, J. Neurosci., 1985, 5, 2801.
17. J. B. Standridge and E. M. Welsh (eds), Trends in Alzheimer's Disease Research, Nova Science Publishers, Hauppauge, NY, 2006, pp. 53-96.
18. B. A. Yankner, Nat. Med., 1996, 2, 850.
19. A. Lorenzo and B. A. Yankner, Ann. N.Y. Acad. Sci., 1996, 777, 89, Neurobiology of Alzheimers Disease.
20. A. Ferreira, Q. Lu, L. Orecchio and K. S. Kosik, Mol. Cell. Neurosci., 1997, 9, 220.
21. P. Delobel, S. Flament, M. Hamdane, A. Delacourte, J. P. Vilain and L. Buee, FEBS Lett., 2002, 516, 151.
22. K. Leroy, Z. Yilmaz and J. P. Brion, Neuropathol. Appl. Neurobiol., 2007, 33, 43.
23. K. Iqbal and I. Grundke-Iqbal, J. Alzheimer's Dis., 2006, 9(Suppl. 3), 219.
24. C. M. Wischik, M. Novak, P. C. Edwards, A. Klug, W. Tichelaar and R. A. Crowther, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 1988, 85, 4884.
25. M. A. Glicksman, G. D. Cuny, M. Liu, B. Dobson, K. Auerbach, R. L. Stein and K. S. Kosik, Curr. Alzheimer Res., 2007, 4, 547.
26. C. Hooper, R. Killick and S. Lovestone, J. Neurochem., 2008, 104, 1433.
27. G. J. Biessels and L. J. Kappelle, Biochem. Soc. Trans., 2005, 33, 1041.
28. G. V. De Ferrari, A. Papassotiropoulos, T. Biechele, F. W. De-Vrieze, M. E. Avila, M. B. Major, A. Myers, K. Saez, J. P. Henriquez, A. Zhao, M. A. Wollmer, R. M. Nitsch, C. Hock, C. M. Morris, J. Hardy and R. T. Moon, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2007,104, 9434.
29. E. M. Reiman, J. A. Webster, A. J. Myers, J. Hardy, T. Dunckley, V. L. Zismann, K. D. Joshipura, J. V. Pearson, D. Hu-Lince, M. J. Huentelman, D. W. Craig, K. D. Coon, W. S. Liang, R. H. Herbert, T. Beach, K. C. Rohrer, A. S. Zhao, D. Leung, L. Bryden, L. Marlowe, M. Kaleem, D. Mastroeni, A. Grover, C. B. Heward, R. Ravid, J. Rogers, M. L. Hutton, S. Melquist, R. C. Petersen, G. E. Alexander, R. J. Caselli, W. Kukull, A. Papassotiropoulos and D. A. Stephan, Neuron, 2007, 54, 713.
30. C. J. Phiel, C. A. Wilson, V. M. Y. Lee and P. S. Klein, Nature (London), 2003, 423, 435.
31. X. Sun, S. Sato, O. Murayama, M. Murayama, J. M. Park, H. Yamaguchi and A. Takashima, Neurosci. Lett., 2002, 321, 61.
32. S. Hu, N. Begum Aynun, R. Jones Mychica, S. Oh Mike, K. Beech Walter, H. Beech Beverly, F. Yang, P. Chen, J. Ubeda Oliver, C. Kim Peter, P. Davies, Q. Ma, M. Cole Greg and A. Frautschy Sally, Neurobiol. Dis., 2009, 33, 193.
33. G. I. Welsh, C. M. Miller, A. J. Loughlin, N. T. Price and C. G. Proud, FEBS Lett., 1998, 421, 125.
34. G. I. Welsh and C. G. Proud, Biochem. J., 1993, 294(Pt 3), 625.
35. S. Kaku, S. Chaki and M. Muramatsu, Curr. Signal Transduct. Ther., 2008, 3, 195.
36. R. V. Bhat, J. Shanley, M. P. Correll, W E. Fieles, R. A. Keith, C. W Scott and C.-M. Lee, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2000, 97, 11074.
37. S. Frame, P. Cohen and R. M. Biondi, Mol. Cell, 2001, 7, 1321.
38. J. J. Pei, T. Tanaka, Y C. Tung, E. Braak, K. Iqbal and I. Grundke-Iqbal, J. Neuropathol. Exp. Neurol., 1997, 56, 70.
39. J.-J. Pei, E. Braak, H. Braak, I. Grundke-Iqbal, K. Iqbal, B. Winblad and R. F. Cowburn, J. Neuropathol. Exp. Neurol., 1999, 58, 1010.
40. B. R. Sperber, S. Leight, M. Goedert and V. M. Y Lee, Neurosci. Lett., 1995, 197, 149.
41. K. Spittaels, C. Van den Haute, J. Van Dorpe, H. Geerts, M. Mercken, K. Bruynseels, R. Lasrado, K. Vandezande, I. Laenen, T. Boon, J. Van Lint, J. Vandenheede, D. Moechars, R. Loos and F. Van Leuven, J. Biol. Chem., 2000, 275, 41340.
42. T. Engel, P. Goni-Oliver, J. J. Lucas, J. Avila and F. Hernandez, J. Neurochem., 2006, 99, 1445.
43. N. Embi, D. B. Rylatt and P. Cohen, Eur. J. Biochem., 1980, 107, 519.
44. D. R. Alessi, Biochem. Soc. Trans., 2001, 29, 1.
45. D. A. E. Cross, D. R. Alessi, P. Cohen, M. Andjelkovich and B. A. Hemmings, Nature (London), 1995, 378, 785.
46. R. Dajani, E. Fraser, S. M. Roe, N. Young, V Good, T. C. Dale and L. H. Pearl, Cell, 2001, 105, 721.
47. A. R. Saltiel and C. R. Kahn, Nature, 2001, 414, 799.
48. M. Ilyas, J. Pathol., 2005, 205, 130.
49. T. C. Dale, Biochem. J., 1998, 329(Pt 2), 209.
50. R. Dajani, E. Fraser, S. M. Roe, M. Yeo, V M. Good, V Thompson, T. C. Dale and L. H. Pearl, EMBO J., 2003, 22, 494.
51. V H. Bustos, A. Ferrarese, A. Venerando, O. Marin, J. E. Allende and L. A. Pinna, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2006, 103, 19725.
52. H. Aberle, A. Bauer, J. Stappert, A. Kispert and R. Kemler, EMBO J., 1997,16(13), 3797.
53. J. Huelsken and J. Behrens, J. Cell Sci., 2002, 115, 3977.
54. R. Nusse, Cell Res., 2005, 15, 28.
55. G. M. Thomas, S. Frame, M. Goedert, I. Nathke, P. Polakis and P. Cohen, FEBS Lett., 1999, 458, 247.
56. E.-K. Suh and B. M. Gumbiner, Exp. Cell Res., 2003, 290, 447.
57. V. W. Ding, R.-H. Chen and F. McCormick, J. Biol. Chem., 2000, 275, 32475.
58. T. D. King, B. Clodfelder-Miller, K. A. Barksdale and G. N. Bijur, Neurotox. Res., 2008, 14, 367.
59. W. Yang, C. Leystra-Lantz and M. J. Strong, Brain Res., 2008, 1196, 131.
60. N. Vanacore and F. Galeotti, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2008,105, E35, author reply E36
61. Clinicaltrials.gov, Identifiers: NCT00790582 and NCT00818389.
62. T. Yang, D. Arslanova, Y Gu, C. Augelli-Szafran and W. Xia, Mol. Brain, 2008, 1, 15.
63. A. Martinez, M. Alonso, A. Castro, C. Perez and F. J. Moreno, J. Med. Chem., 2002, 45, 1292.
64. J. R. Woodgett, EMBO J., 1990, 9, 2431.
65. J. R. Woodgett, Methods Enzymol., 1991, 200, 564.
66. F. Mukai, K. Ishiguro, Y Sano and S. C. Fujita, J. Neurochem., 2002, 81, 1073.
67. B. Schaffer, M. Wiedau-Pazos and D. H. Geschwind, Gene, 2003, 302, 73.
68. K. F. Lau, C. C. J. Miller, B. H. Anderton and P. C. Shaw, J. Pept. Res., 1999, 54, 85.
69. B. W. Doble, S. Patel, G. A. Wood, L. K. Kockeritz and J. R. Woodgett, Dev. Cell, 2007, 12, 957.
70. E. ter Haar, J. T. Coll, D. A. Austen, H.-M. Hsiao, L. Swenson and J. Jain, Nat. Struct. Biol., 2001, 8, 593.
71. M. Saitoh, J. Kunitomo, E. Kimura, Y Hayase, H. Kobayashi, N. Uchiyama, T. Kawamoto, T. Tanaka, C. D. Mol, D. R. Dougan, G. S. Textor, G. P. Snell and F. Itoh, Bioorg. Med. Chem., 2009, 17, 2017.
72. D. A. Heerding, N. Rhodes, J. D. Leber, T. J. Clark, R. M. Keenan, L. V. Lafrance, M. Li, I. G. Safonov, D. T. Takata, J. W. Venslavsky, D. S. Yamashita, A. E. Choudhry, R. A. Copeland, Z. Lai, M. D. Schaber, P. J. Tummino, S. L. Strum, E. R. Wood, D. R. Duckett, D. Eberwein, V. B. Knick, T. J. Lansing, R. T. McConnell, S. Y Zhang, E. A. Minthorn, N. O. Concha, G. L. Warren and R. Kumar, J. Med. Chem., 2008, 51, 5663.
73. H.-C. Zhang, L. V. R. Bonaga, H. Ye, C. K. Derian, B. P. Damiano and B. E. Maryanoff, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2007, 17, 2863.
74. I. M. Withers, M. P. Mazanetz, H. Wang, P. M. Fischer and C. A. Laughton, J. Chem. Inf. Model., 2008, 48, 1448.
75. H.-J. Kim, H. Choo, Y S. Cho, K. T. No and A. N. Pae, Bioorg. Med. Chem., 2008,16, 636.
76. M. A. Fabian, W H. Biggs, D. K. Treiber, C. E. Atteridge, M. D. Azimioara, M. G. Benedetti, T. A. Carter, P. Ciceri, P. T. Edeen, M. Floyd, J. M. Ford, M. Galvin, J. L. Gerlach, R. M. Grotzfeld, S. Herrgard, D. E. Insko, M. A. Insko, A. G. Lai, J.-M. Lelias, S. A. Mehta, Z. V. Milanov, A. M. Velasco, L. M. Wodicka, H. K. Patel, P. P. Zarrinkar and D. J. Lockhart, Nat. Biotechnol., 2005, 23, 329.
77. M. W. Karaman, S. Herrgard, D. K. Treiber, P. Gallant, C. E. Atteridge, B. T. Campbell, K. W Chan, P. Ciceri, M. I. Davis, P. T. Edeen, R. Faraoni, M. Floyd, J. P. Hunt, D. J. Lockhart, Z. V. Milanov, M. J. Morrison, G. Pallares, H. K. Patel, S. Pritchard, L. M. Wodicka and P. P. Zarrinkar, Nat. Biotechnol., 2008, 26, 127.
78. M. Hong, D. C. R. Chen, P. S. Klein and V. M. Y Lee, J. Biol. Chem., 1997, 272, 25326.
79. N. Kirshenboim, B. Plotkin, B. Shlomo Shani, O. Kaidanovich-Beilin and H. Eldar-Finkelman, J. Mol. Neurosci., 2004, 24, 237.
80. M. Medina and A. Castro, Curr. Opin. Drug Discov. Dev., 2008, 11, 533.
81. L. Meijer, N. Guyard, L. A. Skaltsounis, and G. Eisenbrand (eds), Life in Progress, Station Biologique, Roscoff, France, 2006, p. 297.
82. P. Polychronopoulos, P. Magiatis, A.-L. Skaltsounis, V. Myrianthopoulos, E. Mikros, A. Tarricone, A. Musacchio, S. M. Roe, L. Pearl, M. Leost, P. Greengard and L. Meijer, J. Med. Chem., 2004, 47, 935.
83. L. Meijer, A.-L. Skaltsounis, P. Magiatis, P. Polychronopoulos, M. Knockaert, M. Leost, X. P. Ryan, C. A. Vonica, A. Brivanlou, R. Dajani, C. Crovace, C. Tarricone, A. Musacchio, S. M. Roe, L. Pearl and P. Greengard, Chem. Biol., 2003, 10, 1255.
84. K. Vougogiannopoulou, Y. Ferandin, K. Bettayeb, V. Myrianthopoulos, O. Lozach, Y. Fan, C. H. Johnson, P. Magiatis, A.-L. Skaltsounis, E. Mikros and L. Meijer, J. Med. Chem., 2008, 51, 6421.
85. M. J. Moon, S. K. Lee, J.-W. Lee, W. K. Song, S. W. Kim, J. I. Kim, C. Cho, S. J. Choi and Y.-C. Kim, Bioorg. Med. Chem., 2006, 14, 237.
86. T. Tamaoki and H. Nakano, Biotechnology, 1990, 8, 732.
87. M. R. Jirousek, J. R. Gillig, C. M. Gonzalez, W. F. Heath, J. H. McDonald, III, D. A. Neel, C. J. Rito, U. Singh, L. E. Stramm, et al., J. Med. Chem., 1996, 39, 2664.
88. J. Respondek and J. Engel, Drugs Future, 1996, 21, 391.
89. E. Meggers, G. E. Atilla-Gokcumen, H. Bregman, J. Maksimoska, S. P. Mulcahy, N. Pagano and D. S. Williams, Synlett, 2007, 1177.
90. G. E. Atilla-Gokcumen, D. S. Williams, H. Bregman, N. Pagano and E. Meggers, ChemBioChem., 2006, 7, 1443.
91. J. Maksimoska, L. Feng, K. Harms, C. Yi, J. Kissil, R. Marmorstein and E. Meggers, J. Am. Chem. Soc., 2008, 130, 5764.
92. G. E. Atilla-Gokcumen, N. Pagano, C. Streu, J. Maksimoska, P. Filippakopoulos, S. Knapp and E. Meggers, ChemBioChem., 2009, 10, 198.
93. J. Maksomiska, D. S. Williams, G. E. Atilla-Gokcumen, K. S. M. Smalley, P. J. Carroll, R. D. Webster, P. Filippakopoulos, S. Knapp, M. Herlyn and E. Meggers, Chem. Eur. J., 2008, 14, 4816.
94. A. Martinez, M. Alonso, A. Castro, I. Dorronsoro, J. L. Gelpi, F. J. Luque, C. Perez and F. J. Moreno, J. Med. Chem., 2005, 48, 7103.
95. E. Martin-Aparicio, A. Fuertes, M. J. Perez-Puerto, D. Perez-Navarro, M. Alonso, A. Martinez and M. Medina, Neurobiol. Aging, 2004, 25(Suppl. 2), Abst P4-428.
96. R. Luna-Medina, M. Cortes-Canteli, S. Sanchez-Galiano, J. A. Morales-Garcia, A. Martinez, A. Santos and A. Perez-Castillo, J. Neurosci., 2007, 27, 5766.
97. B. Winblad, L. Kilander, S. Eriksson, L. Minthon, S. Batsman, A. L. Wetterholm, C. Jansson-Blixt and A. Haglund, Lancet, 2006, 367, 1057.
98. M. Y Noh, S. H. Koh, Y Kim, H. Y Kim, G. W Cho and S. H. Kim, J. Neurochem., 2009, 108, 1116.
99. X. Li, K. M. Rosborough, A. B. Friedman, W Zhu and K. A. Roth, Int. J. Neuropsychopharmacol., 2007, 10, 7.
100. M. K. Mohammad, I. M. Al-masri, M. O. Taha, M. A. S. Al-Ghussein, H. S. AlKhatib, S. Najjar and Y Bustanji, Eur. J. Pharmacol., 2008, 584, 185.
101. M. O. Taha, Y Bustanji, M. A. Al-Ghussein, M. Mohammad, H. Zalloum, I. M. Al-Masri and N. Atallah, J. Med. Chem., 2008, 51, 2062.
102. Y Miyazaki, Y Maeda, H. Sato, M. Nakano and G. W. Mellor, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2008,18, 1967.
103. C. Lum, J. Kahl, L. Kessler, J. Kucharski, J. Lundstrom, S. Miller, H. Nakanishi, Y Pei, K. Pryor, E. Roberts, L. Sebo, R. Sullivan, J. Urban and Z. Wang, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2008, 18, 3578.