具有针对登革病毒和其他黄病毒的抗病毒活性的化学化合物的制作方法
专利名称：具有针对登革病毒和其他黄病毒的抗病毒活性的化学化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及制药工业，特别是描述了使用包含两个在功能上不同的亚结构 [C]-[A]的化学化合物来影响或抑制与病毒进入靶细胞以及子代病毒粒子装配有关的登革 病毒病毒复制循环的不同事件。所述化学化合物可用于预防性和/或治疗性治疗由登革病 毒的四种血清型以及由其他黄病毒引起的感染。
现有技术黄病毒(f lavivirus)属包括大约70种病毒，包括对动物和人中升高的发病率和 死亡率负责的重要病原体，例如登革病毒、西尼罗病毒，蜱传脑炎病毒、日本脑炎病毒、黄热 病毒、圣 路易脑炎病毒和墨累山谷脑炎病毒。然而，对于治疗黄病毒感染来说还没有可用 的特异疗法，并且迄今仅批准了针对所述属中的三种病毒的用于人使用的疫苗。在黄病毒中，登革病毒是世界上主要的健康问题之一，特别是在热带和亚热带地 区。登革病毒被分为四种血清型DEN1、DEN2、DEN3和DEN4，并且通过媒介，主要是埃及伊 蚊(Aedes aegypti)这种蚊子，而传播给人。被登革病毒感染的患者可以是无症状的或显 示出各种不同的临床症状，包括从难以鉴别的发热(UF)、登革热(DF)直至该疾病的更严重 和偶而致命的形式，已知为登革出血热(DHF)和登革休克综合征(DSS) (Guha-Sapir, D.和 Schimmer,B. (2005)Dengue fever :newparadigms for a changing epidemiology. Emerg. Themes. Epidemiol. 2 1-10)。尽管登革病对于公众健康的重要性，但目前还没有针对该疾病的可用的疫苗或 抗病毒药物(Chaturvedi, U. C. ，Shrivastava, R.禾口 Nagar，R. (2005)Dengue vaccines problems and prospects. Indian J Med Res. 121 :639_652)。也没有特异的治疗；该 疗法基于控制症状和适当地补偿脱水和出血的影响，同时机体产生针对该病毒的中和 抗体。控制媒介是预防感染的唯一途径，然而，通常很少有效(Rico-Hesse，R. (2003) Microevolution and virulence of dengue viruses. Adv. Virus Res. 59 :315_341)。开发针对登革病的疫苗的主要障碍是缺少对于DHF发病机制的更完全的了解和 没有令人满意的动物模型。此外，被所述血清型之一感染不能赋予针对被其余三种血清型 再感染的长期的保护性免疫力(SABIN，A.B. (1952)Research on dengue during World War II. Am J Trop.MedHyg. 1 :30-50)；更加糟的是，已将第二或第三的异源感染与DHF/DSS联 系了起来(Halstead, S. B. , Nimmannitya, S.禾口 Cohen, S. N. (1970) Observations related to pathogenesis of dengue hemorrhagic fever. IV. Relation of disease severity to antibody response and virus recovered. YaleJ Biol Med. 42 311-328 ；Halstead, S.B. (1988)Pathogenesis of dengue-challenges to molecular biology. Science. 239 476-481)。在DHF/DSS的发病机制中，称为抗体依赖性扩增(antibody-d印endent amplification, ADA)的效应起着重要的作用(Mady，B. J.，Erbe，D. V. ,Kurane, I. , Fanger, Μ· W.禾口Ennis,F. A. (1991)Antibody-dependent enhancement of denguevirus infectionmediated by bispecific antibodies against cell surfacemolecules other than Fc gamma receptors. J Immunol. 147 =3139-3144)。因此，有效的疫苗应当是四价的，并且能够 诱导同时针对登革病毒的四种血清型的中和抗体保护性应答。 减毒的活病毒四价疫苗是最具希望的疫苗候选物(Chaturvedi，U. C.， Shrivastava,R.禾口 Nagar，R. (2005)Dengue vaccines :problems andprospects. Indian J Med Res. 121 :639_652 ；Edelman，R. (2007)Denguevaccines approach the finish line. Clin Infect. Dis. 45 :56-60)。这些是通过将登革病毒的四种减毒的血清型组合为四 价制剂而幵发出来的；所述减毒的病毒通过下列方式来获得在原代犬肾细胞中进行连 续传代(Bhamarapravati, N.禾口 Sutee，Y. (2000)Live attenuated tetravalentdengue vaccine. Vaccine. 18 :44_47)，或者经由将特定突变引入到感染性病毒cDNA克隆中的 重组 DNA 技术(Durbin, Α. P.，Karron, R. Α.，Sun，W.，Vaughn，D. W.，Reynolds, Μ. J.， Perreault，J. R.，Thumar, B.，Men，R.，Lai，C. J.，Elkins，W. R.，Chanock，R. Μ.，Murphy,
B.R.禾口 Whitehead，S. S. (2001)Attenuation and immunogenicity in humans of a live dengue virus type-4vaccine candidate with a 30 nucleotide deletion in its 3' -untranslatedregion. Am J Trop. Med Hyg. 65 :405_413)，或者将编码结构蛋 白(前膜蛋白(premembrme protein)和包膜蛋白)的基因插入到减毒的登革病毒株 或黄热病毒的减毒疫苗株 17D 中(Guirakhoo，F.，Pugachev, K.，Arroyo，J.，Miller,
C.，Zhang，Ζ.X.，Weltzin，R.，Georgakopoulos, K.，Catalan，J.，Ocran, S.，Draper， K.禾口 Monath，Τ. P. (2002)Viremia andimmunogenicity in nonhuman primates of a tetravalent yelIowfever—dengue chimeric vaccine :genetic reconstructions, dose adjustment， and antibody responses against wild—type dengue virus isolates. Virology. 298 :146-159)。目前处于临床试验(1期和2期)中的减毒的活病 毒四价疫苗候选物经证明是安全的和具有免疫原性的(Edelman，R.，Wasserman, S. S.， Bodison, S. A.，Putnak, R. J.，Eckels，K. H.，Tang, D.，Kanesa-Thasan, N.，Vaughn, D. W.， Innis, B. L.禾口 Sun，W. (2003)Phase Itrial of 16 formulations of a tetravalent live-attenuated dengue vaccine. Am J Trop. Med Hyg. 69 :48_60 ；Sabchareon，A.， Lang，J.，Chanthavanich，P.，Yoksan, S.，Forrat，R.，Attanath，P.，Sirivichayakul，C.， Pengsaa, K.，Po j jaroen-Anant，C.，Chambonneau, L，Saluzzo, J. F.禾口 Bhamarapravati， N. (2004)Safety and immunogenicity of a three dose regimen of twotetravalent live-attenuated dengue vaccines in five—to twelve-year-old Thaichildren. Pediatr.Infect.Dis. J. 23 99~109 ；Sabchareon, Α.，Lang, J.，Chanthavanich, P.， Yoksan,S.，Forrat，R·，Attanath，P· ,Sirivichayakul,C. ,Pengsaa,K. ,Pojjaroen-Anant, C. , Chokejindachai, W. ,Jagsudee,A. ,Saluzzo,J.F.禾口 Bhamarapravati，N. (2002) Safety and immunogenicity oftetravalent live-attenuated dengue vaccines in Thai adult volunteers :roleof serotype concentration, ratio, and multiple doses. Am J Trop. Med Hyg. 66 :264_272 ；Kanesa—Thasan，N.，Sun，W.，Kim—Ahn，G.，Van Albert，S.，Putnak， J. R.，King，A.，Raengsakulsrach, B.，Christ—Schmidt，H.，Gilson，K.，Zahradnik， J. M.，Vaughn，D. W.，Innis，B. L.，Saluzzo, J. F.禾口 Hoke，C. H.，Jr. (2001) Safety and immunogenicity of attenuated dengue virusvaccines (Aventis Pasteur)in humanvolunteers. Vaccine. 19 :3179_3188)，与两种嵌合的四价候选物(ChimericVax-DEN 2 和 rDEN4 Δ 30)白勺HfU齐[J—# (Guirakhoo, F. ， Kitchener, S. ， Morrison, D. ， Forrat, R.， McCarthy,K. ,Nichols,R. ,Yoksan,S. ,Duan,Χ. ,Ermak,Τ. H. ,Kanesa-Thasan,N. ,Bedford, P.，Lang, J.，Quentin-Millet, Μ. J.禾口 Monath，Τ. P. (2006)Live attenuated chimeric yellow fever dengue type 2(ChimeriVax_DEN2)vaccine :Phase I clinical trial for safety andimmunogenicity :effect of yellow fever pre—immunity in induction of crossneutralizing antibody responses to all 4 dengue serotypes. Hum. Vaccin. 2 60-67 ；Durbin, A. P. , Whitehead, S. S. , McArthur, J. , Perreault, J. R. , Blaney, J. Ε., Jr. , Thumar, B. , Murphy, B. R.禾口 Karron, R. A. (2005)rDEN4delta30, a live attenuated dengue virus type 4 vaccine candidate,issafe,immunogenic,and highly infectious in healthy adult volunteers. JInfect. Dis. 191 :710_718)。通过使用不同的策略开发出 了其他疫苗候选物，包括灭活病毒疫苗、蛋白质亚单位疫苗和DNA疫苗(HombaCh，J. (2007) Vaccines against dengue :a review of current candidate vaccines atadvanced development stages. Rev Panam. Salud PUblica. 21 :254_260)。这些候选者中的数种在动 物模型中诱导保护性免疫应答(Eckels，K. H.禾P Putnak，R. (2003)Formalin-inactivated whole virus and recombinantsubunit flavivirus vaccines. Adv. Virus Res. 61 395-418 ；Hermida, L. ,Bernardo, L.，Martin，J. , Alvarez,Μ. ,Prado, I. , Lopez, C.，Sierra， B. L，Martinez, R.，Rodriguez, R.，Zulueta，A.，Perez, A. B.，Lazo，L，Rosario，D.， Guillen,G.禾口Guzman，M. G. (2006)A recombinant fusion proteincontaining the domain III of the dengue-2 envelope protein isimmunogenic and protective in nonhuman primates. Vaccine. 24 :3165_3171 ；Raviprakash，K.，Apt，D.，Brinkman，A.，Skinner，C.， Yang，S.，Dawes, G.，Ewing，D.，Wu, S. J.，Bass，S.，Punnonen, J.禾口 Porter，K. (2006) A chimeric tetravalent dengue DNA vaccine elicits neutraliζingantibody to all four virus serotypes in rhesus macaques· Virology· 353 :166_173)0
减毒的活病毒疫苗是更有利的病毒疫苗，因为与非复制型疫苗不同，它诱导长期 的抗体应答、需要较少次数的接种并且通常更便宜。然而，这些疫苗候选物的四价制剂的 开发具有各种缺点，例如，达到每种血清型的合适的减毒水平以保证最小的反应原性和 最大的免疫原性(Edelman, R.，Wasserman, S. S.，Bodison, S. A.，Putnak, R. J.，Eckels， K. H.，Tang, D.，Kanesa-Thasan, N.，Vaughn, D. W.，Innis, B. L 禾口 Sun，W. (2003) Phase Itrial of 16 formulations of a tetravalent live-attenuated dengue vaccine. AmJ Trop. Med Hyg. 69 48-60)；避免构成所述四价制剂的登革病毒的不同血清型之间的干扰 (Raviprakash, K. , Apt, D. , Brinkman, Α. , Skinner, C. , Yang, S. , Dawes, G. , Ewing, D., Wu, S.J. , Bass, S. , Punnonen, J.禾口 Porter, K. (2006)A chimeric tetravalent dengue DNA vaccine elicits neutraliζingantibody to all four virus serotypes in rhesus macaques. Virology. 353 :166_173)以保证针对所有血清型的相似的保护水平，以及确认 该疫苗在先前被其他黄病毒感染的个体中是安全的和具有免疫原性的。最近的研究表明， 在具有先前的对于黄热病毒的免疫力的个体中用嵌合的单价候选物ChimericVax-DEN 2 进行的免疫接种不产生干扰(Talarico，L. B.，Pujol, C. Α.，Zibetti，R. G.，Faria, P. C.， Noseda,Μ. D. ,Duarte,Μ. Ε.禾口Damonte，Ε· B· (2005) The antiviral activity of sulfatedpolysaccharidesagainst dengue virus is dependent on virus serotype and host cell. AntiviralRes. 66 :103_110)。在幵发减毒的活病毒疫苗中还存在有其他限制，因为不 能排除在疫苗株和野生病毒之间出现重组从而造成具有不希望的特性的新病毒的可能性， 或者出现毒力表型逆转的可能性。另一方面，这些疫苗通常对于免疫受损和被人免疫缺陷 白勺入白勺(Edelman，R. (2007)Dengue vaccines approach the finish line. Clin Infect. Dis. 45 :56-60)。此外，所述四价制剂需要釆用多剂量的免疫接种方案。
抗病毒疗法代表了用于治疗登革病的好的备选方案，特别是当存在使得不可 能在短期内获得有效疫苗的各种障碍时(如上所提及的)。将抑制剂对准用于阻碍 病毒复制循环中的关键过程，例如病毒进入宿主细胞(Talarico，L. B.，Pujol，C. Α.， Zibetti， R. G. ， Faria， P. C. ， Noseda， Μ. D. ， Duarte，Μ. Ε.禾口 Damonte， Ε. B. (2005) The antiviral activity of sulfatedpoIysaccharides against dengue virus is dependent on virus serotype andhost cell.Antiviral Res· 66 :103—110 ;0no，L， Wollinger, W. ， Rocco， I. M. ， Coimbra， T. L. ， Gorin，P. A.禾口 Sierakowski，M. R. (2003) In vitro and in vivoantiviral properties of sulfated ga1actomannans against yellow fever virus(BeHl11 strain)and dengue 1 virus(Hawaii strain). Antiviral Res. 60 :201_208 ；Pujol，C. A.，Estevez, J. M.，Carlucci, Μ. J.，Ciancia，Μ.，Cerezo， Α. S.禾口 Damonte，Ε. B. (2002)Novel DL-galactan hybrids from the redseaweed Gymnogongrus torulosus are potent inhibitors of herpes simplexvirus and dengue virus. Antivir. Chem Chemother. 13 :83_89)、病毒多蛋白的力口工(Chanprapaph, S.， Saparpakorn, P.，Sangma, C.，Niyomrattanakit, P. . Hannongbua，S.，Angsuthanasombat， C.禾口Katzenmeier，G. (2005)Competitive inhibition of the dengue virus NS3 serine protease by syntheticpeptides representing polyprotein cleavage sites.Biochem Biophys ResCommun. 330 :1237_1246)、病毒基因组的复制(Migliaccio，G.，Tomassini, J. Ε.，Carrolll, S. S.，Tomei, L，Altamura，S.，Bhat, B.，Bartholomew, L，Bosserman， Μ. R.，Ceccacci，Α.，Colwell，L F.，Cortese，R.，De Francesco，R.，EIdrup, Α. B.，Getty, K. L , Hou, Χ. S. , LaFemina, R. L , Ludmerer, S. W. ,MacCossiM. ,McMastersiD. R. , Stahlhut, Μ. W. , Olsen, D. B. , Hazuda, D. J.禾口 Flores，0· Α· (2003) Characterization of resistance to non-obIigatechain-terminating ribonucleoside analogs that inhibit hepatitis C virusreplication in vitro. J Biol Chem. 278 :49164_49170)以及病毒颗粒的装配 (Courageot，Μ. P.，Frenkiel, Μ. P.，Dos Santos，C. D.，Deubel, V.禾口 Despres，P. (2000) Alpha-glucosidase inhibitors reduce dengue virus production byaffecting the initial steps of virion morphogenis in the endoplasmicreticulum. J Virol. 74 564-572 ；Whitby, K.，Pierson，T. C.，Geiss，B.，Lane, K.，Engle，M.，Zhou，Y.，Doms, R. W.禾口 Diamond，Μ. S. (2005)Castanospermine，a potent inhibitor of dengue virus infection in vitro andin vivo. J Virol. 79 :8698_8706)。通过使用不同的方法鉴 定出了这些抑制剂，包括高通量筛选(Novartis Institute for Tropical Diseases. (2005)Newtechnologies for high-throughput screening and lead discovery of anti-viralcompounds. Dengue Digest. 2 :1-2)、基于病毒蛋白质的晶体学结构的合理设 计(Hrobowski, Y. Μ. , Garry, R. F.禾口 Michael，S. F. (2005)Peptideinhibitors of denguevirus and West Nile virus infectivity. Virol. J. 2 :49_59)、大的化学化合物文库的虚 拟筛选(Yang, J. Μ.，Chen, Y. F.，Tu, Y. Y.，Yen, K. R.和 Yang, Y. L. (2007) Combinatorial computational approaches toidentify tetracycline derivatives as flavivirus inhibitors. PLoS. ONE. 2 =428-437)、已知用于其他黄病毒的抑制剂的评价(Migliaccio， G. , Tomassini, J. Ε. , Carroll, S. S. , Tomei, L. , Altamura, S. , Bhat, B. , Bartholomew, L., Bosserman, Μ. R. , Ceccacci, Α. , Colwell, L. F. , Cortese, R. , De Francesco, R. , Eldrup, Α. B. , Getty, K. L. , Hou, Χ. S. , LaFemina, R. L. , Ludmerer, S. W. , MacCoss, Μ. , McMasters, D. R. , Stahlhut, Μ. W. , Olsen, D. B. , Hazuda, D. J.禾口 Flores, 0. Α. (2003) Characterization of resistance tonon-obligate chain-terminating ribonucleoside analogs that inhibit hepatitisC virus replication in vitro. J Biol Chem. 278 49164-49170)>Jx. % RNA ff^-iii (Snapp, M. B. (1992) Occupational stress, social support, anddepression among black and white professional-managerial women. Women Health. 18 :41_79 ； Holden, K. L. , Stein, D. A. , Pierson, T. C. , Ahmed, A. A. , Clyde, K. , Iversen, P. L.禾口 Harris, E. (2006)Inhibition of dengue virustranslation and RNA synthesis by a morpholino oligomer targeted to the topof the terminal 3' stem-loop structure. Virology. 344 :439_452)、被动免疫接种(Goncalvez, Α. P.，Men, R.，Wernly, C.，Purcel 1, R. H.禾口 Lai, C. J. (2004) Chimpanzee Fab fragments and a derived humanized immunoglobulin Glantibody that effciently cross-neutralize dengue type 1 and type 2 viruses. JVirol. 78 :12910-12918)和其他。在用作靶标的病毒蛋白质之中包括 结构蛋白例如包膜蛋白，以及具有蛋白酶/解旋酶活性和聚合酶/甲基转移酶活性的非结 构蛋白(分别称为NS3和NS5)。阻碍病毒进入细胞导致非常有吸引力的抗病毒策略，因为它阻止了感染的起 始。在登革病毒的情况下，攻击的靶标是包膜蛋白(E蛋白)。该蛋白质是登革病毒的 主要决定性抗原并且负责在病毒进入细胞的过程中所要求的必要事件，包括细胞受体 的识别(Crill, W. D.和 Roehrig，J. Τ. (2001)Monoclonal antibodies that bind to domain III of dengue virus Eglycoprotein are the most effcient blockers of virus adsorption to Vero cells. J Virol. 75 :7769_7773)以及病毒膜与宿主膜之间 的融合(Allison, S. L.，Schalich, J.，Stiasny，K.，Mandl, C. W.和 Heinz, F. X. (2001) Mutationalevidence for an internal fusion peptide in flavivirus envelope protein E. JVirol. 75 :4268_4275)。E蛋白属于II类病毒融合蛋白组并且由三个结构域I、II和III形成。结构域I包 含氨基末端区域(登革病毒DEN2中的残基1-51、133-192和281-295)，但是在三维结构中 位于单体的中心。结构域II或二聚化结构域(残基52-132和193-280)由两个从结构域I 发散出的延伸组成，其中每个延伸在其端头包含环，在一种情况下是融合肽(环“Cd”，残基 100-108)，和在另一种情况下是环“ij”(残基243-248)；存在于所述结构域中的其他令人 感兴趣的区域称为“铰链”，并且位于结构域I-II的界面处。结构域III (残基296-395)具 有类似于免疫球蛋白的折叠，并且包含用于细胞受体的结合位点。“茎”区(残基396-447) 将结构域III连接至跨膜结构域。在未成熟病毒粒子(在胞吐之前病毒的细胞内形式)中，E蛋白与前膜蛋白(preM 蛋白)相缔合从而形成异二聚体(Zhang, Y.，Corver, J.，Chipman, P. R.，Zhang, W. , Pletnev, S. V. , Sedlak, D. , Baker, Τ. S. , Strauss, J. H. , Kuhn, R. J.禾口 Rossmann, Μ.G. (2003)Structures of immatureflavivirus particles. EMBO J. 22 2604-2613) 0preM 蛋白的相当大的部分覆盖E蛋白，从而当通过高尔基复合体外侧网络(TGN)的酸性环境时 保护其免于成熟前融合(Guirakhoo, F.，Bolin, R. A.和 Roehrig，J. Τ. (1992) The Murray Valley encephalitis virus prM protein confers acid resistance tovirus particles and alters the expression of epitopes within the R2 domain ofE glycoprotein. Virology. 191 =921-931)。细胞的蛋白酶对于PreM蛋白的加工使得preM_E相互作用不稳 定，并且促进在感染性成熟病毒粒子中存在的E蛋白二聚体的形成；紧接着，成熟病毒粒 子被释放到细胞外介质中。在病毒通过由受体介导的胞吞作用而进入细胞后，病毒暴露于 内体的酸性PH下，这引起E蛋白二聚体的可逆解离，其不可逆地转变为三聚体(Allison， S. L. , Schalich, J. , Stiasny, K. , Mandl, C. W. , Kunz, C.禾口 Heinz, F. Χ. (1995) Oligomeric rearrangement of tick-borne encephalitisvirus envelope proteins induced by an acidic pH. J Virol. 69 =695-700)。用E蛋白进行实验的从二聚体到三聚体的转变与融合 过程紧密相关。登革病毒进入细胞的抑制剂的开发可以基于下列策略中的至少一种干扰E蛋白 和细胞受体之间的相互作用，或者抑制病毒膜与内体膜的融合过程。第一种抗病毒策略很少被采用，因为缺乏关于登革病毒结合至细胞的机制的知 识，尽管近年来一些分子被提出为在某些细胞类型中的可能的受体(Chen，Y. C.，Wang， S.Y.禾口 King，C. C. (1999)BacteriallipopoIysaccharide inhibits dengue virus infection of primary humanmonocytes/macrophages by blockade of virus entry via a CD14-dependentmechanism. J Virol.73 :2650_2657 ；Tassaneetrithep, B.， Burgess，Τ. H.，Granelli-Piperno, Α.，TrumpfhelIer, C.，Finke，J.，Sun，W.，Eller, Μ. Α.，Pattanapanyasat，K.，Sarasombath, S.，Birx，D. L，Steinman，R. Μ.，Schlesinger, S.禾口 Marovich， Μ· A. (2003)DC-SIGN(CD209)mediatesdengue virus infection of human dendritic cells. J Exp Med. 197 823-829 ；Hilgard, P.禾口 Stockert，R. (2000) Heparan sulfate proteoglycans initiatedengue virus infection of hepatocytes. Hepatology. 32 :1069-1077)。这些分子之一是硫酸乙酰肝素(HS) (Chen，Y.，Maguire, Τ.， Hileman, R. Ε. , Fromm, J. R. , Esko, J. D. , Linhardt, R. J.禾口 Marks，R.M. (1997) Denguevirus infectivity depends on envelope protein binding to target cell heparansulfate. Nat Med. 3 :866_871)，它的发现使得能够鉴定出在体外干扰病毒对细胞的识别的类似化 合物(Talarico，L B.，Pujol，C. Α.，Zibetti，R. G.，Faria, P. C.，Noseda, M. D.，Duarte, Μ. Ε.禾口 Damonte，Ε. B. (2005)Theantiviral activity of sulfated polysaccharides against dengue virus isdependent on virus serotype and host cell. Antiviral Res. 66 :103_110 ；Pujo, C. A. , Estevez, J. Μ. , Carlucci, M. J. , Ciancia, Μ. , Cerezo, A. S.禾口 Damonte, E. B. (2002)Novel DL-galactan hybrids from the red seaweedGymnogongrus torulosus are potent inhibitors of herpes simplex virus anddengue virus. Antivir. Chem Chemother. 13 :83_89 ；0no，L , Wollinger, W. , Rocco, I. Μ. , Coimbra, T. L.， Gorin，P. A.禾口 Sierakowski，Μ. R. (2003)In vitroand in vivo antiviral propertiesof sulfated ga1actomannans against yellowfever virus (BeHl11 strain)and dengue 1 virsu (Hawaii strain). AntiviralRes. 60 :201_208 ；Shigeta，S.，Mori，S.，Kodama，
E.， Kodama, J. ， Takahashi， K.禾口 Yamase， Τ. (2003)Broad spectrum anti-RNA virus activities oftitanium and vanadium substituted polyoxotungstates. Antiviral Res. 58 =265-271)。最近表明，HS的多硫酸化模拟物之一(PI-88)在用登革病毒感染的小 鼠中诱导保护性效应。然而，HS的模拟物作为抗病毒剂的体内应用大大受到限制，这是由 于其抗凝活性，也由于因其与血浆蛋白质结合所导致的低的生物利用率(Lee，E. ,Pavy,Μ.， Young，N.，Freeman，C.禾口 Lobigs，Μ. (2006)Antiviral effect of the heparan sulfate mimetic，PI-88, against dengue and encephalitic flaviviruses. Antiviral Res. 69 31-38)ο由于测定了在融合发生之前(Modis,Y.，Ogata，S.，Clements，D.和 Harrison， S.C. (2003)A ligand-binding pocket in the dengue virus envelopeglycoprotein. Proc. Natl Acad. Sci U. S. A. 100 :6986_6991 ；Zhang，Y.，Zhang，W.，Ogata，S.，Clements， D.，Strauss，J. H.，Baker，T. S.，Kuhn, R. J.禾口 Rossmann，M. G. (2004)Conformational changes of the flavivirus Eglycoprotein. Structure. 12 :1607-1618)禾口之后 (Modis, Y.，Ogata，S.，Clements，D.禾口 Harrison，S. C. (2004) Structure of the dengue virusenvelope protein after membrane fusio. Nature. 427 313-319)登革病毒 E 蛋白 的晶体学结构，第二种抗病毒方法在近些年期间有相当大的进展。来自其他黄病毒的结构 信息对于开发融合抑制剂也具有有益的贡献(Rey, F.A.，Heinz, F. X.，Mandl, C.，Kunz,
C.和Harrison, S. C. (1995)Theenvelope glycoprotein from tick-borne encephalitis virus at 2 A resolution. Nature. 375 :291_298 ；Bressanelli, S. , Stiasny, K., Allison, S. L. , Stura, Ε. A. , Duquerroy, S. , Lescar, J. , Heinz, F. X.禾口 Rey, F. A. (2004) Structure of aflavivirus envelope glycoprotein in its low-pH-induced membrane fusionconformation. EMBO J. 23 :728_738)。Modis等人测定了在去污剂β-辛基葡糖苷(BOG)存在和不存在下，登革病毒 DEN2的E蛋白二聚体的可溶性片段(残基1-394)的结构(Modis, Y. ；Ogata, S. ；Clements,
D.；Harrison, S. C. (2003)Aligand-binding pocket in the dengue virus envelope glycoprotein. Proc. Natl Acad. Sci U. S. A. 100 :6986_6991)。这两个结构之间的关键差异 在于β-发夹“kl”(残基268-280)的局部重排，这打开了安置BOG分子的疏水口袋。β-发 夹“kl”被鉴定为重要的结构组件，其用于起始在酸性ρΗ下构象的变化，所述构象变化导致 融合后三聚体的形成。在融合前在E蛋白中检测到的结构变化确证了由Rey等人所作的先前观察(Rey，
F.Α. ；Heinz,F. X. ；Mandl,C. ；Kunz,C. ；Harrison,S. C. (1995)The envelope glycoprotein from tick-borne encephalitis virus at 2 Aresolution. Nature. 375 :291_298),他们 首次提出结构域II的底部可以作为可能的铰链或关节起作用，它的活动可将结构域II的 末端提升到病毒膜之上并使融合肽凸出。他们的假设基于蜱传脑炎病毒E蛋白的可溶性片 段的晶体学结构的分析，以及影响毒力和融合PH阈值的在各种黄病毒的结构域I-II界面 的残基处的突变。E蛋白-BOG复合物的结构揭示了，所述突变主要相应于其侧链形成疏水 口袋的残基(Modis, Y. ；Ogata, S. ；Clements, D. ；Harrison, S. C. (2003) A ligand-bindingpocket in the denguevirus envelope glycoprotein. Proc. Natl Acad. Sci U. S. A. 100 6986-6991)。Modis等人将β-发夹“kl”和与其相关联的口袋(其包含结构域I-II界面的 残基(残基47-54、128-137和187-207))，以及位于β -发夹“kl ”下面的疏水核心建议 为用于开发针对登革病毒和包含II类包膜蛋白的其他病毒的治疗性候选物的靶标(专 利申请Children' s Medical CenterCorporation Modis Y, Harrison S, Arnold B, W0/2005/002501，2003)。最近，将在E 二聚体中在结构域I-II界面处BOG分子进行结合的位点用作用于 通过虚拟筛选来设计融合抑制剂的靶标(Yang, J. Μ.，Chen, Y. F.，Tu, Y. Y.，Yen, K. R.和 Yang, Y. L. (2007)Combinatorial computationalapproaches to identify tetracycline derivatives as flavivirus inhibitors. PLoS. ONE. 2 :428_437)。鉴定了两种具有针对登 革病毒的抑制活性的衍生自四环素的化合物(IC5tl值分别为67. 1 μ M和55. 6 μ Μ)。Chinea等人描述了可以用于抑制由黄病毒引起的病毒感染的二聚体E蛋白的其 他区域(专利申请Centro de Ingenieria Genetica yBiotecnologia, W0/2007/059715, 2005)。Chinea等人鉴定出了暴露在E蛋白的表面上和成熟病毒粒子的表面上的拓扑表位； 根据E蛋白中序列保守性的计算机分析，所述拓扑表位在登革病毒的血清型之间是高度保 守的。所述表位由25个残基组成，并且位于结构域II的末端。Chinea等人通过使用识别该 保守表位的抗体的可变片段而设计出了中和分子。所开发出的中和分子能够同时结合两个 至三个拷贝的在成熟病毒粒子表面上的所述表位。与识别该保守表位的中和抗体相比较， 所述分子显示出对病毒粒子的结合亲和力增加以及强几个数量级的中和能力，并且此外还 能够中和登革病毒的四种血清型和其他黄病毒。令人感兴趣的结果是，所述分子的抗病毒 活性不依赖于二价，而是依赖于所述分子与该保守表位的结合，这干扰了 E蛋白的生物学 功能。因此，位于结构域II末端的表位可以用于设计抑制融合的小分子。由Modis等人对融合后三聚体E蛋白的可溶性胞外域的结构的解析揭示了相 对于融合前二聚体形式而言的显著差异(Rey, F.A.，Heinz, F. X.，Mandl, C.，Kunz, C.和 Harrison,S. C. (1995)The envelope glycoproteinfrom tick-borne encephalitis virus at 2 A resolution. Nature. 375 =291-298) 在二聚体中，单体水平地且反平行地排布，而 在三聚体中，它们是垂直取向的并且每个亚基与其邻居处于平行状态。在三聚体蛋白质中 观察到，每个单体的胞外域自我折叠，从而将C-末端区域导向融合肽，这达到了结构域II 和III的取向的改变。确认了，在三聚体形成中，在结构域I-II界面处出现构象变化，其允 许结构域II相对于结构域I进行旋转(大约30° )。这与由其他研究者进行的先前观察是 一致的(Bressanelli, S. , Stiasny,K. ,Allison, S. L. , Stura,E. Α. ,Duquerroy, S. , Lescar, J.，Heinz, F. X.禾口 Rey，F. Α. (2004)Structure of a flavivirus envelopeglycoprotein in its low-pH-induced membrane fusion conformation. EMB0J. 23 728-738 ；Zhang, Y., Zhang，W.，Ogata，S.，Clements，D.，Strauss，J. H.，Baker，T. S.，Kuhn, R. J.禾口 Rossmann， M. G. (2004)Conformational changesof the flavivirus E glycoprotein. Structure. 12 1607-1618)，尽管β-发夹“kl”没有采取在E蛋白-BOG复合物中所观察到的开放构象。在 二聚体至三聚体的转变过程中结构域III经历了更显著的位移，它旋转了大约70°并且置 于(残基395)距融合肽39A处。
融合肽暴露在每个单体的末端，他们聚集在一起从而在三聚体的端头形成可插入 膜的芳香族锚，其完全暴露在分子表面上。该芳香族锚由三个在所有黄病毒中保守的疏水 残基(Trp-101、Leu-107和Phe-108)形成。Modiy等人提出，融合环穿透入宿主膜的碳氢化 合物层中大约6人并且可以使膜的结构不稳定。融合肽看起来保持了相同的构象，无论当其 在融合前在E蛋白二聚体中隐藏于寡聚体界面中时，还是当其插入脂质膜中时，还是当其 在二聚体的可逆解离过程中暴露于溶剂时(Rey，F. A.，Heinz, F. X.，Mandl，C.，Kunz，C.和 Harrison, S. C. (1995)The envelopeglycoprotein from tick-borne encephalitis virus at 2 A resolution. Nature. 375 =291-298) 形成三聚体的单体之间的接触区域包括来自 结构域II、结构域I-III的残基，以及形成与毗邻单体的结构域II相互作用的单体“茎”区 的残基。Modis等人提出，“茎”区可能占据了在三聚体的界面处产生并且从结构域II的底 部延伸至结构域II的末端的通道。通过对于融合后结构的分析，所述作者提出了在E蛋白中的具有药学意义的新位 点(专利申请Children's Medical Center Corporation ModisY,Harrison S,Arnold B, TO/2005/002501，2003)。它们包括融合肽，“茎”区或其片段，例如残基396-429和413-447 ； 在茎区的残基396-429的结合中所牵涉的E蛋白三聚体中的区域；形成通道(其中结合 了 “茎”区)的在三聚体界面处的结构域II的残基；连接结构域I-III的多肽链(残基 294-301)；形成结构域 I-III 界面的残基(残基 38-40,143-147,294-296 和 354-365)；在 三聚化中所牵涉的结构域II的残基；和一般地，在导致形成融合后结构的“茎”区构象变 化中所牵涉的所有残基(专利申请Children，s Medical Center Corporation Modis Y, Harrison S, Arnold B，W0/2005/002501，2003)。在这点上，基于“茎”区的序列而设计出了肽抑制剂，它们看起来干扰在三聚体构 象中“茎”区和区域1-395之间的相互作用。这些肽针对登革病毒的四种血清型和西尼 罗病毒起作用，并且在体外不显示细胞毒性(Hrobowski，Y.M.，Garry, R. F.和Michael， S. F. (2005)Peptideinhibitors of dengue virus and West Nile virus infectivity. J. Virol 2 49-59)。Modis等人还提出了融合的可能机制和用于在各个时间点抑制该过程的不同策 略，其包括设计这样的化合物，所述化合物能够阻止(a) β -发夹“kl”的移动；(b) β -发夹 “kl”与位于该发夹下面的疏水口袋的相互作用；(c)结构域I和III的区域的残基的移动； 和(d)通过与在三聚体界面处每个亚基的结构域II的残基相互作用而导致的融合后构象 ^it^^S^ ( ^^Ij^it Children's Medical Center Corporation Modis Y,HarrisonS, Arnold B，W0/2005/002501，2003)。发明描述定义术语“黄病毒”是指下列病毒中的任何一种1型登革病毒(DEN1)、2型登革病毒 (DEN2)、3型登革病毒(DEN3)、4型登革病毒(DEN4)、西尼罗病毒(WNV)、圣 路易脑炎病毒、 日本脑炎病毒、黄热病毒、库京病毒、贾萨努尔森林热病毒、蜱传脑炎病毒(TBEV)、墨累山谷 脑炎病毒、兰加特病毒、羊跳跃病病毒、玻瓦散病毒和鄂木斯克出血热病毒，通常包括对于 上面提及的病毒而言具有大于70%的基因组同一性的病毒。术语“黄病毒引起的疾病”是 指由黄病毒感染所引起的任何疾病或病症。术语“调节”，当应用于生物学功能时，是指特定化学化合物和/或实验条件调整(激活/刺激或抑制/平抑)特定生物学过程或活性的能 力。术语“影响”，当应用于生物学功能时，是指引起对于特定生物学过程具有负面影响的改 变或修饰的作用。术语“登革病毒的E蛋白”是指属于登革病毒的任一种血清型的包膜糖蛋白。术 语“融合前二聚体E蛋白”是指在病毒融合发生之前在成熟病毒粒子中登革病毒和其他黄 病毒的包膜糖蛋白的构象。术语“融合后三聚体E蛋白”是指在病毒融合发生之后在成熟 病毒粒子中登革病毒和其他黄病毒的包膜糖蛋白的构象。术语“结构域”，当应用于多肽时，是指包含特定结构或介导特定功能的在所述多 肽内的特殊区域。术语“结构域II”是指由登革病毒DEN2(S1株)的E蛋白中的残基52-132 和193-280以及由其他黄病毒中所述蛋白质的相应残基所确定的结构基元。术语“亚结构” 是指化学化合物的部分或片段。术语“发夹ij”是指由登革病毒DEN2(S1株)的E蛋白的结构域II中的残基 237Lvtfknphakkqdvvv252以及由其他黄病毒中相应于所述区域的残基所确定的结构基元。术 语“环ij”是指由登革病毒DEN2(S1株)的E蛋白的结构域II中的残基242NPHAKKq248以及 由其他黄病毒中相应于所述区域的残基所确定的结构基元。术语“与环“ij”相关联的穴” 或“与环“ij”相关联的沟”或“与环“ij”相关联的裂隙”是指包膜蛋白的区域，其包括登革 病毒 DEN2(S1 株)的 ε 蛋白的结构域 II 中的残基 68Tttdsrc74^VDRGiqVq3nGcicViiGGivt115 和245AKKQDV2si以及其他黄病毒中相应于所述区域的残基。术语“融合肽”是指由登革病毒 DEN2(S1株)的E蛋白的结构域II中的残基-GWGNGCGLF·以及由其他黄病毒中相应于所 述区域的残基所确定的结构基元。术语“结合”或“锚定”是指在生理学条件或计算机模拟条件下，由于静电相互作用 和/或疏水相互作用和/或离子相互作用和/或氢键相互作用而导致的两个分子之间的缔 合。术语“结合位点”是指蛋白质中的区域，在其中可以安置特定的化合物或配体分子。可 以以不同的方式来描述和表征所述区域，例如，通过某些或所有使该区域成形的氨基酸，其 中考虑了每个氨基酸残基的所有原子，或者仅形成碳骨架的原子，或者仅残基侧链的原子， 包括或不包括α碳。术语“化学化合物”或“配体”是指能够在特定的结合位点中结合蛋白质或与蛋白 质相互作用的任何试剂、分子、复合物或其他实体。术语“受体-配体复合物”是指在生理 学条件或计算机模拟条件下，登革病毒或其他黄病毒的E蛋白和任何化学化合物之间的缔 合体。术语“受体”或“靶分子”或“靶标分子”是指这样的分子，例如登革病毒的E蛋白，其 中希望结合特定的化学化合物，并且所述结合或相互作用可以调节所述蛋白质的活性。例 如，靶分子可以是登革病毒的E蛋白，和结合位点可以是与环“ij”相关联的裂隙。术语“锚”或“用于锚定的结构”是指这样的化学亚结构，其包含保证化学化合物 结合至或锚定于靶分子中的结合位点的原子团。术语“安置”，当应用于化学化合物或配体时，是指由所述化学化合物或配体所采 取的特殊构象在几何学上适应于受体中的结合位点。术语“虚拟筛选”是指化学化合物的计算机鉴定和设计，所述化学化合物具有结合 和调节特定靶蛋白的功能的潜力。存在两种虚拟筛选的变化形式，已知为基于受体的虚拟 筛选，当受体的三维结构可得时(RBVS)；或者基于配体的虚拟筛选(LBVS)，当关于目的靶分子的已知配体的结构信息可得时，尽管也常常是两种变化形式的组合。术语“分子对接”是指，通过使用计算算法将配体以一定取向置于蛋白质的结合位 点中，并评价所产生的受体_配体复合物。术语“官能团”是指亚分子结构，或者说为分子内的特殊原子团，其特征在于元素 的特殊连接和组成，这赋予包含它们的分子以反应性。术语“药效团”是指包含于分子或配体中的基本特征(例如立体的和电子的)的 全体，其保证了与特定靶分子的分子间相互作用并且赋予所述分子或配体以特殊的生物学 活性。在现代计算化学中，采用“药效团模型”或“药效团的模型”来定义和归类一个或多 个分子的基本特征，它们负责其生物学活性，并且它们被用于鉴定共享所示特征并因此预 期具有生物学活性的其他分子或配体。药效团模型使得能够归类具有不同化学基团的不同 配体，其中一个或多个化学基团相应于在药效团模型中所定义的一个或多个特性，并且其 中所述化学基团位于药效团模型中关于每个所述特性的固定的距离处。药效团模型可以包 含某些下述特性，例如，芳香族基团和/或疏水基团和/或接受氢键的基团和/或供给氢键 的基团和/或阳离子和/或阴离子的存在。术语“无极性基团”或“非极性基团”是指这样的化学基团，其中电子电荷的密度基 本上是均勻的，这不允许其经由通过氢键和/或偶极_偶极型相互作用发生联系而与其他 化学基团相互作用。非极性基团或无极性基团通过范德华型的弱相互作用彼此相互作用。 相反地，术语“极性基团”是指这样的化学基团，其中电子分布是不均勻的，这允许其参与静 电相互作用。术语“烷基”是指衍生自具有线性(非支化)或支化链的脂族烃的基团，其中所 述烷基基团由具有指定数目的碳原子组成(例如，"C1-Cltl烷基”表示可以由一个至十个碳 原子形成的烷基)。烷基基团可以是饱和的、单或多不饱和的，并且可以包括二价和多价 基团。饱和烃基团的实例包括但不限于诸如下列的基团甲基、乙基、η-丙基、异丙基、2， 3_ 二甲基丁基等等。不饱和烷基基团的实例包括但不限于，乙烯基、2-丙烯基、2- 丁烯基、 1,4-己二烯基、1，3_戊二烯基、乙炔基、3-丙炔基、3-丁炔基、2，4_庚二炔基等等。注意 术语“烷基”包括衍生自具有线性或支化链的脂族烃的二价基团。二价烷基的实例包括但 不限于，-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH = CHCH2-, -CH2C = CCH2-, -CH2CH2CH (CH2CH2CH3) CH2-等等。 术语“杂烷基”，单独地或者与其他术语相组合地，是指衍生自具有线性(非支化)或支化链 的脂族烃的基团，其由至少一个碳原子和至少一个选自下列的杂原子构成0、N、P、Si和S。 杂烷基基团中存在的杂原子可以是相同的或不同的。杂原子可以位于杂烷基基团的任何内 部位置处，或者位于从其开始杂烷基基团与该分子的其余部分相连接的位置处。杂烷基可 以是饱和的、单或多不饱和的，并且可以包括二价和多价基团。杂烷基基团的例子包括但不 限于，-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-S-CH2-CH3、-CH2-CH2-S (0) -CH3、-CH2-CH2-S (0) 2 -CH3> -CH = CH-O-CH3> -CH2-CH = N_0CH3、-CH = CH-N(CH3)-CH3、-O-CH2-CH3 等等。在杂烷 基基团中，可以连续布置直至两个或三个杂原子，例如-CH2-NH-OCH3和CH2-O-Si (CH3) 3。注 意术语“杂烷基”包括衍生自具有线性或支化链的脂族烃的二价基团，其由至少一个碳原 子和至少一个杂原子组成。二价杂烷基的实例包含但不限于，-CH2-CH2-S-CH2-CH2-和-CH2-S -CH2-CH2-NH-CH2-。根据前面所描述的“杂烷基”的定义，包括诸如下列的基团_C(0)R’、-C(O)NR，、-NR，R，，、-OR，、-SR，禾口 / 或-SO2R'。在本发明中，数次提及“杂烷基”并接着提及前述的特定杂烷基基团。注意，术语 杂烷基和下列中的任一个:C(0)R，、-C(0)NR，、-NR，R”、-0R，、_SR，和/或_S02R，，既不是多 余的也不是相互排斥的。在所有情况下，提及特定的杂烷基基团例如_NR’R”等等以便增加 清晰性。术语“环烷基”和“杂环烷基”，单独地或与其他术语相组合地，是指衍生自脂环烃 的基团，其由一个或多个稠合的或共价连接的环组成，所述环可以是饱和的、单或多不饱和 的，其中在“环烷基”的情况下，所述环仅由碳和氢原子组成，而在“杂环烷基”的情况下，所 述环包括至少一个下列的杂原子0、N和S。单环环烷基的实例包括但不限于，环戊基、环 己基、1-环己烯基、2-环丁炔基、1，3_环己二烯等等。由数个连结的环所形成的环烷基的 实例包括但不限于，环丁基环戊基等等。由数个稠合的环所形成的环烷基的实例包括具有 两个或更多个由两个或更多个环所共有的碳原子的多环化合物，例如二环[4，2，0]辛基、 二环[3，1，1]庚基、二环[4，4，0]癸基等等；和只具有一个由两个环所共有的碳原子的二环 化合物，称为螺烷，例如螺[3，4]辛基。杂环烷基的实例包括但不限于，四氢呋喃基、四氢吡 喃基、二氧杂环己烷基、哌啶基、吗啉基、哌嗪基、吡咯烷基、硫杂环戊烷基等等。注意术语 “环烷基”和“杂环烷基”包括衍生自脂环烃的二价基团，其由一个或多个稠合的或共价连接 的环组成，所述环可以是饱和的、单或多不饱和的，其中在环烷基的情况下，所述环仅由碳 和氢原子组成，而在杂环烷基的情况下，所述环包括至少一个杂原子。术语“芳基”是指多不饱和的芳香烃基团，其由一个环(例如，苯基)或者数个稠 合的(例如，萘基、蒽基等等)或共价连接的(例如，联苯基)环(优选地一至三个环)组 成。术语“杂芳基”是指包含至少一个选自下列原子的杂原子的芳香烃基团(优选地具有 一至三个环)N、0和S (在涉及多个环的情况下在每个单环中)。“芳基”和“杂芳基”基团 的实例包括但不限于，1 -萘基、4-联苯基、1 -吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、吡嗪基、2-碟唑 基、2-噻唑基、3-呋喃基、2-噻吩基、4-吡啶基、2-苯并噻唑基、嘌呤基、5-吲哚基、6-异喹 啉基等等。术语“芳基”和“杂芳基”包括，在第一种情况下，衍生自仅由碳和氢原子组成的 芳香烃的二价基团；和衍生自由一个或多个环组成的多不饱和芳香烃的二价基团，所述环 由碳和氢原子以及至少一个杂原子组成。术语“芳烷基”是指由一个或多个与一个或多个烷基基团相连接的芳基基团所形 成的基团(例如，苄基、苯基、苯乙烯等等)。术语“杂芳烷基”是指由一个或多个与一个或 多个芳基基团相连接的杂烷基基团所形成的基团，和/或由一个或多个与一个或多个烷基 基团相连接的杂芳基基团所形成的基团(例如，2，5- 二甲基呋喃)，和/或由一个或多个与 一个或多个杂烷基基团相连接的杂芳基基团所形成的基团。术语“芳基环烷基”是指由一个或多个与一个或多个环烷基基团相连接的芳基基 团所形成的基团(例如，苄基、苯基、枯烯、苯乙烯、乙烯基苯等等)。术语“杂芳基环烷基” 是指由一个或多个与一个或多个环烷基基团相连接的杂芳基基团所形成的基团，和/或由 一个或多个与一个或多个芳基基团相连接的杂环烷基基团所形成的基团，和/或由一个或 多个与一个或多个杂芳基基团相连接的杂环烷基基团所形成的基团。术语“烷基环烷基”是指由一个或多个被一个或多个烷基基团取代的环烷基环所 形成的基团。术语“杂烷基环烷基”是指由一个或多个与一个或多个环烷基环相连接的杂烷基基团所形成的基团，和/或由一个或多个被一个或多个烷基基团取代的杂环烷基基团 所形成的基团，和/或由一个或多个被一个或多个杂烷基基团取代的杂环烷基基团所形成的基。术语“氧代”是指与例如下列原子中的任一个双键键合的氧原子碳、氮、硫和磷。 术语“卤素”是指氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。术语“杂原子”是指除了碳或氮以外的 任何原子，通常为氧、氮、硫、磷、硼、氯、溴或碘。术语“成员”，在衍生自脂环烃的基团和芳香族基团的情形下，是指形成环的全部 原子(在杂环烷基和杂芳基的情况下，包括杂原子)。术语“任选地”意味着，所描述的事件可以发生或不发生，并且发生的事件和不发 生的事件均予以考虑。术语“构成性(的)”是指形成任选地取代或未取代的烷基和/或杂烷基类型基团 的主链的部分的原子或原子团(或者表示，非取代性的原子或原子团)。也指作为任选地取 代或未取代的环烷基和/或杂环烷基和/或芳基和/或杂芳基类型基团的成员的原子或原 子团。在烷基、杂烷基、芳基、杂芳基、环烷基、杂环烷基基团的情况下，既考虑它们的 取代的形式也考虑它们的未取代的形式；取代的形式可以具有一个或多个相同或不同 的取代基。术语“取代基”是指在烃的主链中替代氢原子的原子或原子团。取代基包括 但不限于，-OH、-NH2, -SH、-CN、-NO2, = 0、卤素、-OR，、-OC (0)R，、_C(0)R，、_NR，R”、= NR，、 = N-OR，、-C (0) NR，R”、-OC (0) NR，R”、-NR" C (0) R，、-NR，-C (0) NR，R”、-NR" C (0) OR，,-NR-C (NR，R”)= NR”，、_S (0) R，、_S (0) 2R，、-SR，、-S (0) 2NR，R”、-NRSO2R，、-SiR，R”R”，、 烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基，其中R’、R”和R”’独立地为氢、取代或未取 代的烷基基团、取代或未取代的杂烷基基团、取代或未取代的环烷基基团、取代或未取代的 杂环烷基基团、取代或未取代的芳基基团、取代或未取代的杂芳基基团。术语“取代的”，当 应用于基团时，是指包含一个或多个前面所提及的取代基的基团。术语“H键”或“氢键”是指基团A-H和存在于相同或不同分子中的原子或原子团 B之间的键合。官能团A-H包含电正性氢原子，并且称为“H供给体” ；A相应于氧、氮或氟。 原子或基团B包含至少一个非离域自由电子对，并且称为“H接受体” ；B相应于氧、氮或氟。 氧原子可用是单键或双键键合的，并且氮可以是单键、双键或三键键合的。单个氢原子可以 同时参与两个氢键的形成。例如，基团A-H可以与两个基团B同时形成氢键，这称为“分叉 氢键”或“三中心氢键”。弱的供给氢键的基团包括基团A-H，其中A可以是碳原子(C-H)或 其中A可以是硫原子(S-H)。只有三种类型的C-H足够酸性以形成氢键，并且这些相应于末 端炔(RC ε CH)、某些卤代烷例如氯仿(CHCl3)和HCN。弱的接受氢键的基团包括基团B，其 中B等于氯原子或硫原子。术语“携带负电荷的基团”是指不与具有形式正电荷的原子或原子团相邻的具有 形式负电荷的原子或原子团。术语“携带正电荷的基团”是指不与具有形式负电荷的原子或原子团相邻的具有 形式正电荷的原子或原子团。发明详述本发明的合理性
本发明描述了具有根据式“ [C]-[A] ”的两个在功能上不同的亚结构的化学化合物 的用途，所述化合物影响或抑制与病毒进入靶细胞以及子代病毒粒子装配有关的登革病毒 病毒复制循环的不同事件。所述化学化合物结合至登革病毒e蛋白表面的斑片，所述斑片 位于结构域II的末端处并且在本发明中被定义为“与环“ij”相关联的沟”。本发明的化学 化合物的特征在于具有根据下式的两个在功能上重要的亚结构[C]-[A]其中， [A]被定义为锚，并且相应于能够结合至与E蛋白的环“ i j ”相关联的沟的化学亚 结构；[C]被称为头，并且相应于与亚结构[A]共价连接的由1-30个原子组成的化学亚 结构，[C]优选地是体积大的，具有极性或非极性特征，具有正或负净电荷，是脂族或芳香族 的，[C]有助于本发明的化学化合物干扰或调节牵涉融合肽的分子间相互作用(其在病毒 复制循环的各个不同阶段中是必需的)中的一种或多种分子间相互作用的能力，例如，a) 牵涉preM-E异二聚体的形成的相互作用；b)对于未成熟病毒粒子的装配-释放而言必需 的这些preM-E异二聚体之间的相互作用；c)由从preM_E异二聚体至E蛋白同二聚体的四 级结构变化所导致的病毒粒子的成熟过程；d)对于成熟病毒粒子而言特征性的e蛋白二聚 体的缔合和/或解离；和e)e蛋白向被感染的细胞的内体膜中的锚定，其触发膜融合过程。本发明中所描述的亚结构“锚”与形成“与环“ij”相关联的沟”的残基中的至少 三个相互作用，所述“与环“ij”相关联的沟”通过下列而成形den2病毒(si株)的e蛋白 的区域68TttdsrcvdrgiqVq3NgcicViiGGivt115 和 245akkqdv25°，以及其他黄病毒中相应于 所述区域的残基。特别地，所述“与环“ij”相关联的裂隙”通过下列而成形残基Thr-68、 Thr-70、Ser-72 和 Thr-115 的具有羟基基团的侧链；残基 Asp-98、Ala-245、Lys-246、 Gln-248和Val_250的主链羰基基团，和残基Asn_103、Gln-248和Asp-249的侧链羰基基 团；残基Gln-248的主链氨基基团；脂族基团如残基Val_97、Ile-113的侧链，残基Thr_70 的甲基基团，和包含在残基Lys-246和Lys_247的丁基铵侧链中的脂族部分；残基Arg-99 的胍基基团，和残基Lys-246和Lys_247的铵基团。因此，所述穴被下列所覆盖供给和/ 或接受氢键的原子团；具有正和负电荷的原子团；和具有疏水特征的原子团。该异质性有 助于与配体分子的各种不同相互作用的发生，例如静电相互作用、疏水相互作用、离子相互 作用和氢键键合。本发明中所描述的亚结构“锚”优选地与下列残基的侧链的下述供给体和接受 体原子中的任一个:Thr-68 和 / 或 Thr-70、Ser-72, Asn-103、Thr-115, Lys-246, Gln-248 和Asp-249 ；或者与下列残基的主链的下述供给体和接受体原子中的任一个Asp-98、 Ala-245、Lys-246、Gln-248和Val_250，形成氢键键合。另一方面，所述亚结构“锚”可以 建立疏水相互作用，例如与残基Val-97、Ile-113的脂族侧链，残基Thr-70的甲基基团，和 包含在残基Lys-246和Lys-247的丁基铵侧链中的脂族部分；和建立静电相互作用，与残基 Asp-98、Arg-99、Asp-249、Lys-246 和 Lys-247 的侧链。本发明中所描述的亚结构“头”与形成融合肽的下列残基中的至少一个相互作用 Gly-100, Trp-IOU Gly-102和Phe_108。本发明的一个实施方案包括这样的亚结构“头”， 其与在成熟病毒粒子中存在于e蛋白二聚体结构中的毗邻单体的下列残基中的至少一个相互作用Arg-2、Gly-5、Ile_6、Ser_7、Asn_8、His-27、Gly-28、Glu-44 和 Asp-154。在本 发明的另一个实施方案中，包括这样的亚结构“头”，其与存在于环“ij”中的下述残基中的 至少一个Ala-245和His_244，或者与位于“与环“ i j ”相关联的穴”中的残基Asp-98相互作用。在本发明中，术语“对于锚定至与环“ij”相关联的裂隙而言关键的残基”是指属于 “与环 “ij” 相关联的穴”的下列残基Thr-70、Ser-72、Val-97、Asp-98、Arg-99、Asn-103、 Ile-113、Thr-115、Ala-245、Lys-246、Lys-247、Gln-248、Asp-249 和 Val-250，其构成了与 本发明中所描述的亚结构“锚”的基本相互作用点。结合位点的描述本发明中描述的化合物的亚结构“锚”安置于登革病毒的E蛋白的“与环“ij”相 关联的沟”中。在相应于血清型2和3的登革病毒的二聚体E蛋白的晶体学结构中观察到 所述沟(Modis, Y. ， Ogata, S. ， Clements, D.禾口 Harrison， S. C. (2003) A ligand—binding pocket in the dengue virusenvelope glycoprotein. Proc. Natl Acad. Sci U. S. A. 100 6986-6991 ；Zhang, Y. , Zhang, W. , Ogata, S. , Clements, D. , Strauss, J. H. , Baker, T. S., Kuhn, R.J.禾口 Rossmann, Μ· H. (2004)Conformational changes of the flavivirus Eglycoprotein. Structure. 12 1607-1618 ；Modis, Y. , Ogata, S. , Clements, D.禾口 Harrison, S. C. (2005) Variable surface epitopes in the crystal structure ofdengue virus type 3 envelope glycoprotein. J Virol. 79 :1223-31)。在这些结构中，环“ij” 采取开放构象，从而成形为前面所提及的裂隙。发夹“ij”的开放构象似乎通过与二聚体 的毗邻单体的结构域I的残基的有利相互作用而稳定化。所描述的沟是长长的、狭窄的、 不深并且占大约320人2的面积。然而，在登革病毒血清型2的融合后三聚体E蛋白的晶 体学结构中(Modis, Y. , Ogata, S. , Clements, D.禾口 Harrison, S. C. (2004) Structureof the dengue virus envelope protein after membrane fusion. Nature. 427 313-319) TBEV的E蛋白的二聚体和融合后三聚体结构中(Rey，F. A.，Heinz, F. X.，Mandl，C.，Kunz， C.禾口 Harrison，S. C. (1992)The envelopeglycoprotein from tick-borne encephalitis virus at 2 A resolution. Nature375 :291_298 ；Bressanel1i, S. , Stiasny, K., Allison, S. L. , Stura, Ε. A. , Duquerroy, S. , Pescar, J. , Heinz, F. X. , Rey, F. A. (2004) Structure of aflavivirus envelope glycoprote in in its low-pH-induced membrane fusionconformation. EMBO J. 23 :728_738)，和在WNV的单体E蛋白的晶体学结构中(图 1) (Kanai, R. , Kar, K. , Anthony, K. , Gould, L. H. , Ledizet, Μ. , Fikrig, Ε. , Marasco, W. Α. , Koski, R. Α.禾口 Modis, Y. (2006)Crystal structureof west nile virus envelope glycoprotein reveals viral surface epitopes. JVirol. 80 11000-11008 ；Nybakken, G. Ε. , Nelson, C. Α. , Chen, B. R. , Diamond, Μ. S.禾口 Fremont, D. H. (2006) Crystal structure of the West Nile virusenvelope glycoprotein. J Virol. 80 :11467—74)均未观察至Ij环 “ij”的所述开放构象。在这些结构中，环“ij”采取封闭构象，其从根本上改变了该表面的 这一区域的“形貌学”，从而使本发明中所描述的裂隙消失。然而，各种结构证据表明，这是 一个柔韧的区域，其可以根据其涉及之中的相互作用而采取不同的构象。在病毒DEN2的E 蛋白的情况下，环“ ij ”在二聚体中采取开放构象，和在融合后三聚体中采取封闭构象，从而 在第一种情况下参与与结构域I的残基的各种分子间相互作用，和在第二种情况下参与与结构域II的残基的各种分子间相互作用。在未成熟病毒粒子中，PreM-E异二聚体彼此相 互作用，从而产生在病毒粒子表面上的突出。每个突出构成病毒粒子的不对称单元并且由 三个preM-E异二聚体组成，在所述preM_E异二聚体中环“ ij ”与邻近异二聚体的残基相互 作用。所述三个异二聚体不采取C3对称取向，因而异二聚体之间的分子间接触是不相同 的。因此，环“ij”，在一种情况下，与相应于在该不对称单元中的E蛋白的其他单体的自身 环“ij”的残基相互作用，和在其他情况下，与融合肽的残基相互作用。因此，环“ij”参与 了在病毒复制循环的各个不同阶段(从病毒粒子的形态发生或装配，包膜成熟，直到膜融 合过程)中重要的各种分子间相互作用。环“ij”的固有的柔韧性是明显的，通过在由病 毒DEN2的E蛋白而解析得到的各种不同晶体学结构(二聚体和三聚体结构)中所观察到 的结构差异(RMS)和/或在与该蛋白质的其他区域，特别是与结构域II的区域相比而言升 高的温度因子方面，如DEN3的E蛋白的二聚体结构正是这种情况(图2和图3)。因此，该 区域的柔韧性看起来对于安置于各种不同结构环境中以及在病毒复制循环的整个过程中E 蛋白所参与的分子间相互作用而言是必需的。因此，本发明的重大的新颖性在于鉴定出了 环“ij”的开放构象，所述环“ij”作为用于开发针对登革病毒和其他黄病毒的抗病毒分子 的靶区域，其中所述分子干扰环“ij”的相互作用和/或结构变化，并且所述干扰抑制或调 节病毒复制循环的一个或多个阶段。其他黄病毒的E蛋白的晶体学结构显示出环“ij”的封闭构象，然而，在所述结构 中形成环“ij”的残基的温度因子的值升高了(图3)，如在WNV的单体结构和TBEV的二聚 体结构中所观察到的那样，这暗示环“ij”为一个柔韧的区域，其可以经历各种不同的构象 状态并且也可以采取开放构象，如对于病毒DEN2和DEN3所观察的。亚结构“锚”的描述本发明中所描述的用于减弱或抑制登革病毒感染的化学化合物的特征在于具有 根据下式的两个在功能上不同的亚结构[C]-[A]其中，锚[A]包含下述组件中的至少三种组件a)供给氢键的组件①㈠丨，和/或幻接 受氢键的和/或携带负电荷的组件(~_2-，A3)，和/或c)疏水组件OV3)，和/或d)接受 和/或供给氢键的组件(D/A)，和/或e)同时接受_供给氢键的组件(D+A)，并且所述组件 (a)-(e)选自构成图5中所定义的3D药效团模型的组件。药效团模型的这些组件相应于标 注为D^ D2、D3、D4、A「、A2_、A3、D/A、Hp H2、H3和D+A的原子或原子团，其中所述组件优选地 以在距离矩阵(1)中所定义的原子间距离相分开。在本发明的某些实施方案中，允许相对 于在原子间距离矩阵(1)中所指明的值而言士 1人的原子间距离的偏差。在本发明的其他 实施方案中，容许相对于在原子间距离矩阵(1)中所指明的值而言士 2人的原子间距离的 偏差。药效团模型的组件D1, D2、D3、D4、ΑΓ> Α2_、A3、D/A、H1^H2, H3和D+A描述了本发明的 亚结构“锚[A] ”和存在于“与环“ i j ”相关联的裂隙”中的残基之间的潜在相互作用，包括 氢键键合、疏水相互作用和静电相互作用。组件Dp D2、D3和D4各自相应于供给氢键的原子或原子团。组件ΑΓ和A2-各自相应于接受氢键和/或携带负(或部分地负)净电荷的原子或原子团。组件A3相应于接受氢键的原子或原子团。组件D/A可以相应于接受氢键的原子或原子团(在该情况下，在本发明中标示为 “接受体条件下的D/A”)，或者组件D/A可以相应于供给氢键的原子或原子团(在该情况下， 在本发明中标示为“供给体条件下的D/A”)，或者组件D/A可以相应于同时接受和供给氢键 的原子或原子团(在该情况下，在本发明中标示为“接受体_供给体条件下的D/A” )。组件D+A相应于同时接受和供给氢键的原子或原子团。组件Hp H2、H3相应于非极性原子或原子团。(I)关于在图5中所定义的药效团模型之中所包含的组件的原子间距离矩阵(A )
权利要求
1.化学化合物在制备用于减弱或抑制登革病毒感染的药物组合物中的用途，其中所述 化合物包含根据下式的两个在功能上不同的亚结构 [C]-[A] 其中，[A]被定义为锚并且相应于能够结合至与在本发明中所定义的E蛋白的环“ i j ”相关联 的沟的化学亚结构，并且所述锚亚结构采取包含下列组件中的至少三种组件的构象a)供 给氢键的组件(队_4)，和/或b)接受氢键的和/或携带负电荷的组件(A1^A2-A3),和/或 c)疏水组件OV3)，和/或d)接受和/或供给氢键的组件(D/A)，和/或e)同时供给-接 受氢键的组件(D+A)，并且所述组件(a)-(e)选自下述的构成3D药效团模型的组件讽、02、 D3、D4、A”A2\A3、Dz^HpHyH3 和 D+A，其中本发明的药效团模型的组件D^ D2、D3、D4、Ap A2_、A3、D/A、氏、H2、H3和D+A之间的原子 间距离如下 JD1HD2] = 2.9 ± lA, [D,]-[D3]=4.2 士 lA, [D1HD4I = 17.4 士 lA, [D1J-IA1] = 3.9 士 1 人，[D1HA2 I = 7.0 ± lA, ID1HA3] = 10.6 土 lA, [D^-ID+A] = 10.2 ± lA, [Dx]-[D/A] = 12.9 ± lA, [D1HH1] = 5.1 ± lA，[D1HH2J = 9.3 士 lA, [D1HH3I = 7.2 士 lA, [D2]-[D31 = 3.0 ± lA, [D2HD4] = 15.5 土 lA，[D2J-IA1] = 5.8 ± 1 人，[D2]-[A2'] = 6.0 土 lA, [D21-[A3] = 8.4 士 lA, [D2]-[D+AJ = 11.6 士 lA, [D2]-[D/A] = 8.6 士 lA, [D2I-IH1] =5.0 ± lA, iD2]-[H2] = 8.0 ± lA, [D2HH3J = 5.2 ± lA, [D3J-ID4] = 14.8 士 lA, [D3HA1] = 7.1 士 lA, [D3HA2 ] = 3.4 士 lA, [D3]-[A3] = 7.0 士 lA, [D3]-[D+A] =10.5 土 lA, [D3]-[D/A] = 6.0 ± lA, [D3HH1J = 4.4 ± lA, [D3]-[H2] = 6.0 ± lA, [D3J-IH3] = 3.2 士 lA, [D4I-IA1I = 17.3 士 lA，[D4HA2 I = 16.0 士 lA, ID4]-[A3] = 9.0 ± lA, [D4]-{D+A] = 5.2 ± lA, [D4]-[D/A] = 13.4 ± lA, [D4I-IH1] = 13.0 士 lA, [D4HH2J = 9.7 士 lA, [D4]-[H3] = 12.4 士 lA, [ΑΓ]-[Α2 ] =10.0 土 lA, [ΑΓ]-[Α3] = 12.4 土 lA, [Ar]-[D+A] = 12.7 土 lA, [A, ]-[D/A] =12.8 士 lA, [A1HH1J = 5.1 士 lA, [ΑΓ]-[Η2] = 10.4 ± 1 人，[A1HH3] = 9.6 士 lA, [A2"!-[A3] = 7.3 土 1 人，[A2']-[D+A] = 11.8 士 lA, [A2']-[D/A] = 4.0 土 lA, [A2 J-IH1] = 7.1 ± lA, [A2 J-IH2] = 6.6 土 lA，[A2 ]-(H31 = 3.9 士 lA，[A3-D+A] =6.5 ± lA, [A3]-[D/A] = 4.9 士 lA, [A3HH1] = 7.7 ± lA, [A3]-[H2] = 3.7 士 lA, [A3HH3] = 3.9 士 lA，[D+A]-{D/A] = 10.0 士 lA，[D+AJ-IH^ = 8.1 士 lA, [D+AJ-[H2] = 5.3 士 lA, [D+A]-[H3] = 8.6 士 1人，[D/AHH!] = 8.6 士 lA， [D/A]-[H2] = 5.2 ± lA, [D/A]-[H3] = 3.8 土 1人，[H1HH2] = 5.3 ± lA, [H1HH3] =5.5 士 lA, [H2]-[H3] = 3.9 士 lA;D0D2, D3和D4各自相应于供给氢键的原子或原子团-Α—和A2-各自相应于以接受氢键 和/或携带负电荷为特征的原子或原子团；D/A相应于接受和/或供给氢键的原子或原子团；A3相应于接受氢键的原子或原子团；H” H2, H3各自相应于非极性原子或原子团；D+A相 应于同时接受和供给氢键的原子或原子团；[C]被定义为头并且相应于与亚结构锚[A]共价连接的化学亚结构，并且所述亚结构 提供或有助于本发明的分子通过影响或调节牵涉E蛋白的分子间相互作用中的一种或多 种而抑制登革病毒感染的能力。
2.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组 件队、D2, D3和D4各自相应于独立地选自下列基团中任一种的供给氢键的原子或原子 团-OH、-NH、-NH2, -NH3\ = NH和-SH 通过下列方式而与E蛋白建立氢键键合a)将一 个或多个氢原子贡献给残基Asp-98的主链羰基基团的氧原子，和/或b)将一个或多个氢 原子贡献给残基Asn-103的侧链甲酰胺基团的氧原子；D2通过下列方式而建立氢键键合 a)将一个或多个氢原子贡献给残基Asp-98的主链羰基基团的氧原子，和/或b)将一个或 多个氢原子贡献给残基Ala-245的主链羰基基团的氧原子，和/或c)将一个或多个氢原 子贡献给残基Lys-246的主链羰基基团的氧原子；D3通过下列方式而建立氢键键合将一 个或多个氢原子贡献给残基Lys-246的主链羰基基团的氧原子；D4通过下列方式而建立氢 键键合a)将一个或多个氢原子贡献给残基Asp-249的侧链羧酸根基团的一个或两个氧原 子，和/或b)将一个或多个氢原子贡献给残基Val-250的主链羰基基团的氧原子。
3.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组件A1-和 A2_各自相应于以下列为特征的原子或原子团a)为独立地选自下列基团中任一种的氢键 接受体-C = 0、-N = 0、-S = 0、-P = 0和-0-，和/或b)为独立地选自下列基团中任一种 的负(和/或部分地负)净电荷携带者存在于-C(0)0H、-S(0)0H、RR，P(0) (OH)、RR，0P(0) (OH)、ROP (0) (OH)2, RP (0) (OH)2, (RO) 2P (0) (OH)、RS (0) 20H、ROS (0) 20H 中的氧代基团和羟基 基团的氧原子，存在于三氟甲基磺酰胺中的氮原子，存在于四唑基团中的未取代的氮原子； Af与残基Lys-246通过下列方式相互作用a)与侧链铵基团的氢键，和/或b)与携带正电 荷的铵基团的静电相互作用 ’K2以下列为特征a)接受残基Ser-72的侧链羟基基团的氢 原子，和/或b)建立与残基Arg-99的携带正电荷的胍基基团的静电相互作用。
4.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组件D/A相 应于a)选自下列基团中任一种的接受氢键的原子或原子团-C = 0、-N = 0、-S = 0、-P =0和-0-，或b)选自下列基团中任一种的供给氢键的原子或原子团-OH、-nh、-NH2、-NH3+、 =NH和-SH，或c)选自下列基团中任一种的同时接受和供给氢键的原子或原子 团-0H、-C0NHR、-CONH2' ；D/A与E蛋白通过下列方式之一相互作用a)D/A通过接受a)残 基Ser-72的侧链羟基基团的氢原子和/或b)残基Thr-70的侧链羟基基团的氢原子而建立 氢键键合；b)D/A通过将一个或多个氢原子贡献给a)残基Ser-72的侧链羟基基团的氧原 子和/或b)残基Thr-70的侧链羟基基团的氧原子而建立氢键键合；c)D/A通过a)接受残 基Ser-72的侧链羟基基团的氢原子和b)将一个或多个氢原子贡献给残基Thr-70的侧链 羟基基团的氧原子而建立氢键键合；d)D/A通过a)将一个或多个氢原子贡献给残基Ser-72 的侧链羟基基团的氧原子和b)接受Thr-70的侧链羟基基团的氧原子而建立氢键键合。
5.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组件^相 应于选自下列基团中任一种的接受氢键的原子或原子团-C = 0、-N = 0、-S = 0、-P = 0 和-0- ；A3通过接受a)残基Thr-115的侧链羟基基团的氢原子和/或b)残基Gln_248的主链氨基基团的氢原子而与E蛋白建立氢键键合。
6.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组件HpH2、 H3各自相应于独立地选自下列基团中任一种的非极性原子或原子团a)任选地取代或未 取代的、有着线性或支化链的、具有不多于七个杂原子的C1-C15烷基或杂烷基基团；b)由一 个、两个或三个稠合或连结的环组成的环烷基或杂环烷基基团，每个环具有3-7个成员和 不多于三个杂原子，并且任选地是取代或未取代的；c)由一个、两个或三个稠合或连结的 环组成的芳基或杂芳基基团，每个环具有5-7个成员和不多于三个杂原子，并且任选地是 取代或未取代的；d)由一个、两个或三个芳基环组成的芳烷基基团，其中一个或多个取代 基相应于任选地取代或未取代的、有着线性或支化链WC1-C5烷基基团；e)由一个、两个或 三个稠合或连结的芳基或杂芳基环组成的杂芳烷基基团，每个环具有5-7个成员和不多于 三个杂原子，其中取代基之一相应于任选地取代或未取代的、具有不多于3个杂原子的、有 着线性或支化链的C1-C5烷基或C1-C5杂烷基基团；f)由一个、两个或三个稠合或连结的具 有3-7个成员的环烷基环组成的烷基环烷基基团，其中一个或多个取代基相应于任选地取 代或未取代的、有着线性或支化链的C1-C5烷基基团；g)由一个、两个或三个稠合或连结的 环烷基或杂环烷基环组成的杂烷基环烷基基团，每个环具有3-7个成员和不多于三个杂原 子，其中一个或多个取代基相应于任选地取代或未取代的、具有不多于3个杂原子的、有着 线性或支化链的C1-C5烷基或C1-C5杂烷基基团；h)由与一个或多个任选地取代或未取代 的、具有3-7个成员的环烷基基团相连接的一个、两个或三个芳基环组成的芳基环烷基基 团；i)由与一个或多个任选地取代或未取代的环烷基或杂环烷基环相连接的一个、两个或 三个芳基或杂芳基环组成的杂芳基环烷基基团，每个环烷基或杂环烷基环具有3-7个成员 和不多于三个杂原子，每个芳基或杂芳基环具有5-7个成员和不多于三个杂原子；j)选自 基团(a)-(i)中的基团，其中所述基团包含药效团模型的组件H1，并且所述取代基和/或构 成性杂原子包含药效团组件D1*/或込和/或03和/或Ar;k)选自基团(a)-(i)中的 基团，其中所述基团包含药效团模型的组件压，并且所述取代基和/或构成性杂原子包含药 效团组件^和/或D/A和/或D+A;l)选自基团(a)-(i)中的基团，其中所述基团包含药 效团模型的组件H3,并且所述取代基和/或构成性杂原子包含药效团组件D3和/或A2和/ 或A3和/或D/A 与a)残基Lys-246或者b)残基Lys-246和Lys-247的丁基铵侧链的 脂族部分建立疏水相互作用；H2与a)残基Lys-246的丁基铵侧链的脂族部分或者b)残基 Lys-247的丁基铵侧链的脂族部分和残基Thr_70的侧链甲基基团建立疏水相互作用；H3与 残基Val-97和Ile-113的侧链建立疏水相互作用。
7.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组件D+A相 应于选自下列基团中任一种的同时接受和供给氢键的原子或原子团-OH、-CONHR、-CONH2 ； D+A通过如下方式而与E蛋白建立氢键a)接受残基Lys-247的侧链铵基团的一个或多个 氢原子，和/或b)与残基Asp-249的侧链羧酸根基团的一个或两个氧原子共享一个或多个 氢原子。
8.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中所述原子间距离包括在士 2人的范围之内。
9.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中[C]相应于氢原子。
10.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中[C]相应于下列化学亚结构中的任一种a)任选地取代或未取代的、具有不多于三个杂原子的C1-Cltl烷基或杂烷基基团；b)由 一个、两个或三个稠合或连结的环组成的环烷基或杂环烷基基团，每个环具有3-7个成员 和不多于三个杂原子，并且任选地是取代或未取代的；c)由一个、两个或三个环组成的芳 基或杂芳基基团，每个环由5-7个成员形成和具有不多于三个杂原子，并且任选地是取代 或未取代的；d)由一个、两个或三个芳基环组成的芳烷基基团，其中一个或多个取代基相 应于任选地取代或未取代的、有着线性或支化链的C1-Qg基基团；e)由一个、两个或三个 稠合或连结的芳基或杂芳基环组成的杂芳烷基基团，每个环具有5-7个成员和不多于三个 杂原子，其中取代基之一相应于任选地取代或未取代的、具有不多于3个杂原子的、有着线 性或支化链的C1-C5烷基或C1-C5杂烷基基团；f)由一个、两个或三个稠合或连结的环烷基 环组成的烷基环烷基基团，每个环具有3-7个成员，其中一个或多个取代基相应于任选地 取代或未取代的、有着线性或支化链的C1-C5烷基基团；g)由一个、两个或三个稠合或连结 的环烷基或杂环烷基环组成的杂烷基环烷基基团，每个环具有3-7个成员和不多于三个杂 原子，其中一个或多个取代基相应于任选地取代或未取代的、具有不多于3个杂原子的、有 着线性或支化链的C1-C5烷基或C1-C5杂烷基基团；h)由与一个或多个任选地取代或未取代 的、每个具有3-7个成员的环烷基基团相连接的一个、两个或三个芳基环组成的芳基环烷 基基团；i)由与一个或多个任选地取代或未取代的环烷基或杂环烷基环相连接的一个、两 个或三个芳基或杂芳基环组成的杂芳基环烷基基团，每个环烷基或杂环烷基环具有3-7个 成员和不多于三个杂原子，每个芳基或杂芳基环具有5-7个成员和不多于三个杂原子；j) 选自基团(a)-(i)中的基团，其中所述取代基包含一个或多个携带正电荷的基团；k)选自 基团(a)-(i)中的基团，其中所述取代基包含一个或多个携带负电荷的基团。
11.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中所述亚结构[C]包含携带正电荷的取代 基，并且所述取代基选自下列基团RNH2、RNHR，、RNR，R”、RC(NRR，) = NR”、C(NR，R”)2 = NR”，、RNHC (NR，R”) = NR”，、C (RNH) 2 = NR，、RC (R，NH) = NR”。
12.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中所述亚结构[C]包含携带负电荷的取代 基，并且所述取代基选自下列基团=C(O) OH、S (0) OH、RR，P (0) (OH)、RR，OP (0) (OH)、ROP (0) (OH) 2、RP (0) (OH) 2、(RO) 2P (0) (OH)、RS (0) 20H、ROS (0) 20H、四唑基团。
13.根据权利要求1-12的化学化合物的用途，用于减弱和抑制由黄病毒属的病毒引起 的感染，并且所述病毒涉及下列病毒之一 1型登革病毒、2型登革病毒、3型登革病毒、4型 登革病毒、西尼罗病毒、圣 路易脑炎病毒、日本脑炎病毒、黄热病毒、库京病毒、贾萨努尔森 林热病毒、蜱传脑炎病毒、墨累山谷脑炎病毒、兰加特病毒、羊跳跃病病毒和玻瓦散病毒。
14.根据权利要求1-12的化学化合物的用途，其中亚结构头[C]与至少一个下列残基 相互作用:a)形成融合肽的残基=Gly-IOO, Trp-101、Gly-102和Phe-108, b)相应于在成 熟病毒粒子的二聚体结构中存在的毗邻单体的残基Arg-2、Gly-5、Ile_6、Ser_7、Asn-8、 His-27、Gly-28、Glu-44 和 Asp-154, c)存在于环“ i j，，中的残基 His-244，d)属于与环“ i j，， 相关联的穴的残基Ala-245和Asp-98。
15.根据权利要求1-12的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]相应于下列基团之 一 A-SIJ001、A-SIJ002、A-SIJ006、A-SIJ011、A-SIJ015、A-SIJ016、A-SIJ020、A-SIJ021、 A-SIJ022、A-SIJ023、A-SIJ028、A-SIJ030、A-SIJ044、A-SIJ052、A-SIJ053、A-SIJ072、 A-SIJ078、A-SIJ085、A-SIJ086、A-SIJllU A-SIJ115、A-SIJ118、A-SIJ116、A-SIJ117、A-SIJ121、A-SIJ122、A-SIJ123、A-SIJ124、A-SIJ125、A-SIJ126、A-SIJ127、A-SIJ128、 A-SIJ130、A-SIJ131、A-SIJ132、A-SIJ133、A-SIJ134、A-SIJ135、A-SIJ136、A-SIJ137、 A-SIJ138、A-SIJ140、A-SIJ141、A-SIJ142、A-SIJ144、A-SIJ145、A-SIJ146、A-SIJ147、 A-SIJ149、A-SIJ150、A—SIJ151、A—SIJ152、A—SIJ153、A-SIJ154、A-SIJ155、A—SIJ156、 A-SIJ157、A-SIJ158、A-SIJ160、A-SIJ161、A-SIJ162、A-SIJ163、A-SIJ164、A-SIJ165、 A-SIJ166, A-SIJ167, A-SIJ168、A-SIJ169、A-SIJ170、A-SIJ17U A-IJS172、A-SIJ173、 A-SIJ174, A-SIJ179, A-SIJ180, A-SIJ18U A-SIJ182, A-SIJ183, A-SIJ184, A-SIJ185, A-SIJ186 和 A-SIJ188。
16.根据权利要求1-12的化学化合物的用途，其中所述化学化合物相应于下列中的 任一种:C-SIJOlOOl 至 C-SIJ01070、C-SIJ02071、C-SIJ03072 至 C-SIJ03076、C-SIJ04077 至 C-SIJ04084、C-SIJ05085、C-SIJ06086 至 C-SIJ06114、C-SIJ07115、C-SIJ08116、 C-SIJ09117、 C-SIJ10118 至 C-SIJ10120、 C-SIJ11121 至 C-SIJ11139、 C-SIJ012140 至 C-SIJ12149、C-SIJ013150 至 C-SIJ013156、C-SIJ14157 至 C-SIJ14159、C-SIJ15160 至 C-SIJ15165、C-SIJ17166 至 CSIJ17167、C-SIJ18168 至 C-SIJ18169、C-SIJ19170 至 C-SIJ19172、C-SIJ20173 至 C-SIJ20179、C-SIJ21180 至 C-SIJ21181、C-SIJ22182、 C-SIJ23183、C-SIJ24184、C-SIJ25185、C-SIJ26186、C-SIJ27187、C-SIJ28188、C-SIJ29189、 C-SIJ30190、C-SIJ31191、C-SIJ32192、C-SIJ33193、C-SIJ34194、C-SIJ35195、C-SIJ36196、 C-SIJ37197 和 C-SIJ38198。
17.根据权利要求16的化学化合物的用途，其中使用在本发明中所描述的化学化合物 的互变异构体，几何异构体，旋光形式例如对映异构体，非对映异构体，外消旋形式，以及药 学上可接受的盐。
18.根据权利要求1_12、15和16的化学化合物的用途，所述用途为用于制备药物组合 物，所述药物组合物用于预防和/或治疗由登革病毒和其他黄病毒引起的感染。
19.用于设计减弱或抑制登革病毒感染的化学化合物的方法，其中使用权利要求1中 所描述的药效团模型。
20.根据权利要求19的用于鉴定和/或设计化学化合物的方法，所述化学化合物用于 制备抑制或减弱登革病毒感染的药物组合物，其中所述化合物干扰或调节病毒复制循环的 下列阶段中的一个或多个阶段a)牵涉preM-E异二聚体的形成的相互作用；和/或b)对 于未成熟病毒粒子的装配_释放而言必需的preM-Ε异二聚体之间的相互作用；和/或c) 由从preM-E异二聚体至E蛋白同二聚体的四级结构变化所导致的病毒粒子的成熟；和/或 d)对于成熟病毒粒子而言特征性的E蛋白二聚体的缔合和/或解离；和/或e)E蛋白向被 感染的细胞的内体膜中的锚定，其触发膜融合过程。
全文摘要
本发明涉及通过计算机获得的化学化合物在制备用于减弱或抑制登革病毒感染的药物组合物中的用途。特别地，通过干扰或调节与病毒进入靶细胞以及子代病毒粒子装配有关的病毒复制循环的多个阶段。此外，本发明还涉及所述药物组合物用于预防性和/或治疗性治疗由登革病毒的四种血清型以及由其他黄病毒引起的感染的用途。
文档编号A61K31/4453GK102006865SQ200980113787
公开日2011年4月6日 申请日期2009年2月27日 优先权日2008年2月29日
发明者A·穆萨基奥拉萨, G·奇内亚圣地亚哥, N·弗莱塔斯萨拉萨尔, O·吉罗拉克鲁斯, R·薇拉阿尔瓦雷斯, V·韦尔塔加林多, Y·马佐洛雷耶斯 申请人:遗传工程与生物技术中心
技术领域：
本发明涉及制药工业，特别是描述了使用包含两个在功能上不同的亚结构 [C]-[A]的化学化合物来影响或抑制与病毒进入靶细胞以及子代病毒粒子装配有关的登革 病毒病毒复制循环的不同事件。所述化学化合物可用于预防性和/或治疗性治疗由登革病 毒的四种血清型以及由其他黄病毒引起的感染。
现有技术黄病毒(f lavivirus)属包括大约70种病毒，包括对动物和人中升高的发病率和 死亡率负责的重要病原体，例如登革病毒、西尼罗病毒，蜱传脑炎病毒、日本脑炎病毒、黄热 病毒、圣 路易脑炎病毒和墨累山谷脑炎病毒。然而，对于治疗黄病毒感染来说还没有可用 的特异疗法，并且迄今仅批准了针对所述属中的三种病毒的用于人使用的疫苗。在黄病毒中，登革病毒是世界上主要的健康问题之一，特别是在热带和亚热带地 区。登革病毒被分为四种血清型DEN1、DEN2、DEN3和DEN4，并且通过媒介，主要是埃及伊 蚊(Aedes aegypti)这种蚊子，而传播给人。被登革病毒感染的患者可以是无症状的或显 示出各种不同的临床症状，包括从难以鉴别的发热(UF)、登革热(DF)直至该疾病的更严重 和偶而致命的形式，已知为登革出血热(DHF)和登革休克综合征(DSS) (Guha-Sapir, D.和 Schimmer,B. (2005)Dengue fever :newparadigms for a changing epidemiology. Emerg. Themes. Epidemiol. 2 1-10)。尽管登革病对于公众健康的重要性，但目前还没有针对该疾病的可用的疫苗或 抗病毒药物(Chaturvedi, U. C. ，Shrivastava, R.禾口 Nagar，R. (2005)Dengue vaccines problems and prospects. Indian J Med Res. 121 :639_652)。也没有特异的治疗；该 疗法基于控制症状和适当地补偿脱水和出血的影响，同时机体产生针对该病毒的中和 抗体。控制媒介是预防感染的唯一途径，然而，通常很少有效(Rico-Hesse，R. (2003) Microevolution and virulence of dengue viruses. Adv. Virus Res. 59 :315_341)。开发针对登革病的疫苗的主要障碍是缺少对于DHF发病机制的更完全的了解和 没有令人满意的动物模型。此外，被所述血清型之一感染不能赋予针对被其余三种血清型 再感染的长期的保护性免疫力(SABIN，A.B. (1952)Research on dengue during World War II. Am J Trop.MedHyg. 1 :30-50)；更加糟的是，已将第二或第三的异源感染与DHF/DSS联 系了起来(Halstead, S. B. , Nimmannitya, S.禾口 Cohen, S. N. (1970) Observations related to pathogenesis of dengue hemorrhagic fever. IV. Relation of disease severity to antibody response and virus recovered. YaleJ Biol Med. 42 311-328 ；Halstead, S.B. (1988)Pathogenesis of dengue-challenges to molecular biology. Science. 239 476-481)。在DHF/DSS的发病机制中，称为抗体依赖性扩增(antibody-d印endent amplification, ADA)的效应起着重要的作用(Mady，B. J.，Erbe，D. V. ,Kurane, I. , Fanger, Μ· W.禾口Ennis,F. A. (1991)Antibody-dependent enhancement of denguevirus infectionmediated by bispecific antibodies against cell surfacemolecules other than Fc gamma receptors. J Immunol. 147 =3139-3144)。因此，有效的疫苗应当是四价的，并且能够 诱导同时针对登革病毒的四种血清型的中和抗体保护性应答。 减毒的活病毒四价疫苗是最具希望的疫苗候选物(Chaturvedi，U. C.， Shrivastava,R.禾口 Nagar，R. (2005)Dengue vaccines :problems andprospects. Indian J Med Res. 121 :639_652 ；Edelman，R. (2007)Denguevaccines approach the finish line. Clin Infect. Dis. 45 :56-60)。这些是通过将登革病毒的四种减毒的血清型组合为四 价制剂而幵发出来的；所述减毒的病毒通过下列方式来获得在原代犬肾细胞中进行连 续传代(Bhamarapravati, N.禾口 Sutee，Y. (2000)Live attenuated tetravalentdengue vaccine. Vaccine. 18 :44_47)，或者经由将特定突变引入到感染性病毒cDNA克隆中的 重组 DNA 技术(Durbin, Α. P.，Karron, R. Α.，Sun，W.，Vaughn，D. W.，Reynolds, Μ. J.， Perreault，J. R.，Thumar, B.，Men，R.，Lai，C. J.，Elkins，W. R.，Chanock，R. Μ.，Murphy,
B.R.禾口 Whitehead，S. S. (2001)Attenuation and immunogenicity in humans of a live dengue virus type-4vaccine candidate with a 30 nucleotide deletion in its 3' -untranslatedregion. Am J Trop. Med Hyg. 65 :405_413)，或者将编码结构蛋 白(前膜蛋白(premembrme protein)和包膜蛋白)的基因插入到减毒的登革病毒株 或黄热病毒的减毒疫苗株 17D 中(Guirakhoo，F.，Pugachev, K.，Arroyo，J.，Miller,
C.，Zhang，Ζ.X.，Weltzin，R.，Georgakopoulos, K.，Catalan，J.，Ocran, S.，Draper， K.禾口 Monath，Τ. P. (2002)Viremia andimmunogenicity in nonhuman primates of a tetravalent yelIowfever—dengue chimeric vaccine :genetic reconstructions, dose adjustment， and antibody responses against wild—type dengue virus isolates. Virology. 298 :146-159)。目前处于临床试验(1期和2期)中的减毒的活病 毒四价疫苗候选物经证明是安全的和具有免疫原性的(Edelman，R.，Wasserman, S. S.， Bodison, S. A.，Putnak, R. J.，Eckels，K. H.，Tang, D.，Kanesa-Thasan, N.，Vaughn, D. W.， Innis, B. L.禾口 Sun，W. (2003)Phase Itrial of 16 formulations of a tetravalent live-attenuated dengue vaccine. Am J Trop. Med Hyg. 69 :48_60 ；Sabchareon，A.， Lang，J.，Chanthavanich，P.，Yoksan, S.，Forrat，R.，Attanath，P.，Sirivichayakul，C.， Pengsaa, K.，Po j jaroen-Anant，C.，Chambonneau, L，Saluzzo, J. F.禾口 Bhamarapravati， N. (2004)Safety and immunogenicity of a three dose regimen of twotetravalent live-attenuated dengue vaccines in five—to twelve-year-old Thaichildren. Pediatr.Infect.Dis. J. 23 99~109 ；Sabchareon, Α.，Lang, J.，Chanthavanich, P.， Yoksan,S.，Forrat，R·，Attanath，P· ,Sirivichayakul,C. ,Pengsaa,K. ,Pojjaroen-Anant, C. , Chokejindachai, W. ,Jagsudee,A. ,Saluzzo,J.F.禾口 Bhamarapravati，N. (2002) Safety and immunogenicity oftetravalent live-attenuated dengue vaccines in Thai adult volunteers :roleof serotype concentration, ratio, and multiple doses. Am J Trop. Med Hyg. 66 :264_272 ；Kanesa—Thasan，N.，Sun，W.，Kim—Ahn，G.，Van Albert，S.，Putnak， J. R.，King，A.，Raengsakulsrach, B.，Christ—Schmidt，H.，Gilson，K.，Zahradnik， J. M.，Vaughn，D. W.，Innis，B. L.，Saluzzo, J. F.禾口 Hoke，C. H.，Jr. (2001) Safety and immunogenicity of attenuated dengue virusvaccines (Aventis Pasteur)in humanvolunteers. Vaccine. 19 :3179_3188)，与两种嵌合的四价候选物(ChimericVax-DEN 2 和 rDEN4 Δ 30)白勺HfU齐[J—# (Guirakhoo, F. ， Kitchener, S. ， Morrison, D. ， Forrat, R.， McCarthy,K. ,Nichols,R. ,Yoksan,S. ,Duan,Χ. ,Ermak,Τ. H. ,Kanesa-Thasan,N. ,Bedford, P.，Lang, J.，Quentin-Millet, Μ. J.禾口 Monath，Τ. P. (2006)Live attenuated chimeric yellow fever dengue type 2(ChimeriVax_DEN2)vaccine :Phase I clinical trial for safety andimmunogenicity :effect of yellow fever pre—immunity in induction of crossneutralizing antibody responses to all 4 dengue serotypes. Hum. Vaccin. 2 60-67 ；Durbin, A. P. , Whitehead, S. S. , McArthur, J. , Perreault, J. R. , Blaney, J. Ε., Jr. , Thumar, B. , Murphy, B. R.禾口 Karron, R. A. (2005)rDEN4delta30, a live attenuated dengue virus type 4 vaccine candidate,issafe,immunogenic,and highly infectious in healthy adult volunteers. JInfect. Dis. 191 :710_718)。通过使用不同的策略开发出 了其他疫苗候选物，包括灭活病毒疫苗、蛋白质亚单位疫苗和DNA疫苗(HombaCh，J. (2007) Vaccines against dengue :a review of current candidate vaccines atadvanced development stages. Rev Panam. Salud PUblica. 21 :254_260)。这些候选者中的数种在动 物模型中诱导保护性免疫应答(Eckels，K. H.禾P Putnak，R. (2003)Formalin-inactivated whole virus and recombinantsubunit flavivirus vaccines. Adv. Virus Res. 61 395-418 ；Hermida, L. ,Bernardo, L.，Martin，J. , Alvarez,Μ. ,Prado, I. , Lopez, C.，Sierra， B. L，Martinez, R.，Rodriguez, R.，Zulueta，A.，Perez, A. B.，Lazo，L，Rosario，D.， Guillen,G.禾口Guzman，M. G. (2006)A recombinant fusion proteincontaining the domain III of the dengue-2 envelope protein isimmunogenic and protective in nonhuman primates. Vaccine. 24 :3165_3171 ；Raviprakash，K.，Apt，D.，Brinkman，A.，Skinner，C.， Yang，S.，Dawes, G.，Ewing，D.，Wu, S. J.，Bass，S.，Punnonen, J.禾口 Porter，K. (2006) A chimeric tetravalent dengue DNA vaccine elicits neutraliζingantibody to all four virus serotypes in rhesus macaques· Virology· 353 :166_173)0
减毒的活病毒疫苗是更有利的病毒疫苗，因为与非复制型疫苗不同，它诱导长期 的抗体应答、需要较少次数的接种并且通常更便宜。然而，这些疫苗候选物的四价制剂的 开发具有各种缺点，例如，达到每种血清型的合适的减毒水平以保证最小的反应原性和 最大的免疫原性(Edelman, R.，Wasserman, S. S.，Bodison, S. A.，Putnak, R. J.，Eckels， K. H.，Tang, D.，Kanesa-Thasan, N.，Vaughn, D. W.，Innis, B. L 禾口 Sun，W. (2003) Phase Itrial of 16 formulations of a tetravalent live-attenuated dengue vaccine. AmJ Trop. Med Hyg. 69 48-60)；避免构成所述四价制剂的登革病毒的不同血清型之间的干扰 (Raviprakash, K. , Apt, D. , Brinkman, Α. , Skinner, C. , Yang, S. , Dawes, G. , Ewing, D., Wu, S.J. , Bass, S. , Punnonen, J.禾口 Porter, K. (2006)A chimeric tetravalent dengue DNA vaccine elicits neutraliζingantibody to all four virus serotypes in rhesus macaques. Virology. 353 :166_173)以保证针对所有血清型的相似的保护水平，以及确认 该疫苗在先前被其他黄病毒感染的个体中是安全的和具有免疫原性的。最近的研究表明， 在具有先前的对于黄热病毒的免疫力的个体中用嵌合的单价候选物ChimericVax-DEN 2 进行的免疫接种不产生干扰(Talarico，L. B.，Pujol, C. Α.，Zibetti，R. G.，Faria, P. C.， Noseda,Μ. D. ,Duarte,Μ. Ε.禾口Damonte，Ε· B· (2005) The antiviral activity of sulfatedpolysaccharidesagainst dengue virus is dependent on virus serotype and host cell. AntiviralRes. 66 :103_110)。在幵发减毒的活病毒疫苗中还存在有其他限制，因为不 能排除在疫苗株和野生病毒之间出现重组从而造成具有不希望的特性的新病毒的可能性， 或者出现毒力表型逆转的可能性。另一方面，这些疫苗通常对于免疫受损和被人免疫缺陷 白勺入白勺(Edelman，R. (2007)Dengue vaccines approach the finish line. Clin Infect. Dis. 45 :56-60)。此外，所述四价制剂需要釆用多剂量的免疫接种方案。
抗病毒疗法代表了用于治疗登革病的好的备选方案，特别是当存在使得不可 能在短期内获得有效疫苗的各种障碍时(如上所提及的)。将抑制剂对准用于阻碍 病毒复制循环中的关键过程，例如病毒进入宿主细胞(Talarico，L. B.，Pujol，C. Α.， Zibetti， R. G. ， Faria， P. C. ， Noseda， Μ. D. ， Duarte，Μ. Ε.禾口 Damonte， Ε. B. (2005) The antiviral activity of sulfatedpoIysaccharides against dengue virus is dependent on virus serotype andhost cell.Antiviral Res· 66 :103—110 ;0no，L， Wollinger, W. ， Rocco， I. M. ， Coimbra， T. L. ， Gorin，P. A.禾口 Sierakowski，M. R. (2003) In vitro and in vivoantiviral properties of sulfated ga1actomannans against yellow fever virus(BeHl11 strain)and dengue 1 virus(Hawaii strain). Antiviral Res. 60 :201_208 ；Pujol，C. A.，Estevez, J. M.，Carlucci, Μ. J.，Ciancia，Μ.，Cerezo， Α. S.禾口 Damonte，Ε. B. (2002)Novel DL-galactan hybrids from the redseaweed Gymnogongrus torulosus are potent inhibitors of herpes simplexvirus and dengue virus. Antivir. Chem Chemother. 13 :83_89)、病毒多蛋白的力口工(Chanprapaph, S.， Saparpakorn, P.，Sangma, C.，Niyomrattanakit, P. . Hannongbua，S.，Angsuthanasombat， C.禾口Katzenmeier，G. (2005)Competitive inhibition of the dengue virus NS3 serine protease by syntheticpeptides representing polyprotein cleavage sites.Biochem Biophys ResCommun. 330 :1237_1246)、病毒基因组的复制(Migliaccio，G.，Tomassini, J. Ε.，Carrolll, S. S.，Tomei, L，Altamura，S.，Bhat, B.，Bartholomew, L，Bosserman， Μ. R.，Ceccacci，Α.，Colwell，L F.，Cortese，R.，De Francesco，R.，EIdrup, Α. B.，Getty, K. L , Hou, Χ. S. , LaFemina, R. L , Ludmerer, S. W. ,MacCossiM. ,McMastersiD. R. , Stahlhut, Μ. W. , Olsen, D. B. , Hazuda, D. J.禾口 Flores，0· Α· (2003) Characterization of resistance to non-obIigatechain-terminating ribonucleoside analogs that inhibit hepatitis C virusreplication in vitro. J Biol Chem. 278 :49164_49170)以及病毒颗粒的装配 (Courageot，Μ. P.，Frenkiel, Μ. P.，Dos Santos，C. D.，Deubel, V.禾口 Despres，P. (2000) Alpha-glucosidase inhibitors reduce dengue virus production byaffecting the initial steps of virion morphogenis in the endoplasmicreticulum. J Virol. 74 564-572 ；Whitby, K.，Pierson，T. C.，Geiss，B.，Lane, K.，Engle，M.，Zhou，Y.，Doms, R. W.禾口 Diamond，Μ. S. (2005)Castanospermine，a potent inhibitor of dengue virus infection in vitro andin vivo. J Virol. 79 :8698_8706)。通过使用不同的方法鉴 定出了这些抑制剂，包括高通量筛选(Novartis Institute for Tropical Diseases. (2005)Newtechnologies for high-throughput screening and lead discovery of anti-viralcompounds. Dengue Digest. 2 :1-2)、基于病毒蛋白质的晶体学结构的合理设 计(Hrobowski, Y. Μ. , Garry, R. F.禾口 Michael，S. F. (2005)Peptideinhibitors of denguevirus and West Nile virus infectivity. Virol. J. 2 :49_59)、大的化学化合物文库的虚 拟筛选(Yang, J. Μ.，Chen, Y. F.，Tu, Y. Y.，Yen, K. R.和 Yang, Y. L. (2007) Combinatorial computational approaches toidentify tetracycline derivatives as flavivirus inhibitors. PLoS. ONE. 2 =428-437)、已知用于其他黄病毒的抑制剂的评价(Migliaccio， G. , Tomassini, J. Ε. , Carroll, S. S. , Tomei, L. , Altamura, S. , Bhat, B. , Bartholomew, L., Bosserman, Μ. R. , Ceccacci, Α. , Colwell, L. F. , Cortese, R. , De Francesco, R. , Eldrup, Α. B. , Getty, K. L. , Hou, Χ. S. , LaFemina, R. L. , Ludmerer, S. W. , MacCoss, Μ. , McMasters, D. R. , Stahlhut, Μ. W. , Olsen, D. B. , Hazuda, D. J.禾口 Flores, 0. Α. (2003) Characterization of resistance tonon-obligate chain-terminating ribonucleoside analogs that inhibit hepatitisC virus replication in vitro. J Biol Chem. 278 49164-49170)>Jx. % RNA ff^-iii (Snapp, M. B. (1992) Occupational stress, social support, anddepression among black and white professional-managerial women. Women Health. 18 :41_79 ； Holden, K. L. , Stein, D. A. , Pierson, T. C. , Ahmed, A. A. , Clyde, K. , Iversen, P. L.禾口 Harris, E. (2006)Inhibition of dengue virustranslation and RNA synthesis by a morpholino oligomer targeted to the topof the terminal 3' stem-loop structure. Virology. 344 :439_452)、被动免疫接种(Goncalvez, Α. P.，Men, R.，Wernly, C.，Purcel 1, R. H.禾口 Lai, C. J. (2004) Chimpanzee Fab fragments and a derived humanized immunoglobulin Glantibody that effciently cross-neutralize dengue type 1 and type 2 viruses. JVirol. 78 :12910-12918)和其他。在用作靶标的病毒蛋白质之中包括 结构蛋白例如包膜蛋白，以及具有蛋白酶/解旋酶活性和聚合酶/甲基转移酶活性的非结 构蛋白(分别称为NS3和NS5)。阻碍病毒进入细胞导致非常有吸引力的抗病毒策略，因为它阻止了感染的起 始。在登革病毒的情况下，攻击的靶标是包膜蛋白(E蛋白)。该蛋白质是登革病毒的 主要决定性抗原并且负责在病毒进入细胞的过程中所要求的必要事件，包括细胞受体 的识别(Crill, W. D.和 Roehrig，J. Τ. (2001)Monoclonal antibodies that bind to domain III of dengue virus Eglycoprotein are the most effcient blockers of virus adsorption to Vero cells. J Virol. 75 :7769_7773)以及病毒膜与宿主膜之间 的融合(Allison, S. L.，Schalich, J.，Stiasny，K.，Mandl, C. W.和 Heinz, F. X. (2001) Mutationalevidence for an internal fusion peptide in flavivirus envelope protein E. JVirol. 75 :4268_4275)。E蛋白属于II类病毒融合蛋白组并且由三个结构域I、II和III形成。结构域I包 含氨基末端区域(登革病毒DEN2中的残基1-51、133-192和281-295)，但是在三维结构中 位于单体的中心。结构域II或二聚化结构域(残基52-132和193-280)由两个从结构域I 发散出的延伸组成，其中每个延伸在其端头包含环，在一种情况下是融合肽(环“Cd”，残基 100-108)，和在另一种情况下是环“ij”(残基243-248)；存在于所述结构域中的其他令人 感兴趣的区域称为“铰链”，并且位于结构域I-II的界面处。结构域III (残基296-395)具 有类似于免疫球蛋白的折叠，并且包含用于细胞受体的结合位点。“茎”区(残基396-447) 将结构域III连接至跨膜结构域。在未成熟病毒粒子(在胞吐之前病毒的细胞内形式)中，E蛋白与前膜蛋白(preM 蛋白)相缔合从而形成异二聚体(Zhang, Y.，Corver, J.，Chipman, P. R.，Zhang, W. , Pletnev, S. V. , Sedlak, D. , Baker, Τ. S. , Strauss, J. H. , Kuhn, R. J.禾口 Rossmann, Μ.G. (2003)Structures of immatureflavivirus particles. EMBO J. 22 2604-2613) 0preM 蛋白的相当大的部分覆盖E蛋白，从而当通过高尔基复合体外侧网络(TGN)的酸性环境时 保护其免于成熟前融合(Guirakhoo, F.，Bolin, R. A.和 Roehrig，J. Τ. (1992) The Murray Valley encephalitis virus prM protein confers acid resistance tovirus particles and alters the expression of epitopes within the R2 domain ofE glycoprotein. Virology. 191 =921-931)。细胞的蛋白酶对于PreM蛋白的加工使得preM_E相互作用不稳 定，并且促进在感染性成熟病毒粒子中存在的E蛋白二聚体的形成；紧接着，成熟病毒粒 子被释放到细胞外介质中。在病毒通过由受体介导的胞吞作用而进入细胞后，病毒暴露于 内体的酸性PH下，这引起E蛋白二聚体的可逆解离，其不可逆地转变为三聚体(Allison， S. L. , Schalich, J. , Stiasny, K. , Mandl, C. W. , Kunz, C.禾口 Heinz, F. Χ. (1995) Oligomeric rearrangement of tick-borne encephalitisvirus envelope proteins induced by an acidic pH. J Virol. 69 =695-700)。用E蛋白进行实验的从二聚体到三聚体的转变与融合 过程紧密相关。登革病毒进入细胞的抑制剂的开发可以基于下列策略中的至少一种干扰E蛋白 和细胞受体之间的相互作用，或者抑制病毒膜与内体膜的融合过程。第一种抗病毒策略很少被采用，因为缺乏关于登革病毒结合至细胞的机制的知 识，尽管近年来一些分子被提出为在某些细胞类型中的可能的受体(Chen，Y. C.，Wang， S.Y.禾口 King，C. C. (1999)BacteriallipopoIysaccharide inhibits dengue virus infection of primary humanmonocytes/macrophages by blockade of virus entry via a CD14-dependentmechanism. J Virol.73 :2650_2657 ；Tassaneetrithep, B.， Burgess，Τ. H.，Granelli-Piperno, Α.，TrumpfhelIer, C.，Finke，J.，Sun，W.，Eller, Μ. Α.，Pattanapanyasat，K.，Sarasombath, S.，Birx，D. L，Steinman，R. Μ.，Schlesinger, S.禾口 Marovich， Μ· A. (2003)DC-SIGN(CD209)mediatesdengue virus infection of human dendritic cells. J Exp Med. 197 823-829 ；Hilgard, P.禾口 Stockert，R. (2000) Heparan sulfate proteoglycans initiatedengue virus infection of hepatocytes. Hepatology. 32 :1069-1077)。这些分子之一是硫酸乙酰肝素(HS) (Chen，Y.，Maguire, Τ.， Hileman, R. Ε. , Fromm, J. R. , Esko, J. D. , Linhardt, R. J.禾口 Marks，R.M. (1997) Denguevirus infectivity depends on envelope protein binding to target cell heparansulfate. Nat Med. 3 :866_871)，它的发现使得能够鉴定出在体外干扰病毒对细胞的识别的类似化 合物(Talarico，L B.，Pujol，C. Α.，Zibetti，R. G.，Faria, P. C.，Noseda, M. D.，Duarte, Μ. Ε.禾口 Damonte，Ε. B. (2005)Theantiviral activity of sulfated polysaccharides against dengue virus isdependent on virus serotype and host cell. Antiviral Res. 66 :103_110 ；Pujo, C. A. , Estevez, J. Μ. , Carlucci, M. J. , Ciancia, Μ. , Cerezo, A. S.禾口 Damonte, E. B. (2002)Novel DL-galactan hybrids from the red seaweedGymnogongrus torulosus are potent inhibitors of herpes simplex virus anddengue virus. Antivir. Chem Chemother. 13 :83_89 ；0no，L , Wollinger, W. , Rocco, I. Μ. , Coimbra, T. L.， Gorin，P. A.禾口 Sierakowski，Μ. R. (2003)In vitroand in vivo antiviral propertiesof sulfated ga1actomannans against yellowfever virus (BeHl11 strain)and dengue 1 virsu (Hawaii strain). AntiviralRes. 60 :201_208 ；Shigeta，S.，Mori，S.，Kodama，
E.， Kodama, J. ， Takahashi， K.禾口 Yamase， Τ. (2003)Broad spectrum anti-RNA virus activities oftitanium and vanadium substituted polyoxotungstates. Antiviral Res. 58 =265-271)。最近表明，HS的多硫酸化模拟物之一(PI-88)在用登革病毒感染的小 鼠中诱导保护性效应。然而，HS的模拟物作为抗病毒剂的体内应用大大受到限制，这是由 于其抗凝活性，也由于因其与血浆蛋白质结合所导致的低的生物利用率(Lee，E. ,Pavy,Μ.， Young，N.，Freeman，C.禾口 Lobigs，Μ. (2006)Antiviral effect of the heparan sulfate mimetic，PI-88, against dengue and encephalitic flaviviruses. Antiviral Res. 69 31-38)ο由于测定了在融合发生之前(Modis,Y.，Ogata，S.，Clements，D.和 Harrison， S.C. (2003)A ligand-binding pocket in the dengue virus envelopeglycoprotein. Proc. Natl Acad. Sci U. S. A. 100 :6986_6991 ；Zhang，Y.，Zhang，W.，Ogata，S.，Clements， D.，Strauss，J. H.，Baker，T. S.，Kuhn, R. J.禾口 Rossmann，M. G. (2004)Conformational changes of the flavivirus Eglycoprotein. Structure. 12 :1607-1618)禾口之后 (Modis, Y.，Ogata，S.，Clements，D.禾口 Harrison，S. C. (2004) Structure of the dengue virusenvelope protein after membrane fusio. Nature. 427 313-319)登革病毒 E 蛋白 的晶体学结构，第二种抗病毒方法在近些年期间有相当大的进展。来自其他黄病毒的结构 信息对于开发融合抑制剂也具有有益的贡献(Rey, F.A.，Heinz, F. X.，Mandl, C.，Kunz,
C.和Harrison, S. C. (1995)Theenvelope glycoprotein from tick-borne encephalitis virus at 2 A resolution. Nature. 375 :291_298 ；Bressanelli, S. , Stiasny, K., Allison, S. L. , Stura, Ε. A. , Duquerroy, S. , Lescar, J. , Heinz, F. X.禾口 Rey, F. A. (2004) Structure of aflavivirus envelope glycoprotein in its low-pH-induced membrane fusionconformation. EMBO J. 23 :728_738)。Modis等人测定了在去污剂β-辛基葡糖苷(BOG)存在和不存在下，登革病毒 DEN2的E蛋白二聚体的可溶性片段(残基1-394)的结构(Modis, Y. ；Ogata, S. ；Clements,
D.；Harrison, S. C. (2003)Aligand-binding pocket in the dengue virus envelope glycoprotein. Proc. Natl Acad. Sci U. S. A. 100 :6986_6991)。这两个结构之间的关键差异 在于β-发夹“kl”(残基268-280)的局部重排，这打开了安置BOG分子的疏水口袋。β-发 夹“kl”被鉴定为重要的结构组件，其用于起始在酸性ρΗ下构象的变化，所述构象变化导致 融合后三聚体的形成。在融合前在E蛋白中检测到的结构变化确证了由Rey等人所作的先前观察(Rey，
F.Α. ；Heinz,F. X. ；Mandl,C. ；Kunz,C. ；Harrison,S. C. (1995)The envelope glycoprotein from tick-borne encephalitis virus at 2 Aresolution. Nature. 375 :291_298),他们 首次提出结构域II的底部可以作为可能的铰链或关节起作用，它的活动可将结构域II的 末端提升到病毒膜之上并使融合肽凸出。他们的假设基于蜱传脑炎病毒E蛋白的可溶性片 段的晶体学结构的分析，以及影响毒力和融合PH阈值的在各种黄病毒的结构域I-II界面 的残基处的突变。E蛋白-BOG复合物的结构揭示了，所述突变主要相应于其侧链形成疏水 口袋的残基(Modis, Y. ；Ogata, S. ；Clements, D. ；Harrison, S. C. (2003) A ligand-bindingpocket in the denguevirus envelope glycoprotein. Proc. Natl Acad. Sci U. S. A. 100 6986-6991)。Modis等人将β-发夹“kl”和与其相关联的口袋(其包含结构域I-II界面的 残基(残基47-54、128-137和187-207))，以及位于β -发夹“kl ”下面的疏水核心建议 为用于开发针对登革病毒和包含II类包膜蛋白的其他病毒的治疗性候选物的靶标(专 利申请Children' s Medical CenterCorporation Modis Y, Harrison S, Arnold B, W0/2005/002501，2003)。最近，将在E 二聚体中在结构域I-II界面处BOG分子进行结合的位点用作用于 通过虚拟筛选来设计融合抑制剂的靶标(Yang, J. Μ.，Chen, Y. F.，Tu, Y. Y.，Yen, K. R.和 Yang, Y. L. (2007)Combinatorial computationalapproaches to identify tetracycline derivatives as flavivirus inhibitors. PLoS. ONE. 2 :428_437)。鉴定了两种具有针对登 革病毒的抑制活性的衍生自四环素的化合物(IC5tl值分别为67. 1 μ M和55. 6 μ Μ)。Chinea等人描述了可以用于抑制由黄病毒引起的病毒感染的二聚体E蛋白的其 他区域(专利申请Centro de Ingenieria Genetica yBiotecnologia, W0/2007/059715, 2005)。Chinea等人鉴定出了暴露在E蛋白的表面上和成熟病毒粒子的表面上的拓扑表位； 根据E蛋白中序列保守性的计算机分析，所述拓扑表位在登革病毒的血清型之间是高度保 守的。所述表位由25个残基组成，并且位于结构域II的末端。Chinea等人通过使用识别该 保守表位的抗体的可变片段而设计出了中和分子。所开发出的中和分子能够同时结合两个 至三个拷贝的在成熟病毒粒子表面上的所述表位。与识别该保守表位的中和抗体相比较， 所述分子显示出对病毒粒子的结合亲和力增加以及强几个数量级的中和能力，并且此外还 能够中和登革病毒的四种血清型和其他黄病毒。令人感兴趣的结果是，所述分子的抗病毒 活性不依赖于二价，而是依赖于所述分子与该保守表位的结合，这干扰了 E蛋白的生物学 功能。因此，位于结构域II末端的表位可以用于设计抑制融合的小分子。由Modis等人对融合后三聚体E蛋白的可溶性胞外域的结构的解析揭示了相 对于融合前二聚体形式而言的显著差异(Rey, F.A.，Heinz, F. X.，Mandl, C.，Kunz, C.和 Harrison,S. C. (1995)The envelope glycoproteinfrom tick-borne encephalitis virus at 2 A resolution. Nature. 375 =291-298) 在二聚体中，单体水平地且反平行地排布，而 在三聚体中，它们是垂直取向的并且每个亚基与其邻居处于平行状态。在三聚体蛋白质中 观察到，每个单体的胞外域自我折叠，从而将C-末端区域导向融合肽，这达到了结构域II 和III的取向的改变。确认了，在三聚体形成中，在结构域I-II界面处出现构象变化，其允 许结构域II相对于结构域I进行旋转(大约30° )。这与由其他研究者进行的先前观察是 一致的(Bressanelli, S. , Stiasny,K. ,Allison, S. L. , Stura,E. Α. ,Duquerroy, S. , Lescar, J.，Heinz, F. X.禾口 Rey，F. Α. (2004)Structure of a flavivirus envelopeglycoprotein in its low-pH-induced membrane fusion conformation. EMB0J. 23 728-738 ；Zhang, Y., Zhang，W.，Ogata，S.，Clements，D.，Strauss，J. H.，Baker，T. S.，Kuhn, R. J.禾口 Rossmann， M. G. (2004)Conformational changesof the flavivirus E glycoprotein. Structure. 12 1607-1618)，尽管β-发夹“kl”没有采取在E蛋白-BOG复合物中所观察到的开放构象。在 二聚体至三聚体的转变过程中结构域III经历了更显著的位移，它旋转了大约70°并且置 于(残基395)距融合肽39A处。
融合肽暴露在每个单体的末端，他们聚集在一起从而在三聚体的端头形成可插入 膜的芳香族锚，其完全暴露在分子表面上。该芳香族锚由三个在所有黄病毒中保守的疏水 残基(Trp-101、Leu-107和Phe-108)形成。Modiy等人提出，融合环穿透入宿主膜的碳氢化 合物层中大约6人并且可以使膜的结构不稳定。融合肽看起来保持了相同的构象，无论当其 在融合前在E蛋白二聚体中隐藏于寡聚体界面中时，还是当其插入脂质膜中时，还是当其 在二聚体的可逆解离过程中暴露于溶剂时(Rey，F. A.，Heinz, F. X.，Mandl，C.，Kunz，C.和 Harrison, S. C. (1995)The envelopeglycoprotein from tick-borne encephalitis virus at 2 A resolution. Nature. 375 =291-298) 形成三聚体的单体之间的接触区域包括来自 结构域II、结构域I-III的残基，以及形成与毗邻单体的结构域II相互作用的单体“茎”区 的残基。Modis等人提出，“茎”区可能占据了在三聚体的界面处产生并且从结构域II的底 部延伸至结构域II的末端的通道。通过对于融合后结构的分析，所述作者提出了在E蛋白中的具有药学意义的新位 点(专利申请Children's Medical Center Corporation ModisY,Harrison S,Arnold B, TO/2005/002501，2003)。它们包括融合肽，“茎”区或其片段，例如残基396-429和413-447 ； 在茎区的残基396-429的结合中所牵涉的E蛋白三聚体中的区域；形成通道(其中结合 了 “茎”区)的在三聚体界面处的结构域II的残基；连接结构域I-III的多肽链(残基 294-301)；形成结构域 I-III 界面的残基(残基 38-40,143-147,294-296 和 354-365)；在 三聚化中所牵涉的结构域II的残基；和一般地，在导致形成融合后结构的“茎”区构象变 化中所牵涉的所有残基(专利申请Children，s Medical Center Corporation Modis Y, Harrison S, Arnold B，W0/2005/002501，2003)。在这点上，基于“茎”区的序列而设计出了肽抑制剂，它们看起来干扰在三聚体构 象中“茎”区和区域1-395之间的相互作用。这些肽针对登革病毒的四种血清型和西尼 罗病毒起作用，并且在体外不显示细胞毒性(Hrobowski，Y.M.，Garry, R. F.和Michael， S. F. (2005)Peptideinhibitors of dengue virus and West Nile virus infectivity. J. Virol 2 49-59)。Modis等人还提出了融合的可能机制和用于在各个时间点抑制该过程的不同策 略，其包括设计这样的化合物，所述化合物能够阻止(a) β -发夹“kl”的移动；(b) β -发夹 “kl”与位于该发夹下面的疏水口袋的相互作用；(c)结构域I和III的区域的残基的移动； 和(d)通过与在三聚体界面处每个亚基的结构域II的残基相互作用而导致的融合后构象 ^it^^S^ ( ^^Ij^it Children's Medical Center Corporation Modis Y,HarrisonS, Arnold B，W0/2005/002501，2003)。发明描述定义术语“黄病毒”是指下列病毒中的任何一种1型登革病毒(DEN1)、2型登革病毒 (DEN2)、3型登革病毒(DEN3)、4型登革病毒(DEN4)、西尼罗病毒(WNV)、圣 路易脑炎病毒、 日本脑炎病毒、黄热病毒、库京病毒、贾萨努尔森林热病毒、蜱传脑炎病毒(TBEV)、墨累山谷 脑炎病毒、兰加特病毒、羊跳跃病病毒、玻瓦散病毒和鄂木斯克出血热病毒，通常包括对于 上面提及的病毒而言具有大于70%的基因组同一性的病毒。术语“黄病毒引起的疾病”是 指由黄病毒感染所引起的任何疾病或病症。术语“调节”，当应用于生物学功能时，是指特定化学化合物和/或实验条件调整(激活/刺激或抑制/平抑)特定生物学过程或活性的能 力。术语“影响”，当应用于生物学功能时，是指引起对于特定生物学过程具有负面影响的改 变或修饰的作用。术语“登革病毒的E蛋白”是指属于登革病毒的任一种血清型的包膜糖蛋白。术 语“融合前二聚体E蛋白”是指在病毒融合发生之前在成熟病毒粒子中登革病毒和其他黄 病毒的包膜糖蛋白的构象。术语“融合后三聚体E蛋白”是指在病毒融合发生之后在成熟 病毒粒子中登革病毒和其他黄病毒的包膜糖蛋白的构象。术语“结构域”，当应用于多肽时，是指包含特定结构或介导特定功能的在所述多 肽内的特殊区域。术语“结构域II”是指由登革病毒DEN2(S1株)的E蛋白中的残基52-132 和193-280以及由其他黄病毒中所述蛋白质的相应残基所确定的结构基元。术语“亚结构” 是指化学化合物的部分或片段。术语“发夹ij”是指由登革病毒DEN2(S1株)的E蛋白的结构域II中的残基 237Lvtfknphakkqdvvv252以及由其他黄病毒中相应于所述区域的残基所确定的结构基元。术 语“环ij”是指由登革病毒DEN2(S1株)的E蛋白的结构域II中的残基242NPHAKKq248以及 由其他黄病毒中相应于所述区域的残基所确定的结构基元。术语“与环“ij”相关联的穴” 或“与环“ij”相关联的沟”或“与环“ij”相关联的裂隙”是指包膜蛋白的区域，其包括登革 病毒 DEN2(S1 株)的 ε 蛋白的结构域 II 中的残基 68Tttdsrc74^VDRGiqVq3nGcicViiGGivt115 和245AKKQDV2si以及其他黄病毒中相应于所述区域的残基。术语“融合肽”是指由登革病毒 DEN2(S1株)的E蛋白的结构域II中的残基-GWGNGCGLF·以及由其他黄病毒中相应于所 述区域的残基所确定的结构基元。术语“结合”或“锚定”是指在生理学条件或计算机模拟条件下，由于静电相互作用 和/或疏水相互作用和/或离子相互作用和/或氢键相互作用而导致的两个分子之间的缔 合。术语“结合位点”是指蛋白质中的区域，在其中可以安置特定的化合物或配体分子。可 以以不同的方式来描述和表征所述区域，例如，通过某些或所有使该区域成形的氨基酸，其 中考虑了每个氨基酸残基的所有原子，或者仅形成碳骨架的原子，或者仅残基侧链的原子， 包括或不包括α碳。术语“化学化合物”或“配体”是指能够在特定的结合位点中结合蛋白质或与蛋白 质相互作用的任何试剂、分子、复合物或其他实体。术语“受体-配体复合物”是指在生理 学条件或计算机模拟条件下，登革病毒或其他黄病毒的E蛋白和任何化学化合物之间的缔 合体。术语“受体”或“靶分子”或“靶标分子”是指这样的分子，例如登革病毒的E蛋白，其 中希望结合特定的化学化合物，并且所述结合或相互作用可以调节所述蛋白质的活性。例 如，靶分子可以是登革病毒的E蛋白，和结合位点可以是与环“ij”相关联的裂隙。术语“锚”或“用于锚定的结构”是指这样的化学亚结构，其包含保证化学化合物 结合至或锚定于靶分子中的结合位点的原子团。术语“安置”，当应用于化学化合物或配体时，是指由所述化学化合物或配体所采 取的特殊构象在几何学上适应于受体中的结合位点。术语“虚拟筛选”是指化学化合物的计算机鉴定和设计，所述化学化合物具有结合 和调节特定靶蛋白的功能的潜力。存在两种虚拟筛选的变化形式，已知为基于受体的虚拟 筛选，当受体的三维结构可得时(RBVS)；或者基于配体的虚拟筛选(LBVS)，当关于目的靶分子的已知配体的结构信息可得时，尽管也常常是两种变化形式的组合。术语“分子对接”是指，通过使用计算算法将配体以一定取向置于蛋白质的结合位 点中，并评价所产生的受体_配体复合物。术语“官能团”是指亚分子结构，或者说为分子内的特殊原子团，其特征在于元素 的特殊连接和组成，这赋予包含它们的分子以反应性。术语“药效团”是指包含于分子或配体中的基本特征(例如立体的和电子的)的 全体，其保证了与特定靶分子的分子间相互作用并且赋予所述分子或配体以特殊的生物学 活性。在现代计算化学中，采用“药效团模型”或“药效团的模型”来定义和归类一个或多 个分子的基本特征，它们负责其生物学活性，并且它们被用于鉴定共享所示特征并因此预 期具有生物学活性的其他分子或配体。药效团模型使得能够归类具有不同化学基团的不同 配体，其中一个或多个化学基团相应于在药效团模型中所定义的一个或多个特性，并且其 中所述化学基团位于药效团模型中关于每个所述特性的固定的距离处。药效团模型可以包 含某些下述特性，例如，芳香族基团和/或疏水基团和/或接受氢键的基团和/或供给氢键 的基团和/或阳离子和/或阴离子的存在。术语“无极性基团”或“非极性基团”是指这样的化学基团，其中电子电荷的密度基 本上是均勻的，这不允许其经由通过氢键和/或偶极_偶极型相互作用发生联系而与其他 化学基团相互作用。非极性基团或无极性基团通过范德华型的弱相互作用彼此相互作用。 相反地，术语“极性基团”是指这样的化学基团，其中电子分布是不均勻的，这允许其参与静 电相互作用。术语“烷基”是指衍生自具有线性(非支化)或支化链的脂族烃的基团，其中所 述烷基基团由具有指定数目的碳原子组成(例如，"C1-Cltl烷基”表示可以由一个至十个碳 原子形成的烷基)。烷基基团可以是饱和的、单或多不饱和的，并且可以包括二价和多价 基团。饱和烃基团的实例包括但不限于诸如下列的基团甲基、乙基、η-丙基、异丙基、2， 3_ 二甲基丁基等等。不饱和烷基基团的实例包括但不限于，乙烯基、2-丙烯基、2- 丁烯基、 1,4-己二烯基、1，3_戊二烯基、乙炔基、3-丙炔基、3-丁炔基、2，4_庚二炔基等等。注意 术语“烷基”包括衍生自具有线性或支化链的脂族烃的二价基团。二价烷基的实例包括但 不限于，-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH = CHCH2-, -CH2C = CCH2-, -CH2CH2CH (CH2CH2CH3) CH2-等等。 术语“杂烷基”，单独地或者与其他术语相组合地，是指衍生自具有线性(非支化)或支化链 的脂族烃的基团，其由至少一个碳原子和至少一个选自下列的杂原子构成0、N、P、Si和S。 杂烷基基团中存在的杂原子可以是相同的或不同的。杂原子可以位于杂烷基基团的任何内 部位置处，或者位于从其开始杂烷基基团与该分子的其余部分相连接的位置处。杂烷基可 以是饱和的、单或多不饱和的，并且可以包括二价和多价基团。杂烷基基团的例子包括但不 限于，-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-NH-CH3、-CH2-S-CH2-CH3、-CH2-CH2-S (0) -CH3、-CH2-CH2-S (0) 2 -CH3> -CH = CH-O-CH3> -CH2-CH = N_0CH3、-CH = CH-N(CH3)-CH3、-O-CH2-CH3 等等。在杂烷 基基团中，可以连续布置直至两个或三个杂原子，例如-CH2-NH-OCH3和CH2-O-Si (CH3) 3。注 意术语“杂烷基”包括衍生自具有线性或支化链的脂族烃的二价基团，其由至少一个碳原 子和至少一个杂原子组成。二价杂烷基的实例包含但不限于，-CH2-CH2-S-CH2-CH2-和-CH2-S -CH2-CH2-NH-CH2-。根据前面所描述的“杂烷基”的定义，包括诸如下列的基团_C(0)R’、-C(O)NR，、-NR，R，，、-OR，、-SR，禾口 / 或-SO2R'。在本发明中，数次提及“杂烷基”并接着提及前述的特定杂烷基基团。注意，术语 杂烷基和下列中的任一个:C(0)R，、-C(0)NR，、-NR，R”、-0R，、_SR，和/或_S02R，，既不是多 余的也不是相互排斥的。在所有情况下，提及特定的杂烷基基团例如_NR’R”等等以便增加 清晰性。术语“环烷基”和“杂环烷基”，单独地或与其他术语相组合地，是指衍生自脂环烃 的基团，其由一个或多个稠合的或共价连接的环组成，所述环可以是饱和的、单或多不饱和 的，其中在“环烷基”的情况下，所述环仅由碳和氢原子组成，而在“杂环烷基”的情况下，所 述环包括至少一个下列的杂原子0、N和S。单环环烷基的实例包括但不限于，环戊基、环 己基、1-环己烯基、2-环丁炔基、1，3_环己二烯等等。由数个连结的环所形成的环烷基的 实例包括但不限于，环丁基环戊基等等。由数个稠合的环所形成的环烷基的实例包括具有 两个或更多个由两个或更多个环所共有的碳原子的多环化合物，例如二环[4，2，0]辛基、 二环[3，1，1]庚基、二环[4，4，0]癸基等等；和只具有一个由两个环所共有的碳原子的二环 化合物，称为螺烷，例如螺[3，4]辛基。杂环烷基的实例包括但不限于，四氢呋喃基、四氢吡 喃基、二氧杂环己烷基、哌啶基、吗啉基、哌嗪基、吡咯烷基、硫杂环戊烷基等等。注意术语 “环烷基”和“杂环烷基”包括衍生自脂环烃的二价基团，其由一个或多个稠合的或共价连接 的环组成，所述环可以是饱和的、单或多不饱和的，其中在环烷基的情况下，所述环仅由碳 和氢原子组成，而在杂环烷基的情况下，所述环包括至少一个杂原子。术语“芳基”是指多不饱和的芳香烃基团，其由一个环(例如，苯基)或者数个稠 合的(例如，萘基、蒽基等等)或共价连接的(例如，联苯基)环(优选地一至三个环)组 成。术语“杂芳基”是指包含至少一个选自下列原子的杂原子的芳香烃基团(优选地具有 一至三个环)N、0和S (在涉及多个环的情况下在每个单环中)。“芳基”和“杂芳基”基团 的实例包括但不限于，1 -萘基、4-联苯基、1 -吡咯基、3-吡唑基、2-咪唑基、吡嗪基、2-碟唑 基、2-噻唑基、3-呋喃基、2-噻吩基、4-吡啶基、2-苯并噻唑基、嘌呤基、5-吲哚基、6-异喹 啉基等等。术语“芳基”和“杂芳基”包括，在第一种情况下，衍生自仅由碳和氢原子组成的 芳香烃的二价基团；和衍生自由一个或多个环组成的多不饱和芳香烃的二价基团，所述环 由碳和氢原子以及至少一个杂原子组成。术语“芳烷基”是指由一个或多个与一个或多个烷基基团相连接的芳基基团所形 成的基团(例如，苄基、苯基、苯乙烯等等)。术语“杂芳烷基”是指由一个或多个与一个或 多个芳基基团相连接的杂烷基基团所形成的基团，和/或由一个或多个与一个或多个烷基 基团相连接的杂芳基基团所形成的基团(例如，2，5- 二甲基呋喃)，和/或由一个或多个与 一个或多个杂烷基基团相连接的杂芳基基团所形成的基团。术语“芳基环烷基”是指由一个或多个与一个或多个环烷基基团相连接的芳基基 团所形成的基团(例如，苄基、苯基、枯烯、苯乙烯、乙烯基苯等等)。术语“杂芳基环烷基” 是指由一个或多个与一个或多个环烷基基团相连接的杂芳基基团所形成的基团，和/或由 一个或多个与一个或多个芳基基团相连接的杂环烷基基团所形成的基团，和/或由一个或 多个与一个或多个杂芳基基团相连接的杂环烷基基团所形成的基团。术语“烷基环烷基”是指由一个或多个被一个或多个烷基基团取代的环烷基环所 形成的基团。术语“杂烷基环烷基”是指由一个或多个与一个或多个环烷基环相连接的杂烷基基团所形成的基团，和/或由一个或多个被一个或多个烷基基团取代的杂环烷基基团 所形成的基团，和/或由一个或多个被一个或多个杂烷基基团取代的杂环烷基基团所形成的基。术语“氧代”是指与例如下列原子中的任一个双键键合的氧原子碳、氮、硫和磷。 术语“卤素”是指氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。术语“杂原子”是指除了碳或氮以外的 任何原子，通常为氧、氮、硫、磷、硼、氯、溴或碘。术语“成员”，在衍生自脂环烃的基团和芳香族基团的情形下，是指形成环的全部 原子(在杂环烷基和杂芳基的情况下，包括杂原子)。术语“任选地”意味着，所描述的事件可以发生或不发生，并且发生的事件和不发 生的事件均予以考虑。术语“构成性(的)”是指形成任选地取代或未取代的烷基和/或杂烷基类型基团 的主链的部分的原子或原子团(或者表示，非取代性的原子或原子团)。也指作为任选地取 代或未取代的环烷基和/或杂环烷基和/或芳基和/或杂芳基类型基团的成员的原子或原 子团。在烷基、杂烷基、芳基、杂芳基、环烷基、杂环烷基基团的情况下，既考虑它们的 取代的形式也考虑它们的未取代的形式；取代的形式可以具有一个或多个相同或不同 的取代基。术语“取代基”是指在烃的主链中替代氢原子的原子或原子团。取代基包括 但不限于，-OH、-NH2, -SH、-CN、-NO2, = 0、卤素、-OR，、-OC (0)R，、_C(0)R，、_NR，R”、= NR，、 = N-OR，、-C (0) NR，R”、-OC (0) NR，R”、-NR" C (0) R，、-NR，-C (0) NR，R”、-NR" C (0) OR，,-NR-C (NR，R”)= NR”，、_S (0) R，、_S (0) 2R，、-SR，、-S (0) 2NR，R”、-NRSO2R，、-SiR，R”R”，、 烷基、杂烷基、环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基，其中R’、R”和R”’独立地为氢、取代或未取 代的烷基基团、取代或未取代的杂烷基基团、取代或未取代的环烷基基团、取代或未取代的 杂环烷基基团、取代或未取代的芳基基团、取代或未取代的杂芳基基团。术语“取代的”，当 应用于基团时，是指包含一个或多个前面所提及的取代基的基团。术语“H键”或“氢键”是指基团A-H和存在于相同或不同分子中的原子或原子团 B之间的键合。官能团A-H包含电正性氢原子，并且称为“H供给体” ；A相应于氧、氮或氟。 原子或基团B包含至少一个非离域自由电子对，并且称为“H接受体” ；B相应于氧、氮或氟。 氧原子可用是单键或双键键合的，并且氮可以是单键、双键或三键键合的。单个氢原子可以 同时参与两个氢键的形成。例如，基团A-H可以与两个基团B同时形成氢键，这称为“分叉 氢键”或“三中心氢键”。弱的供给氢键的基团包括基团A-H，其中A可以是碳原子(C-H)或 其中A可以是硫原子(S-H)。只有三种类型的C-H足够酸性以形成氢键，并且这些相应于末 端炔(RC ε CH)、某些卤代烷例如氯仿(CHCl3)和HCN。弱的接受氢键的基团包括基团B，其 中B等于氯原子或硫原子。术语“携带负电荷的基团”是指不与具有形式正电荷的原子或原子团相邻的具有 形式负电荷的原子或原子团。术语“携带正电荷的基团”是指不与具有形式负电荷的原子或原子团相邻的具有 形式正电荷的原子或原子团。发明详述本发明的合理性
本发明描述了具有根据式“ [C]-[A] ”的两个在功能上不同的亚结构的化学化合物 的用途，所述化合物影响或抑制与病毒进入靶细胞以及子代病毒粒子装配有关的登革病毒 病毒复制循环的不同事件。所述化学化合物结合至登革病毒e蛋白表面的斑片，所述斑片 位于结构域II的末端处并且在本发明中被定义为“与环“ij”相关联的沟”。本发明的化学 化合物的特征在于具有根据下式的两个在功能上重要的亚结构[C]-[A]其中， [A]被定义为锚，并且相应于能够结合至与E蛋白的环“ i j ”相关联的沟的化学亚 结构；[C]被称为头，并且相应于与亚结构[A]共价连接的由1-30个原子组成的化学亚 结构，[C]优选地是体积大的，具有极性或非极性特征，具有正或负净电荷，是脂族或芳香族 的，[C]有助于本发明的化学化合物干扰或调节牵涉融合肽的分子间相互作用(其在病毒 复制循环的各个不同阶段中是必需的)中的一种或多种分子间相互作用的能力，例如，a) 牵涉preM-E异二聚体的形成的相互作用；b)对于未成熟病毒粒子的装配-释放而言必需 的这些preM-E异二聚体之间的相互作用；c)由从preM_E异二聚体至E蛋白同二聚体的四 级结构变化所导致的病毒粒子的成熟过程；d)对于成熟病毒粒子而言特征性的e蛋白二聚 体的缔合和/或解离；和e)e蛋白向被感染的细胞的内体膜中的锚定，其触发膜融合过程。本发明中所描述的亚结构“锚”与形成“与环“ij”相关联的沟”的残基中的至少 三个相互作用，所述“与环“ij”相关联的沟”通过下列而成形den2病毒(si株)的e蛋白 的区域68TttdsrcvdrgiqVq3NgcicViiGGivt115 和 245akkqdv25°，以及其他黄病毒中相应于 所述区域的残基。特别地，所述“与环“ij”相关联的裂隙”通过下列而成形残基Thr-68、 Thr-70、Ser-72 和 Thr-115 的具有羟基基团的侧链；残基 Asp-98、Ala-245、Lys-246、 Gln-248和Val_250的主链羰基基团，和残基Asn_103、Gln-248和Asp-249的侧链羰基基 团；残基Gln-248的主链氨基基团；脂族基团如残基Val_97、Ile-113的侧链，残基Thr_70 的甲基基团，和包含在残基Lys-246和Lys_247的丁基铵侧链中的脂族部分；残基Arg-99 的胍基基团，和残基Lys-246和Lys_247的铵基团。因此，所述穴被下列所覆盖供给和/ 或接受氢键的原子团；具有正和负电荷的原子团；和具有疏水特征的原子团。该异质性有 助于与配体分子的各种不同相互作用的发生，例如静电相互作用、疏水相互作用、离子相互 作用和氢键键合。本发明中所描述的亚结构“锚”优选地与下列残基的侧链的下述供给体和接受 体原子中的任一个:Thr-68 和 / 或 Thr-70、Ser-72, Asn-103、Thr-115, Lys-246, Gln-248 和Asp-249 ；或者与下列残基的主链的下述供给体和接受体原子中的任一个Asp-98、 Ala-245、Lys-246、Gln-248和Val_250，形成氢键键合。另一方面，所述亚结构“锚”可以 建立疏水相互作用，例如与残基Val-97、Ile-113的脂族侧链，残基Thr-70的甲基基团，和 包含在残基Lys-246和Lys-247的丁基铵侧链中的脂族部分；和建立静电相互作用，与残基 Asp-98、Arg-99、Asp-249、Lys-246 和 Lys-247 的侧链。本发明中所描述的亚结构“头”与形成融合肽的下列残基中的至少一个相互作用 Gly-100, Trp-IOU Gly-102和Phe_108。本发明的一个实施方案包括这样的亚结构“头”， 其与在成熟病毒粒子中存在于e蛋白二聚体结构中的毗邻单体的下列残基中的至少一个相互作用Arg-2、Gly-5、Ile_6、Ser_7、Asn_8、His-27、Gly-28、Glu-44 和 Asp-154。在本 发明的另一个实施方案中，包括这样的亚结构“头”，其与存在于环“ij”中的下述残基中的 至少一个Ala-245和His_244，或者与位于“与环“ i j ”相关联的穴”中的残基Asp-98相互作用。在本发明中，术语“对于锚定至与环“ij”相关联的裂隙而言关键的残基”是指属于 “与环 “ij” 相关联的穴”的下列残基Thr-70、Ser-72、Val-97、Asp-98、Arg-99、Asn-103、 Ile-113、Thr-115、Ala-245、Lys-246、Lys-247、Gln-248、Asp-249 和 Val-250，其构成了与 本发明中所描述的亚结构“锚”的基本相互作用点。结合位点的描述本发明中描述的化合物的亚结构“锚”安置于登革病毒的E蛋白的“与环“ij”相 关联的沟”中。在相应于血清型2和3的登革病毒的二聚体E蛋白的晶体学结构中观察到 所述沟(Modis, Y. ， Ogata, S. ， Clements, D.禾口 Harrison， S. C. (2003) A ligand—binding pocket in the dengue virusenvelope glycoprotein. Proc. Natl Acad. Sci U. S. A. 100 6986-6991 ；Zhang, Y. , Zhang, W. , Ogata, S. , Clements, D. , Strauss, J. H. , Baker, T. S., Kuhn, R.J.禾口 Rossmann, Μ· H. (2004)Conformational changes of the flavivirus Eglycoprotein. Structure. 12 1607-1618 ；Modis, Y. , Ogata, S. , Clements, D.禾口 Harrison, S. C. (2005) Variable surface epitopes in the crystal structure ofdengue virus type 3 envelope glycoprotein. J Virol. 79 :1223-31)。在这些结构中，环“ij” 采取开放构象，从而成形为前面所提及的裂隙。发夹“ij”的开放构象似乎通过与二聚体 的毗邻单体的结构域I的残基的有利相互作用而稳定化。所描述的沟是长长的、狭窄的、 不深并且占大约320人2的面积。然而，在登革病毒血清型2的融合后三聚体E蛋白的晶 体学结构中(Modis, Y. , Ogata, S. , Clements, D.禾口 Harrison, S. C. (2004) Structureof the dengue virus envelope protein after membrane fusion. Nature. 427 313-319) TBEV的E蛋白的二聚体和融合后三聚体结构中(Rey，F. A.，Heinz, F. X.，Mandl，C.，Kunz， C.禾口 Harrison，S. C. (1992)The envelopeglycoprotein from tick-borne encephalitis virus at 2 A resolution. Nature375 :291_298 ；Bressanel1i, S. , Stiasny, K., Allison, S. L. , Stura, Ε. A. , Duquerroy, S. , Pescar, J. , Heinz, F. X. , Rey, F. A. (2004) Structure of aflavivirus envelope glycoprote in in its low-pH-induced membrane fusionconformation. EMBO J. 23 :728_738)，和在WNV的单体E蛋白的晶体学结构中(图 1) (Kanai, R. , Kar, K. , Anthony, K. , Gould, L. H. , Ledizet, Μ. , Fikrig, Ε. , Marasco, W. Α. , Koski, R. Α.禾口 Modis, Y. (2006)Crystal structureof west nile virus envelope glycoprotein reveals viral surface epitopes. JVirol. 80 11000-11008 ；Nybakken, G. Ε. , Nelson, C. Α. , Chen, B. R. , Diamond, Μ. S.禾口 Fremont, D. H. (2006) Crystal structure of the West Nile virusenvelope glycoprotein. J Virol. 80 :11467—74)均未观察至Ij环 “ij”的所述开放构象。在这些结构中，环“ij”采取封闭构象，其从根本上改变了该表面的 这一区域的“形貌学”，从而使本发明中所描述的裂隙消失。然而，各种结构证据表明，这是 一个柔韧的区域，其可以根据其涉及之中的相互作用而采取不同的构象。在病毒DEN2的E 蛋白的情况下，环“ ij ”在二聚体中采取开放构象，和在融合后三聚体中采取封闭构象，从而 在第一种情况下参与与结构域I的残基的各种分子间相互作用，和在第二种情况下参与与结构域II的残基的各种分子间相互作用。在未成熟病毒粒子中，PreM-E异二聚体彼此相 互作用，从而产生在病毒粒子表面上的突出。每个突出构成病毒粒子的不对称单元并且由 三个preM-E异二聚体组成，在所述preM_E异二聚体中环“ ij ”与邻近异二聚体的残基相互 作用。所述三个异二聚体不采取C3对称取向，因而异二聚体之间的分子间接触是不相同 的。因此，环“ij”，在一种情况下，与相应于在该不对称单元中的E蛋白的其他单体的自身 环“ij”的残基相互作用，和在其他情况下，与融合肽的残基相互作用。因此，环“ij”参与 了在病毒复制循环的各个不同阶段(从病毒粒子的形态发生或装配，包膜成熟，直到膜融 合过程)中重要的各种分子间相互作用。环“ij”的固有的柔韧性是明显的，通过在由病 毒DEN2的E蛋白而解析得到的各种不同晶体学结构(二聚体和三聚体结构)中所观察到 的结构差异(RMS)和/或在与该蛋白质的其他区域，特别是与结构域II的区域相比而言升 高的温度因子方面，如DEN3的E蛋白的二聚体结构正是这种情况(图2和图3)。因此，该 区域的柔韧性看起来对于安置于各种不同结构环境中以及在病毒复制循环的整个过程中E 蛋白所参与的分子间相互作用而言是必需的。因此，本发明的重大的新颖性在于鉴定出了 环“ij”的开放构象，所述环“ij”作为用于开发针对登革病毒和其他黄病毒的抗病毒分子 的靶区域，其中所述分子干扰环“ij”的相互作用和/或结构变化，并且所述干扰抑制或调 节病毒复制循环的一个或多个阶段。其他黄病毒的E蛋白的晶体学结构显示出环“ij”的封闭构象，然而，在所述结构 中形成环“ij”的残基的温度因子的值升高了(图3)，如在WNV的单体结构和TBEV的二聚 体结构中所观察到的那样，这暗示环“ij”为一个柔韧的区域，其可以经历各种不同的构象 状态并且也可以采取开放构象，如对于病毒DEN2和DEN3所观察的。亚结构“锚”的描述本发明中所描述的用于减弱或抑制登革病毒感染的化学化合物的特征在于具有 根据下式的两个在功能上不同的亚结构[C]-[A]其中，锚[A]包含下述组件中的至少三种组件a)供给氢键的组件①㈠丨，和/或幻接 受氢键的和/或携带负电荷的组件(~_2-，A3)，和/或c)疏水组件OV3)，和/或d)接受 和/或供给氢键的组件(D/A)，和/或e)同时接受_供给氢键的组件(D+A)，并且所述组件 (a)-(e)选自构成图5中所定义的3D药效团模型的组件。药效团模型的这些组件相应于标 注为D^ D2、D3、D4、A「、A2_、A3、D/A、Hp H2、H3和D+A的原子或原子团，其中所述组件优选地 以在距离矩阵(1)中所定义的原子间距离相分开。在本发明的某些实施方案中，允许相对 于在原子间距离矩阵(1)中所指明的值而言士 1人的原子间距离的偏差。在本发明的其他 实施方案中，容许相对于在原子间距离矩阵(1)中所指明的值而言士 2人的原子间距离的 偏差。药效团模型的组件D1, D2、D3、D4、ΑΓ> Α2_、A3、D/A、H1^H2, H3和D+A描述了本发明的 亚结构“锚[A] ”和存在于“与环“ i j ”相关联的裂隙”中的残基之间的潜在相互作用，包括 氢键键合、疏水相互作用和静电相互作用。组件Dp D2、D3和D4各自相应于供给氢键的原子或原子团。组件ΑΓ和A2-各自相应于接受氢键和/或携带负(或部分地负)净电荷的原子或原子团。组件A3相应于接受氢键的原子或原子团。组件D/A可以相应于接受氢键的原子或原子团(在该情况下，在本发明中标示为 “接受体条件下的D/A”)，或者组件D/A可以相应于供给氢键的原子或原子团(在该情况下， 在本发明中标示为“供给体条件下的D/A”)，或者组件D/A可以相应于同时接受和供给氢键 的原子或原子团(在该情况下，在本发明中标示为“接受体_供给体条件下的D/A” )。组件D+A相应于同时接受和供给氢键的原子或原子团。组件Hp H2、H3相应于非极性原子或原子团。(I)关于在图5中所定义的药效团模型之中所包含的组件的原子间距离矩阵(A )
权利要求
1.化学化合物在制备用于减弱或抑制登革病毒感染的药物组合物中的用途，其中所述 化合物包含根据下式的两个在功能上不同的亚结构 [C]-[A] 其中，[A]被定义为锚并且相应于能够结合至与在本发明中所定义的E蛋白的环“ i j ”相关联 的沟的化学亚结构，并且所述锚亚结构采取包含下列组件中的至少三种组件的构象a)供 给氢键的组件(队_4)，和/或b)接受氢键的和/或携带负电荷的组件(A1^A2-A3),和/或 c)疏水组件OV3)，和/或d)接受和/或供给氢键的组件(D/A)，和/或e)同时供给-接 受氢键的组件(D+A)，并且所述组件(a)-(e)选自下述的构成3D药效团模型的组件讽、02、 D3、D4、A”A2\A3、Dz^HpHyH3 和 D+A，其中本发明的药效团模型的组件D^ D2、D3、D4、Ap A2_、A3、D/A、氏、H2、H3和D+A之间的原子 间距离如下 JD1HD2] = 2.9 ± lA, [D,]-[D3]=4.2 士 lA, [D1HD4I = 17.4 士 lA, [D1J-IA1] = 3.9 士 1 人，[D1HA2 I = 7.0 ± lA, ID1HA3] = 10.6 土 lA, [D^-ID+A] = 10.2 ± lA, [Dx]-[D/A] = 12.9 ± lA, [D1HH1] = 5.1 ± lA，[D1HH2J = 9.3 士 lA, [D1HH3I = 7.2 士 lA, [D2]-[D31 = 3.0 ± lA, [D2HD4] = 15.5 土 lA，[D2J-IA1] = 5.8 ± 1 人，[D2]-[A2'] = 6.0 土 lA, [D21-[A3] = 8.4 士 lA, [D2]-[D+AJ = 11.6 士 lA, [D2]-[D/A] = 8.6 士 lA, [D2I-IH1] =5.0 ± lA, iD2]-[H2] = 8.0 ± lA, [D2HH3J = 5.2 ± lA, [D3J-ID4] = 14.8 士 lA, [D3HA1] = 7.1 士 lA, [D3HA2 ] = 3.4 士 lA, [D3]-[A3] = 7.0 士 lA, [D3]-[D+A] =10.5 土 lA, [D3]-[D/A] = 6.0 ± lA, [D3HH1J = 4.4 ± lA, [D3]-[H2] = 6.0 ± lA, [D3J-IH3] = 3.2 士 lA, [D4I-IA1I = 17.3 士 lA，[D4HA2 I = 16.0 士 lA, ID4]-[A3] = 9.0 ± lA, [D4]-{D+A] = 5.2 ± lA, [D4]-[D/A] = 13.4 ± lA, [D4I-IH1] = 13.0 士 lA, [D4HH2J = 9.7 士 lA, [D4]-[H3] = 12.4 士 lA, [ΑΓ]-[Α2 ] =10.0 土 lA, [ΑΓ]-[Α3] = 12.4 土 lA, [Ar]-[D+A] = 12.7 土 lA, [A, ]-[D/A] =12.8 士 lA, [A1HH1J = 5.1 士 lA, [ΑΓ]-[Η2] = 10.4 ± 1 人，[A1HH3] = 9.6 士 lA, [A2"!-[A3] = 7.3 土 1 人，[A2']-[D+A] = 11.8 士 lA, [A2']-[D/A] = 4.0 土 lA, [A2 J-IH1] = 7.1 ± lA, [A2 J-IH2] = 6.6 土 lA，[A2 ]-(H31 = 3.9 士 lA，[A3-D+A] =6.5 ± lA, [A3]-[D/A] = 4.9 士 lA, [A3HH1] = 7.7 ± lA, [A3]-[H2] = 3.7 士 lA, [A3HH3] = 3.9 士 lA，[D+A]-{D/A] = 10.0 士 lA，[D+AJ-IH^ = 8.1 士 lA, [D+AJ-[H2] = 5.3 士 lA, [D+A]-[H3] = 8.6 士 1人，[D/AHH!] = 8.6 士 lA， [D/A]-[H2] = 5.2 ± lA, [D/A]-[H3] = 3.8 土 1人，[H1HH2] = 5.3 ± lA, [H1HH3] =5.5 士 lA, [H2]-[H3] = 3.9 士 lA;D0D2, D3和D4各自相应于供给氢键的原子或原子团-Α—和A2-各自相应于以接受氢键 和/或携带负电荷为特征的原子或原子团；D/A相应于接受和/或供给氢键的原子或原子团；A3相应于接受氢键的原子或原子团；H” H2, H3各自相应于非极性原子或原子团；D+A相 应于同时接受和供给氢键的原子或原子团；[C]被定义为头并且相应于与亚结构锚[A]共价连接的化学亚结构，并且所述亚结构 提供或有助于本发明的分子通过影响或调节牵涉E蛋白的分子间相互作用中的一种或多 种而抑制登革病毒感染的能力。
2.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组 件队、D2, D3和D4各自相应于独立地选自下列基团中任一种的供给氢键的原子或原子 团-OH、-NH、-NH2, -NH3\ = NH和-SH 通过下列方式而与E蛋白建立氢键键合a)将一 个或多个氢原子贡献给残基Asp-98的主链羰基基团的氧原子，和/或b)将一个或多个氢 原子贡献给残基Asn-103的侧链甲酰胺基团的氧原子；D2通过下列方式而建立氢键键合 a)将一个或多个氢原子贡献给残基Asp-98的主链羰基基团的氧原子，和/或b)将一个或 多个氢原子贡献给残基Ala-245的主链羰基基团的氧原子，和/或c)将一个或多个氢原 子贡献给残基Lys-246的主链羰基基团的氧原子；D3通过下列方式而建立氢键键合将一 个或多个氢原子贡献给残基Lys-246的主链羰基基团的氧原子；D4通过下列方式而建立氢 键键合a)将一个或多个氢原子贡献给残基Asp-249的侧链羧酸根基团的一个或两个氧原 子，和/或b)将一个或多个氢原子贡献给残基Val-250的主链羰基基团的氧原子。
3.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组件A1-和 A2_各自相应于以下列为特征的原子或原子团a)为独立地选自下列基团中任一种的氢键 接受体-C = 0、-N = 0、-S = 0、-P = 0和-0-，和/或b)为独立地选自下列基团中任一种 的负(和/或部分地负)净电荷携带者存在于-C(0)0H、-S(0)0H、RR，P(0) (OH)、RR，0P(0) (OH)、ROP (0) (OH)2, RP (0) (OH)2, (RO) 2P (0) (OH)、RS (0) 20H、ROS (0) 20H 中的氧代基团和羟基 基团的氧原子，存在于三氟甲基磺酰胺中的氮原子，存在于四唑基团中的未取代的氮原子； Af与残基Lys-246通过下列方式相互作用a)与侧链铵基团的氢键，和/或b)与携带正电 荷的铵基团的静电相互作用 ’K2以下列为特征a)接受残基Ser-72的侧链羟基基团的氢 原子，和/或b)建立与残基Arg-99的携带正电荷的胍基基团的静电相互作用。
4.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组件D/A相 应于a)选自下列基团中任一种的接受氢键的原子或原子团-C = 0、-N = 0、-S = 0、-P =0和-0-，或b)选自下列基团中任一种的供给氢键的原子或原子团-OH、-nh、-NH2、-NH3+、 =NH和-SH，或c)选自下列基团中任一种的同时接受和供给氢键的原子或原子 团-0H、-C0NHR、-CONH2' ；D/A与E蛋白通过下列方式之一相互作用a)D/A通过接受a)残 基Ser-72的侧链羟基基团的氢原子和/或b)残基Thr-70的侧链羟基基团的氢原子而建立 氢键键合；b)D/A通过将一个或多个氢原子贡献给a)残基Ser-72的侧链羟基基团的氧原 子和/或b)残基Thr-70的侧链羟基基团的氧原子而建立氢键键合；c)D/A通过a)接受残 基Ser-72的侧链羟基基团的氢原子和b)将一个或多个氢原子贡献给残基Thr-70的侧链 羟基基团的氧原子而建立氢键键合；d)D/A通过a)将一个或多个氢原子贡献给残基Ser-72 的侧链羟基基团的氧原子和b)接受Thr-70的侧链羟基基团的氧原子而建立氢键键合。
5.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组件^相 应于选自下列基团中任一种的接受氢键的原子或原子团-C = 0、-N = 0、-S = 0、-P = 0 和-0- ；A3通过接受a)残基Thr-115的侧链羟基基团的氢原子和/或b)残基Gln_248的主链氨基基团的氢原子而与E蛋白建立氢键键合。
6.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组件HpH2、 H3各自相应于独立地选自下列基团中任一种的非极性原子或原子团a)任选地取代或未 取代的、有着线性或支化链的、具有不多于七个杂原子的C1-C15烷基或杂烷基基团；b)由一 个、两个或三个稠合或连结的环组成的环烷基或杂环烷基基团，每个环具有3-7个成员和 不多于三个杂原子，并且任选地是取代或未取代的；c)由一个、两个或三个稠合或连结的 环组成的芳基或杂芳基基团，每个环具有5-7个成员和不多于三个杂原子，并且任选地是 取代或未取代的；d)由一个、两个或三个芳基环组成的芳烷基基团，其中一个或多个取代 基相应于任选地取代或未取代的、有着线性或支化链WC1-C5烷基基团；e)由一个、两个或 三个稠合或连结的芳基或杂芳基环组成的杂芳烷基基团，每个环具有5-7个成员和不多于 三个杂原子，其中取代基之一相应于任选地取代或未取代的、具有不多于3个杂原子的、有 着线性或支化链的C1-C5烷基或C1-C5杂烷基基团；f)由一个、两个或三个稠合或连结的具 有3-7个成员的环烷基环组成的烷基环烷基基团，其中一个或多个取代基相应于任选地取 代或未取代的、有着线性或支化链的C1-C5烷基基团；g)由一个、两个或三个稠合或连结的 环烷基或杂环烷基环组成的杂烷基环烷基基团，每个环具有3-7个成员和不多于三个杂原 子，其中一个或多个取代基相应于任选地取代或未取代的、具有不多于3个杂原子的、有着 线性或支化链的C1-C5烷基或C1-C5杂烷基基团；h)由与一个或多个任选地取代或未取代 的、具有3-7个成员的环烷基基团相连接的一个、两个或三个芳基环组成的芳基环烷基基 团；i)由与一个或多个任选地取代或未取代的环烷基或杂环烷基环相连接的一个、两个或 三个芳基或杂芳基环组成的杂芳基环烷基基团，每个环烷基或杂环烷基环具有3-7个成员 和不多于三个杂原子，每个芳基或杂芳基环具有5-7个成员和不多于三个杂原子；j)选自 基团(a)-(i)中的基团，其中所述基团包含药效团模型的组件H1，并且所述取代基和/或构 成性杂原子包含药效团组件D1*/或込和/或03和/或Ar;k)选自基团(a)-(i)中的 基团，其中所述基团包含药效团模型的组件压，并且所述取代基和/或构成性杂原子包含药 效团组件^和/或D/A和/或D+A;l)选自基团(a)-(i)中的基团，其中所述基团包含药 效团模型的组件H3,并且所述取代基和/或构成性杂原子包含药效团组件D3和/或A2和/ 或A3和/或D/A 与a)残基Lys-246或者b)残基Lys-246和Lys-247的丁基铵侧链的 脂族部分建立疏水相互作用；H2与a)残基Lys-246的丁基铵侧链的脂族部分或者b)残基 Lys-247的丁基铵侧链的脂族部分和残基Thr_70的侧链甲基基团建立疏水相互作用；H3与 残基Val-97和Ile-113的侧链建立疏水相互作用。
7.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]的所述药效团组件D+A相 应于选自下列基团中任一种的同时接受和供给氢键的原子或原子团-OH、-CONHR、-CONH2 ； D+A通过如下方式而与E蛋白建立氢键a)接受残基Lys-247的侧链铵基团的一个或多个 氢原子，和/或b)与残基Asp-249的侧链羧酸根基团的一个或两个氧原子共享一个或多个 氢原子。
8.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中所述原子间距离包括在士 2人的范围之内。
9.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中[C]相应于氢原子。
10.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中[C]相应于下列化学亚结构中的任一种a)任选地取代或未取代的、具有不多于三个杂原子的C1-Cltl烷基或杂烷基基团；b)由 一个、两个或三个稠合或连结的环组成的环烷基或杂环烷基基团，每个环具有3-7个成员 和不多于三个杂原子，并且任选地是取代或未取代的；c)由一个、两个或三个环组成的芳 基或杂芳基基团，每个环由5-7个成员形成和具有不多于三个杂原子，并且任选地是取代 或未取代的；d)由一个、两个或三个芳基环组成的芳烷基基团，其中一个或多个取代基相 应于任选地取代或未取代的、有着线性或支化链的C1-Qg基基团；e)由一个、两个或三个 稠合或连结的芳基或杂芳基环组成的杂芳烷基基团，每个环具有5-7个成员和不多于三个 杂原子，其中取代基之一相应于任选地取代或未取代的、具有不多于3个杂原子的、有着线 性或支化链的C1-C5烷基或C1-C5杂烷基基团；f)由一个、两个或三个稠合或连结的环烷基 环组成的烷基环烷基基团，每个环具有3-7个成员，其中一个或多个取代基相应于任选地 取代或未取代的、有着线性或支化链的C1-C5烷基基团；g)由一个、两个或三个稠合或连结 的环烷基或杂环烷基环组成的杂烷基环烷基基团，每个环具有3-7个成员和不多于三个杂 原子，其中一个或多个取代基相应于任选地取代或未取代的、具有不多于3个杂原子的、有 着线性或支化链的C1-C5烷基或C1-C5杂烷基基团；h)由与一个或多个任选地取代或未取代 的、每个具有3-7个成员的环烷基基团相连接的一个、两个或三个芳基环组成的芳基环烷 基基团；i)由与一个或多个任选地取代或未取代的环烷基或杂环烷基环相连接的一个、两 个或三个芳基或杂芳基环组成的杂芳基环烷基基团，每个环烷基或杂环烷基环具有3-7个 成员和不多于三个杂原子，每个芳基或杂芳基环具有5-7个成员和不多于三个杂原子；j) 选自基团(a)-(i)中的基团，其中所述取代基包含一个或多个携带正电荷的基团；k)选自 基团(a)-(i)中的基团，其中所述取代基包含一个或多个携带负电荷的基团。
11.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中所述亚结构[C]包含携带正电荷的取代 基，并且所述取代基选自下列基团RNH2、RNHR，、RNR，R”、RC(NRR，) = NR”、C(NR，R”)2 = NR”，、RNHC (NR，R”) = NR”，、C (RNH) 2 = NR，、RC (R，NH) = NR”。
12.根据权利要求1的化学化合物的用途，其中所述亚结构[C]包含携带负电荷的取代 基，并且所述取代基选自下列基团=C(O) OH、S (0) OH、RR，P (0) (OH)、RR，OP (0) (OH)、ROP (0) (OH) 2、RP (0) (OH) 2、(RO) 2P (0) (OH)、RS (0) 20H、ROS (0) 20H、四唑基团。
13.根据权利要求1-12的化学化合物的用途，用于减弱和抑制由黄病毒属的病毒引起 的感染，并且所述病毒涉及下列病毒之一 1型登革病毒、2型登革病毒、3型登革病毒、4型 登革病毒、西尼罗病毒、圣 路易脑炎病毒、日本脑炎病毒、黄热病毒、库京病毒、贾萨努尔森 林热病毒、蜱传脑炎病毒、墨累山谷脑炎病毒、兰加特病毒、羊跳跃病病毒和玻瓦散病毒。
14.根据权利要求1-12的化学化合物的用途，其中亚结构头[C]与至少一个下列残基 相互作用:a)形成融合肽的残基=Gly-IOO, Trp-101、Gly-102和Phe-108, b)相应于在成 熟病毒粒子的二聚体结构中存在的毗邻单体的残基Arg-2、Gly-5、Ile_6、Ser_7、Asn-8、 His-27、Gly-28、Glu-44 和 Asp-154, c)存在于环“ i j，，中的残基 His-244，d)属于与环“ i j，， 相关联的穴的残基Ala-245和Asp-98。
15.根据权利要求1-12的化学化合物的用途，其中亚结构锚[A]相应于下列基团之 一 A-SIJ001、A-SIJ002、A-SIJ006、A-SIJ011、A-SIJ015、A-SIJ016、A-SIJ020、A-SIJ021、 A-SIJ022、A-SIJ023、A-SIJ028、A-SIJ030、A-SIJ044、A-SIJ052、A-SIJ053、A-SIJ072、 A-SIJ078、A-SIJ085、A-SIJ086、A-SIJllU A-SIJ115、A-SIJ118、A-SIJ116、A-SIJ117、A-SIJ121、A-SIJ122、A-SIJ123、A-SIJ124、A-SIJ125、A-SIJ126、A-SIJ127、A-SIJ128、 A-SIJ130、A-SIJ131、A-SIJ132、A-SIJ133、A-SIJ134、A-SIJ135、A-SIJ136、A-SIJ137、 A-SIJ138、A-SIJ140、A-SIJ141、A-SIJ142、A-SIJ144、A-SIJ145、A-SIJ146、A-SIJ147、 A-SIJ149、A-SIJ150、A—SIJ151、A—SIJ152、A—SIJ153、A-SIJ154、A-SIJ155、A—SIJ156、 A-SIJ157、A-SIJ158、A-SIJ160、A-SIJ161、A-SIJ162、A-SIJ163、A-SIJ164、A-SIJ165、 A-SIJ166, A-SIJ167, A-SIJ168、A-SIJ169、A-SIJ170、A-SIJ17U A-IJS172、A-SIJ173、 A-SIJ174, A-SIJ179, A-SIJ180, A-SIJ18U A-SIJ182, A-SIJ183, A-SIJ184, A-SIJ185, A-SIJ186 和 A-SIJ188。
16.根据权利要求1-12的化学化合物的用途，其中所述化学化合物相应于下列中的 任一种:C-SIJOlOOl 至 C-SIJ01070、C-SIJ02071、C-SIJ03072 至 C-SIJ03076、C-SIJ04077 至 C-SIJ04084、C-SIJ05085、C-SIJ06086 至 C-SIJ06114、C-SIJ07115、C-SIJ08116、 C-SIJ09117、 C-SIJ10118 至 C-SIJ10120、 C-SIJ11121 至 C-SIJ11139、 C-SIJ012140 至 C-SIJ12149、C-SIJ013150 至 C-SIJ013156、C-SIJ14157 至 C-SIJ14159、C-SIJ15160 至 C-SIJ15165、C-SIJ17166 至 CSIJ17167、C-SIJ18168 至 C-SIJ18169、C-SIJ19170 至 C-SIJ19172、C-SIJ20173 至 C-SIJ20179、C-SIJ21180 至 C-SIJ21181、C-SIJ22182、 C-SIJ23183、C-SIJ24184、C-SIJ25185、C-SIJ26186、C-SIJ27187、C-SIJ28188、C-SIJ29189、 C-SIJ30190、C-SIJ31191、C-SIJ32192、C-SIJ33193、C-SIJ34194、C-SIJ35195、C-SIJ36196、 C-SIJ37197 和 C-SIJ38198。
17.根据权利要求16的化学化合物的用途，其中使用在本发明中所描述的化学化合物 的互变异构体，几何异构体，旋光形式例如对映异构体，非对映异构体，外消旋形式，以及药 学上可接受的盐。
18.根据权利要求1_12、15和16的化学化合物的用途，所述用途为用于制备药物组合 物，所述药物组合物用于预防和/或治疗由登革病毒和其他黄病毒引起的感染。
19.用于设计减弱或抑制登革病毒感染的化学化合物的方法，其中使用权利要求1中 所描述的药效团模型。
20.根据权利要求19的用于鉴定和/或设计化学化合物的方法，所述化学化合物用于 制备抑制或减弱登革病毒感染的药物组合物，其中所述化合物干扰或调节病毒复制循环的 下列阶段中的一个或多个阶段a)牵涉preM-E异二聚体的形成的相互作用；和/或b)对 于未成熟病毒粒子的装配_释放而言必需的preM-Ε异二聚体之间的相互作用；和/或c) 由从preM-E异二聚体至E蛋白同二聚体的四级结构变化所导致的病毒粒子的成熟；和/或 d)对于成熟病毒粒子而言特征性的E蛋白二聚体的缔合和/或解离；和/或e)E蛋白向被 感染的细胞的内体膜中的锚定，其触发膜融合过程。
全文摘要
本发明涉及通过计算机获得的化学化合物在制备用于减弱或抑制登革病毒感染的药物组合物中的用途。特别地，通过干扰或调节与病毒进入靶细胞以及子代病毒粒子装配有关的病毒复制循环的多个阶段。此外，本发明还涉及所述药物组合物用于预防性和/或治疗性治疗由登革病毒的四种血清型以及由其他黄病毒引起的感染的用途。
文档编号A61K31/4453GK102006865SQ200980113787
公开日2011年4月6日 申请日期2009年2月27日 优先权日2008年2月29日
发明者A·穆萨基奥拉萨, G·奇内亚圣地亚哥, N·弗莱塔斯萨拉萨尔, O·吉罗拉克鲁斯, R·薇拉阿尔瓦雷斯, V·韦尔塔加林多, Y·马佐洛雷耶斯 申请人:遗传工程与生物技术中心
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