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Kandalkar SR, Ramaiah PA, Joshi M, Wavhal A, Waman Y, Raje AA, Tambe A, Ansari S, De S, Palle VP, Mookhtiar KA, Deshpande AM, Barawkar DA. Modifications of flexible nonyl chain and nucleobase head group of (+)-erythro-9-(2's-hydroxy-3's-nonyl)adenine [(+)-EHNA] as adenosine deaminase inhibitors. Bioorg Med Chem 2017; 25:5799-5819. [PMID: 28951094 DOI: 10.1016/j.bmc.2017.09.015] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 0.7] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 04/24/2017] [Revised: 09/07/2017] [Accepted: 09/11/2017] [Indexed: 10/18/2022]
Abstract
A series of terminal nonyl chain and nucleobase modified analogues of (+)-EHNA (III) were synthesized and evaluated for their ability to inhibit adenosine deaminase (ADA). The constrained carbon analogues of (+)-EHNA, 7a-7h, 10a-c, 12, 13, 14 and 17a-c appeared very potent with Ki values in the low nanomolar range. Thio-analogues of (+)-EHNA 24a-e wherein 5'C of nonyl chain replaced by sulfur atom found to be less potent compared to (+)-EHNA. Docking of the representative compounds into the active site of ADA was performed to understand structure-activity relationships. Compounds 7a (Ki: 1.1nM) 7b (Ki: 5.2nM) and 26a (Ki: 5.9nM) showed suitable balance of potency, microsomal stability and demonstrated better pharmacokinetic properties as compared to (+)-EHNA and therefore may have therapeutic potential for various inflammatory diseases, hypertension and cancer.
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Affiliation(s)
- Sachin R Kandalkar
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India; Department of Organic Chemistry, Andhra university, Visakhapatnam 530003, India
| | | | - Manoj Joshi
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India
| | - Atul Wavhal
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India
| | - Yogesh Waman
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India
| | - Amol A Raje
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India
| | - Ashwini Tambe
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India
| | - Shariq Ansari
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India
| | - Siddhartha De
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India
| | - Venkata P Palle
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India
| | - Kasim A Mookhtiar
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India
| | - Anil M Deshpande
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India.
| | - Dinesh A Barawkar
- Advinus Therapeutics Ltd., Drug Discovery Facility, Quantum Towers, Plot-9, Phase-I, Rajiv Gandhi Infotech Park, Hinjewadi, Pune 411 057, India.
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Li G, Nakagome I, Hirono S, Itoh T, Fujiwara R. Inhibition of adenosine deaminase (ADA)-mediated metabolism of cordycepin by natural substances. Pharmacol Res Perspect 2015; 3:e00121. [PMID: 26038697 PMCID: PMC4448975 DOI: 10.1002/prp2.121] [Citation(s) in RCA: 32] [Impact Index Per Article: 3.6] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 11/25/2014] [Accepted: 12/15/2014] [Indexed: 11/12/2022] Open
Abstract
Cordycepin, which is an analogue of a nucleoside adenosine, exhibits a wide variety of pharmacological activities including anticancer effects. In this study, ADA1- and ADA2-expressing HEK293 cells were established to determine the major ADA isoform responsible for the deamination of cordycepin. While the metabolic rate of cordycepin deamination was similar between ADA2-expressing and Mock cells, extensive metabolism of cordycepin was observed in the ADA1-expressing cells with Km and Vmax values of 54.9 μmol/L and 45.8 nmole/min/mg protein. Among five natural substances tested in this study (kaempferol, quercetin, myricetin, naringenin, and naringin), naringin strongly inhibited the deamination of cordycepin with Ki values of 58.8 μmol/L in mouse erythrocytes and 168.3 μmol/L in human erythrocytes. A treatment of Jurkat cells with a combination of cordycepin and naringin showed significant cytotoxicity. Our in silico study suggests that not only small molecules such as adenosine derivatives but also bulky molecules like naringin can be a potent ADA1 inhibitor for the clinical usage.
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Affiliation(s)
- Gen Li
- Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Kitasato University 5-9-1 Shirokane, Minato-ku, Tokyo, 108-8641, Japan
| | - Izumi Nakagome
- School of Pharmacy, Kitasato University 5-9-1 Shirokane, Minato-ku, Tokyo, 108-8641, Japan
| | - Shuichi Hirono
- School of Pharmacy, Kitasato University 5-9-1 Shirokane, Minato-ku, Tokyo, 108-8641, Japan
| | - Tomoo Itoh
- School of Pharmacy, Kitasato University 5-9-1 Shirokane, Minato-ku, Tokyo, 108-8641, Japan
| | - Ryoichi Fujiwara
- School of Pharmacy, Kitasato University 5-9-1 Shirokane, Minato-ku, Tokyo, 108-8641, Japan
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La Motta C, Sartini S, Mugnaini L, Salerno S, Simorini F, Taliani S, Marini AM, Da Settimo F, Lavecchia A, Novellino E, Antonioli L, Fornai M, Blandizzi C, Del Tacca M. Exploiting the Pyrazolo[3,4-d]pyrimidin-4-one Ring System as a Useful Template To Obtain Potent Adenosine Deaminase Inhibitors. J Med Chem 2009; 52:1681-92. [DOI: 10.1021/jm801427r] [Citation(s) in RCA: 37] [Impact Index Per Article: 2.5] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 11/28/2022]
Affiliation(s)
- Concettina La Motta
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Stefania Sartini
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Laura Mugnaini
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Silvia Salerno
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Francesca Simorini
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Sabrina Taliani
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Anna Maria Marini
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Federico Da Settimo
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Antonio Lavecchia
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Ettore Novellino
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Luca Antonioli
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Matteo Fornai
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Corrado Blandizzi
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
| | - Mario Del Tacca
- Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno, 6, 56126 Pisa, Italy, Dipartimento di Chimica Farmaceutica e Tossicologica, Università di Napoli “Federico II”, Via D. Montesano, 49, 80131 Napoli, Italy, and Centro Interdipartimentale di Ricerche di Farmacologia Clinica e Terapia Sperimentale, Via Roma 55, 56126 Pisa, Italy
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