ファーストコンタクト。7-フェニル-2-アミノキノリン、イソフォーム特異的なアスパラギン酸を標的とした強力かつ選択的な神経性一酸化窒素合成酵素阻害剤

First Contact: 7-Phenyl-2-Aminoquinolines, Potent and Selective Neuronal Nitric Oxide Synthase Inhibitors That Target an Isoform-Specific Aspartate.

• Maris A Cinelli
• Cory T Reidl
• Huiying Li
• Georges Chreifi
• Thomas L Poulos
• Richard B Silverman

抄録

神経変性疾患に関与する酵素である神経一酸化窒素合成酵素（nNOS）の阻害は、これらの疾患を治療または予防するための魅力的な戦略である。我々はこれまでに、2-アミノキノリン系のnNOS阻害剤を開発してきたが、これらの化合物には、オフターゲットプロミスキュイティ、ヒトnNOSに対する活性が低いこと、関連する酵素に対するnNOSの選択性が低いことなどの欠点があった。本研究では、7-フェニル-2-アミノキノリンをベースに新規のnNOS阻害剤を合成し、ラットおよびヒトのnNOS、ヒトのeNOS、マウスおよび（場合によっては）ヒトのiNOSに対してアッセイを行った。アミノキノリンと正に荷電した尾部との間に-関係を持つ化合物は強力であり、ヒトeNOSに対してヒトnNOSに対して900倍近い選択性を有していた。X線結晶構造解析の結果、いくつかの化合物のアミノ基は、nNOS特異的なアスパラギン酸残基（eNOSには存在しない）を取り囲む水で満たされたポケットを占有していることが明らかになった。この相互作用は突然変異誘発研究によって確認され、7-フェニル-2-アミノキノリンはこの残基と相互作用する最初のアミノキノリンとなった。

Inhibition of neuronal nitric oxide synthase (nNOS), an enzyme implicated in neurodegenerative disorders, is an attractive strategy for treating or preventing these diseases. We previously developed several classes of 2-aminoquinoline-based nNOS inhibitors, but these compounds had drawbacks including off-target promiscuity, low activity against human nNOS, and only modest selectivity for nNOS over related enzymes. In this study, we synthesized new nNOS inhibitors based on 7-phenyl-2-aminoquinoline and assayed them against rat and human nNOS, human eNOS, and murine and (in some cases) human iNOS. Compounds with a -relationship between the aminoquinoline and a positively charged tail moiety were potent and had up to nearly 900-fold selectivity for human nNOS over human eNOS. X-ray crystallography indicates that the amino groups of some compounds occupy a water-filled pocket surrounding an nNOS-specific aspartate residue (absent in eNOS). This interaction was confirmed by mutagenesis studies, making 7-phenyl-2-aminoquinolines the first aminoquinolines to interact with this residue.