Journal of Medicinal Chemistry
Article
D. Q.; Hu, Z.; Xu, J. H.; Cai, Z. M.; Huang, W.; Zhao, G. P.; Xie, H. F.;
Fang, H.; Lu, Q. J.; Xu, J. H.; Li, X. P.; Pan, Y. F.; Deng, D. Q.; Zeng,
F. Q.; Ye, Z. Z.; Zhang, X. Y.; Wang, Q. W.; Hao, F.; Ma, L.; Zuo, X.
B.; Zhou, F. S.; Du, W. H.; Cheng, Y. L.; Yang, J. Q.; Shen, S. K.; Li, J.;
Sheng, Y. J.; Zuo, X. X.; Zhu, W. F.; Gao, F.; Zhang, P. L.; Guo, Q.; Li,
B.; Gao, M.; Xiao, F. L.; Quan, C.; Zhang, C.; Zhang, Z.; Zhu, K. J.; Li,
Y.; Hu, D. Y.; Lu, W. S.; Huang, J. L.; Liu, S. X.; Li, H.; Ren, Y. Q.;
Wang, Z. X.; Yang, C. J.; Wang, P. G.; Zhou, W. M.; Lv, Y. M.; Zhang,
A. P.; Zhang, S. Q.; Lin, D.; Li, Y.; Low, H. Q.; Shen, M.; Zhai, Z. F.;
Wang, Y.; Zhang, F. Y.; Yang, S.; Liu, J. J.; Zhang, X. J. Genome-wide
association study in a Chinese Han population identifies nine new
susceptibility loci for systemic lupus erythematosus. Nat. Genet. 2009,
41 (11), 1234−1237. (d) He, C. F.; Liu, Y. S.; Cheng, Y. L.; Gao, J. P.;
Pan, T. M.; Han, J. W.; Quan, C.; Sun, L. D.; Zheng, H. F.; Zuo, X. B.;
Xu, S. X.; Sheng, Y. J.; Yao, S.; Hu, W. L.; Li, Y.; Yu, Z. Y.; Yin, X. Y.;
Zhang, X. J.; Cui, Y.; Yang, S. TNIP1, SLC15A4, ETS1, RasGRP3 and
IKZF1 are associated with clinical features of systemic lupus
erythematosus in a Chinese Han population. Lupus 2010, 19 (10),
1181−1186. (e) Lessard, C. J.; Adrianto, I.; Ice, J. A.; Wiley, G. B.;
Kelly, J. A.; Glenn, S. B.; Adler, A. J.; Li, H.; Rasmussen, A.; Williams,
A. H.; Ziegler, J.; Comeau, M. E.; Marion, M.; Wakeland, B. E.; Liang,
C.; Ramos, P. S.; Grundahl, K. M.; Gallant, C. J.; Alarcon-Riquelme,
M. E.; Alarcon, G. S.; Anaya, J. M.; Bae, S. C.; Boackle, S. A.; Brown, E.
E.; Chang, D. M.; Cho, S. K.; Criswell, L. A.; Edberg, J. C.; Freedman,
B. I.; Gilkeson, G. S.; Jacob, C. O.; James, J. A.; Kamen, D. L.;
Kimberly, R. P.; Kim, J. H.; Martin, J.; Merrill, J. T.; Niewold, T. B.;
Park, S. Y.; Petri, M. A.; Pons-Estel, B. A.; Ramsey-Goldman, R.;
Reveille, J. D.; Scofield, R. H.; Song, Y. W.; Stevens, A. M.; Tsao, B. P.;
Vila, L. M.; Vyse, T. J.; Yu, C. Y.; Guthridge, J. M.; Kaufman, K. M.;
Harley, J. B.; Wakeland, E. K.; Langefeld, C. D.; Gaffney, P. M.;
Montgomery, C. G.; Moser, K. L. Identification of IRF8, TMEM39A,
and IKZF3-ZPBP2 as susceptibility loci for systemic lupus
erythematosus in a large-scale multiracial replication study. Am. J.
Hum. Genet. 2012, 90 (4), 648−660.
(8) (a) Kronke, J.; Fink, E. C.; Hollenbach, P. W.; MacBeth, K. J.;
Hurst, S. N.; Udeshi, N. D.; Chamberlain, P. P.; Mani, D. R.; Man, H.
W.; Gandhi, A. K.; Svinkina, T.; Schneider, R. K.; McConkey, M.;
Jaras, M.; Griffiths, E.; Wetzler, M.; Bullinger, L.; Cathers, B. E.; Carr,
S. A.; Chopra, R.; Ebert, B. L. Lenalidomide induces ubiquitination
and degradation of CK1alpha in del(5q) MDS. Nature 2015, 523
(7559), 183−188. (b) Matyskiela, M. E.; Lu, G.; Ito, T.; Pagarigan, B.;
Lu, C. C.; Miller, K.; Fang, W.; Wang, N. Y.; Nguyen, D.; Houston, J.;
Carmel, G.; Tran, T.; Riley, M.; Nosaka, L.; Lander, G. C.; Gaidarova,
S.; Xu, S.; Ruchelman, A. L.; Handa, H.; Carmichael, J.; Daniel, T. O.;
Cathers, B. E.; Lopez-Girona, A.; Chamberlain, P. P. A novel cereblon
modulator recruits GSPT1 to the CRL4(CRBN) ubiquitin ligase.
Nature 2016, 535 (7611), 252−257.
(9) (a) Chamberlain, P. P.; Lopez-Girona, A.; Miller, K.; Carmel, G.;
Pagarigan, B.; Chie-Leon, B.; Rychak, E.; Corral, L. G.; Ren, Y. J.;
Wang, M.; Riley, M.; Delker, S. L.; Ito, T.; Ando, H.; Mori, T.; Hirano,
Y.; Handa, H.; Hakoshima, T.; Daniel, T. O.; Cathers, B. E. Structure
of the human Cereblon-DDB1-lenalidomide complex reveals basis for
responsiveness to thalidomide analogs. Nat. Struct. Mol. Biol. 2014, 21
(9), 803−809. (b) Fischer, E. S.; Bohm, K.; Lydeard, J. R.; Yang, H.;
Stadler, M. B.; Cavadini, S.; Nagel, J.; Serluca, F.; Acker, V.; Lingaraju,
G. M.; Tichkule, R. B.; Schebesta, M.; Forrester, W. C.; Schirle, M.;
Hassiepen, U.; Ottl, J.; Hild, M.; Beckwith, R. E.; Harper, J. W.;
Jenkins, J. L.; Thoma, N. H. Structure of the DDB1-CRBN E3
ubiquitin ligase in complex with thalidomide. Nature 2014, 512
(7512), 49−53.
ACKNOWLEDGMENTS
■
We thank Shamrock Biostructures for data collection services.
This research used resources of the Advanced Photon Source, a
U.S. Department of Energy (DOE) Office of Science User
Facility operated for the DOE Office of Science by Argonne
National Laboratory under contract no. DE-AC02-06CH11357.
ABBREVIATIONS USED
■
CRBN, cereblon; IKZF1, Ikaros; IKZF3, Aiolos; SLE, system-
atic lupus erythematosus; MM, multiple myeloma
REFERENCES
■
(1) Dimopoulos, M. A.; Richardson, P. G.; Moreau, P.; Anderson, K.
C. Current treatment landscape for relapsed and/or refractory multiple
myeloma. Nat. Rev. Clin. Oncol. 2015, 12 (1), 42−54.
(2) Ito, T.; Ando, H.; Suzuki, T.; Ogura, T.; Hotta, K.; Imamura, Y.;
Yamaguchi, Y.; Handa, H. Identification of a primary target of
thalidomide teratogenicity. Science 2010, 327 (5971), 1345−1350.
(3) (a) Lopez-Girona, A.; Mendy, D.; Ito, T.; Miller, K.; Gandhi, A.
K.; Kang, J.; Karasawa, S.; Carmel, G.; Jackson, P.; Abbasian, M.;
Mahmoudi, A.; Cathers, B.; Rychak, E.; Gaidarova, S.; Chen, R.;
Schafer, P. H.; Handa, H.; Daniel, T. O.; Evans, J. F.; Chopra, R.
Cereblon is a direct protein target for immunomodulatory and
antiproliferative activities of lenalidomide and pomalidomide.
Leukemia 2012, 26 (11), 2326−2335. (b) Zhu, Y. X.; Braggio, E.;
Shi, C. X.; Bruins, L. A.; Schmidt, J. E.; Van Wier, S.; Chang, X. B.;
Bjorklund, C. C.; Fonseca, R.; Bergsagel, P. L.; Orlowski, R. Z.;
Stewart, A. K. Cereblon expression is required for the antimyeloma
activity of lenalidomide and pomalidomide. Blood 2011, 118 (18),
4771−4779.
(4) (a) Kronke, J.; Udeshi, N. D.; Narla, A.; Grauman, P.; Hurst, S.
N.; McConkey, M.; Svinkina, T.; Heckl, D.; Comer, E.; Li, X.; Ciarlo,
C.; Hartman, E.; Munshi, N.; Schenone, M.; Schreiber, S. L.; Carr, S.
A.; Ebert, B. L. Lenalidomide causes selective degradation of IKZF1
and IKZF3 in multiple myeloma cells. Science 2014, 343 (6168), 301−
305. (b) Lu, G.; Middleton, R. E.; Sun, H.; Naniong, M.; Ott, C. J.;
Mitsiades, C. S.; Wong, K. K.; Bradner, J. E.; Kaelin, W. G., Jr. The
myeloma drug lenalidomide promotes the cereblon-dependent
destruction of Ikaros proteins. Science 2014, 343 (6168), 305−309.
(c) Gandhi, A. K.; Kang, J.; Havens, C. G.; Conklin, T.; Ning, Y.; Wu,
L.; Ito, T.; Ando, H.; Waldman, M. F.; Thakurta, A.; Klippel, A.;
Handa, H.; Daniel, T. O.; Schafer, P. H.; Chopra, R. Immunomodu-
latory agents lenalidomide and pomalidomide co-stimulate T cells by
inducing degradation of T cell repressors Ikaros and Aiolos via
modulation of the E3 ubiquitin ligase complex CRL4(CRBN.). Br. J.
Haematol. 2014, 164 (6), 811−821.
(5) (a) Dijon, M.; Bardin, F.; Murati, A.; Batoz, M.; Chabannon, C.;
Tonnelle, C. The role of Ikaros in human erythroid differentiation.
Blood 2008, 111 (3), 1138−1146. (b) John, L. B.; Ward, A. C. The
Ikaros gene family: transcriptional regulators of hematopoiesis and
immunity. Mol. Immunol. 2011, 48 (9−10), 1272−1278.
(6) Bjorklund, C. C.; Lu, L.; Kang, J.; Hagner, P. R.; Havens, C. G.;
Amatangelo, M.; Wang, M.; Ren, Y.; Couto, S.; Breider, M.; Ning, Y.;
Gandhi, A. K.; Daniel, T. O.; Chopra, R.; Klippel, A.; Thakurta, A. G.
Rate of CRL4(CRBN) substrate Ikaros and Aiolos degradation
underlies differential activity of lenalidomide and pomalidomide in
multiple myeloma cells by regulation of c-Myc and IRF4. Blood Cancer
Journal 2015, 5, e354.
(10) Petzold, G.; Fischer, E. S.; Thoma, N. H. Structural basis of
lenalidomide-induced CK1alpha degradation by the CRL4(CRBN)
ubiquitin ligase. Nature 2016, 532 (7597), 127−130.
(11) (a) Sheard, L. B.; Tan, X.; Mao, H.; Withers, J.; Ben-Nissan, G.;
Hinds, T. R.; Kobayashi, Y.; Hsu, F. F.; Sharon, M.; Browse, J.; He, S.
Y.; Rizo, J.; Howe, G. A.; Zheng, N. Jasmonate perception by inositol-
phosphate-potentiated COI1-JAZ co-receptor. Nature 2010, 468
(7322), 400−405. (b) Tan, X.; Calderon-Villalobos, L. I.; Sharon,
M.; Zheng, C.; Robinson, C. V.; Estelle, M.; Zheng, N. Mechanism of
(7) (a) Cai, X.; Qiao, Y.; Diao, C.; Xu, X.; Chen, Y.; Du, S.; Liu, X.;
Liu, N.; Yu, S.; Chen, D.; Jiang, Y. Association between poly-
morphisms of the IKZF3 gene and systemic lupus erythematosus in a
Chinese Han population. PLoS One 2014, 9 (10), e108661.
(b) Cunninghame Graham, D. S.; Morris, D. L.; Bhangale, T. R.;
Criswell, L. A.; Syvanen, A. C.; Ronnblom, L.; Behrens, T. W.;
Graham, R. R.; Vyse, T. J. Association of NCF2, IKZF1, IRF8, IFIH1,
and TYK2 with systemic lupus erythematosus. PLoS Genet. 2011, 7
(10), e1002341. (c) Han, J. W.; Zheng, H. F.; Cui, Y.; Sun, L. D.; Ye,
G
J. Med. Chem. XXXX, XXX, XXX−XXX