1692
L. G. Nair et al. / Bioorg. Med. Chem. Lett. 20 (2010) 1689–1692
J. P.; Windsor, W. T. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 1005–1008; (j)
Ingallinella, P.; Fattori, D.; Altamura, S.; Steinkuhler, C.; Koch, U.; Cicero, D.;
Bazzo, R.; Cortese, R.; Bianchi, E.; Pessi, A. Biochemistry 2002, 41, 5483–5492;
(k) Beevers, R.; Carr, M. G.; Jones, P. S.; Jordan, S.; Kay, P. B.; Lazell, R. C.;
Raynham, T. M. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 641–643; (l) Venderville, S.;
Nilsson, M.; de Kock, H.; Lin, T-I.; Antonov, D.; Classon, B.; Ayesa, S.; Ivanov, V.;
Johansson, P-O.; Kahnberg, P.; Eneroth, A.; Wikstrom, K.; Vrang, L.; Edlund, M.;
Lindstrom, S.; Vreken, W. V. De.; McGowan, D.; Tahri, A.; Ku, L.; Lenz, O.;
Delouvroy, F.; Dooren, M. V.; Kindermans, N.; Surleraux, D.; Wigerinck, P.;
Rosenquist, A.; Samuelsson, B.; Simmen, K.; Raboisson, P. Biorg. Med. Chem. Lett.
2008, 18, 6189.
9. For BILN-2061, see: (a) Lamarre, D.; Anderson, P. C.; Bailey, M.; Beaulieu, P.;
Bolger, G.; Bonneau, P.; Bös, M.; Cameron, D. R.; Cartier, M.; Cordingley, M. G.;
Faucher, A-M.; Goudreau, N.; Kawai, S. H.; Kukolj, G.; Lagacé, L.; LaPlante, S. R.;
Narjes, H.; Poupart, M.-A.; Rancourt, J.; Sentjens, R. E.; George, T. S.; Simoneau,
B.; Steinmann, G.; Thibeault, D.; Tsantrizos, Y. S.; Weldon, S. M.; Yong, C.-L.;
Llinàs-Brunet, M. Nature 2003, 426, 186–189; (b) Tsantrizos, Y. S.; Bolger, G.;
Bonneau, P.; Cameron, D. R.; Gordreau, N.; Kukolj, G.; LaPlante, S. R.; Llinas-
Brunet, M.; Nar, H.; Lamarre, D. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 1355–1360.
10. For VX-950, see: (a) Yip, Y.; Victor, F.; Lamar, J.; Johnson, R.; Wang, Q.; May, G.;
John, I.; Yumibe, N.; Wakulchik, M.; Munroe, J.; Chen, S.-H. Bio. Med. Chem. Lett.
2004, 14, 5007–5011; (b) Perni, R. Gordon Research Conference, New London,
New Hampshire, 2005, August 7–12.
11. MK-7009 referneces: (a) Anon Nat. Rev. Drug Discovery 2009, 8, 11; (b) Harper,
S.; Ferrara, M.; Crescenzi, B.; Pompei, M.; Palumbi, M. C.; Di Muzio, J. M.;
Donghi, M.; Fiore, F.; Koch, U.; Liverton, N. J.; Pesci, S.; Petrocchi, A.; Rowley,
M.; Summa, V.; Gardelli, C. J. Med. Chem. 2009, 52, 4820–4837.
12. For Boceprevir: Venkatraman, S.; Bogen, S.; Arasappan, A.; Bennet, F.; Chen, K.;
Jao, E.; Liu, Y.-T.; Lovey, R.; Hendreta, S.; Huang, Y.; Pan, W.; Parekh, T.; Pinto,
P.; Popov, V.; Pike, R.; Ruan, S.; Santhanam, B.; Vibulbhan, B.; Wu, W.; Yang, W.;
Kong, J.; Liang, X.; Wong, J.; Liu, R.; Butkiewicz, N.; Chase, R.; Hart, A.; Agrawal,
S.; Ingravallo, P.; Pichardo, J.; Kong, R.; Baroudy, B.; Malcolm, B.; Guo, Z.;
Prongay, A.; Madison, V.; Broske, L.; Cui, X.; Cheng, K.-C.; Hsieh, T. Y.; Brisson,
J.-M.; Prelusky, D.; Korfmacher, W.; White, R.; Bogdanowich-Knipp, S.;
Pavlovsky, A.; Bradley, P.; Saksena, A. K.; Ganguly, A.; Piwinski, J.;
Girijavallabhan, V.; Njoroge, F. G. J. Med. Chem. 2006, 49, 6074.
Figure 3. Model of compound 25 bound to the active site of HCV NS3/4A protease.
Kꢀ = 7 nM, EC90 = 30 nM). All of the inhibitors with sulfone as P3
i
cap showed improved pharmacokinetic properties compared to 1
in rat model. Our SAR studies with (S)-6, 10-dithia-2-azaspi-
ro[4.5]decane-3-carboxylic acid (2, n = 2) as the new P2 culmi-
nated potent inhibitor, 25, with excellent potency (Kꢀi = 7 nM,
EC90 = 30 nM) and good rat exposure with acceptable selectivity
against elastase.
13. Smith, E. M.; Swiss, G. F.; Neustard, B. R.; Gold, E. H.; Sommer, J. A.; Brown, A.
D.; Deeter, J. B. J. Org. Chem. 1994, 59, 4327–4331.
Acknowledgment
14. (a) Chen, K. X.; Arasappan, A.; Njoroge, F. G.; Vibulbhan, B.; Buevich, A.; Chan,
T.-M.; Girijavallabhan, V. J. Org. Chem. 2002, 67, 2730–2733; (b) Arasappan, A.;
Chen, K. X.; Njoroge, F. G.; Parekh, T. N.; Girijavallabhan, V. J. Org. Chem. 2002,
67, 3923–3926.
15. Pfitzner, K. E.; Moffatt, J. C. J. Am. Chem. Soc. 1991, 113, 7277–7287.
16. Zhang, R.; Beyer, B. M.; Durkin, J.; Ingram, R.; Njoroge, F. G.; Windsor, W. T.;
Malcolm, B. A. Anal. Biochem. 1999, 270, 268–275.
The authors wish to thank virology, DMPK and Structural
Chemistry group of Schering-Plough Research Institute for their
help in in vitro, in vivo and X-ray crystal studies, respectively.
References and notes
17. Taremi, S. S.; Beyer, B.; Maher, M.; Yao, N.; Prosise, W.; Weber, P. C.; Malcolm,
B. A. Protein Sci. 1998, 7, 2143.
18. For a definition of Kꢀi and discussions, see: Morrison, J. F.; Walsh, C. T. In Adv.
Enzymol., Meister, A., Ed.; Interscience: NY, 1988, Vol. 61, pp 201–301.
19. (a) Chung, v.; Carroll, A. R.; Gray, N. M.; Parry, N. R.; Thommes, P. A.; Viner, K.
C.; D’Souza, E. A. Antimicrob. Agents Chemother. 2005, 49, 1381–1390; (b) Blight,
K. J.; Kolykhalov, A. A.; Rice, C. M. Science 2000, 290, 1972–1974; (c) Lohmann,
V.; Körner, F.; Koch, J.-O.; Herian, U.; Theilmann, L.; Bartenschlager, R. Science
1999, 285, 110–113.
20. Bogen, S.; Saksena, A. K.; Arasappan, A.; Gu, H.; Njoroge, F. G.; Girijavallabhan,
V.; Pichardo, J.; Butkiewicz, N.; Prongay, A.; Madison, V. Biorg. Med. Chem. Lett.
2005, 15, 4515–4519.
21. Bogen, S.; Saksena, A.; Bennett, F.; Chen, K.; Jao, E.; Liu, Y.-T.; Lovey, R. G.;
Venkatraman, S.; Pan, W.; Parekh, T.; Pike, R. E.; Ruan, S.; Liu, R.; Baroundy, B.;
Agrawal, S.; Chase, R.; Ingravallo, P.; Pichardo, J.; Prongay, A.; Brisson, J.-M.;
Hsieh, T. Y.; Cheng, K.-C.; Kemp, S. J.; Levy, O. E.; Lim-Wilby, M.; Tamura, S. Y.;
Saksena, A. K.; Girijavallabhan, V.; Njoroge, F. G. J. Med. Chem 2006, 49, 2750–
2757.
22. Tong, X.; Bogen, S.; Chase, R.; Girijavallabhan, V.; Guo, Z.; Njoroge, F. G.;
Prongay, A.; Saksena, A.; Skelton, A.; Xia, E.; Ralston, R. Antiviral Res. 2008, 177–
185.
23. (a) Arasappan, A.; Padilla, A. I.; Jao, E.; Bennett, F.; Bogen, S. L.; Chen, K. X.; Pike,
R. E.; Sannigrahi, M.; Soares, J.; Venkatraman, S.; Vibulbhan, B.; Saksena, A. K.;
Girijavallabhan, V.; Tong, X.; Cheng, K.-C.; Njoroge, F. G. J. Med. Chem. 2009, 52,
2806–2817; (b) Chen, K. X.; Nair, L.; Vibulbhan, B.; Yang, W.; Arasappan, A.;
Bogen, S. L.; Venkatraman, S.; Bennett, F.; Pan, W.; Blackman, M. L.; Padilla, A.
I.; Prongay, A.; Cheng, K.-C.; Tong, X.; Shih, N.-Y.; Njoroge, F. G. J. Med. Chem.
2009, 52, 1370–1379; (c) Venkatraman, S.; Blackman, M.; Wu, W.; Nair, L.;
Arasappan, A.; Padilla, A.; Bogen, S.; Bennett, F.; Chen, K.; Pichardo, J.; Tong, X.;
Prongay, A.; Cheng, K.-C.; Girijavallabhan, V.; George, N. F. Bioorg. Med. Chem.
2009, 17, 4486–4495.
1. (a) Cohen, J. Science 1999, 285, 26–30; (b) Alter, M. J.; Cresson-Moran, D.;
Nanina, O. V.; McMullan, G. M.; GAO, F.; Moyer, L. A.; Maslow, R. A.; Margolis,
H. S. N. Engl. J. Med. 1999, 341, 556–562; (c) Cuthbert, J. A. Clint. Microbial. Rev.
1994, 7, 505–532; (d) Monte, A.; Wright, T. L. Semen. Once. 2001, 441.
2. (a) Neumann, A. U.; Lam, N. P.; Datary, H.; Retch, D. R.; Wiley, T. E.; Leyden, T. J.;
Per Elson, A. S. Science 1998, 282, 103–107; (b) Rosen, H. R.; Retch, D. R. Mol.
Med. Today 1999, 5, 393–399; (c) Di Bisceglie, A. M.; McHutchison, J.; Rice, C. M.
Hepatology 2002, 35, 224–231.
3. Lindenbach, B. D.; Rice, C. M. Nature 2005, 436, 933–938.
4. Kolykhalov, A. A.; Mihalik, K.; Feinstone, S. M.; Rice, C. M. J. Virol. 2000, 74,
2046–2051.
5. Lesk, A. M.; Fordham, W. D. J. Mol. Bio. 1996, 258, 501–537.
6. De Francesco, R.; Steinkuhler, C. Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2000, 242, 149–
169.
7. (a) Yan, Y.; Li, Y.; Munshi, S.; Sardana, V.; Cole, J. L.; Sardana, M.; Steinkuehler,
C.; Tomei, L.; De Francesco, R.; Kuo, L. C.; Chen, Z. Protein Sci. 1998, 7, 837–847;
(b) Di Marco, S.; Rizzi, M.; Volpari, C.; Walsh, M. A.; Narjes, F.; Colarusso, S.; De
Francesco, R.; Matassa, V. G.; Sollazzo, M. J. Biol. Chem. 2000, 275, 7152–7157.
8. (a) De Francesco, R.; Migliaccio, G. Nature 2005, 436, 953–960; (b) Tan, S.-L.; He,
Y.; Huang, Y.; Gale, M., Jr. Curr. Opin. Pharmacol. 2004, 4, 465–470; (c)
Malancona, S.; Colarrusso, S.; Ontoria, J. M.; Marchetti, A.; Poma, M.; Stansfield,
I.; Laufer, R.; Marco, A. D.; Taliani, M.; Verdirame, M.; Gonzalez-paz, O.;
Matassa, V. G.; Narjes, F. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2004, 14, 4575–4579; (d)
Llinas-Brunet, M.; Bailey, M. D.; Ghiro, E.; Gorys, V.; Halmos, T.; Poirier, M.;
Rancourt, J.; Goudreau, N. J. Med. Chem. 2004, 47, 6584–6594; (e) Andrews, D.
M.; Barnes, M. C.; Dowle, M. D.; Hind, S. L.; Johnson, M. R.; Jones, P. S.; Mills, G.;
Patikis, A.; Pateman, T. J.; Redfern, T. J.; Ed Robinson, J.; Slater, M. J.; Trivedi Org.
Lett. 2003, 5, 4631–4634; (f) Zhang, X. Idrugs 2002, 5, 154–158; (g) Dymock, B.
W. Expert Opin. Emerg. Drugs 2001, 6, 13–42; (h) Dymock, B. W.; Jones, P. S.;
Wilson, F. X. Antiviral. Chem. Chemother. 2000, 11, 79–96; (i) Zhang, R.; Durkin,
24. Unpublished results, Schering-Plough Research Institute.