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Princiotto S, Musso L, Manetti F, Marcellini V, Maga G, Crespan E, Perini C, Zaffaroni N, Beretta GL, Dallavalle S. Synthesis and biological activity evaluation of 3-(hetero) arylideneindolin-2-ones as potential c-Src inhibitors. J Enzyme Inhib Med Chem 2022; 37:2382-2394. [PMID: 36050846 PMCID: PMC9448371 DOI: 10.1080/14756366.2022.2117317] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 10/31/2022] Open
Abstract
Inhibition of c-Src is considered one of the most studied approaches to cancer treatment, with several heterocyclic compounds approved during the last 15 years as chemotherapeutic agents. Starting from the biological evaluation of an in-house collection of small molecules, indolinone was selected as the most promising scaffold. In this work, several functionalised indolinones were synthesised and their inhibitory potency and cytotoxic activity were assayed. The pharmacological profile of the most active compounds, supported by molecular modelling studies, revealed that the presence of an amino group increased the affinity towards the ATP-binding site of c-Src. At the same time, bulkier derivatizations seemed to improve the interactions within the enzymatic pocket. Overall, these data represent an early stage towards the optimisation of new, easy-to-be functionalised indolinones as potential c-Src inhibitors.
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Affiliation(s)
- Salvatore Princiotto
- Department of Food, Environmental and Nutritional Sciences (DeFENS), University of Milan, Milan, Italy
| | - Loana Musso
- Department of Food, Environmental and Nutritional Sciences (DeFENS), University of Milan, Milan, Italy
| | - Fabrizio Manetti
- Dipartimento di Biotecnologie, Chimica e Farmacia, Università di Siena, Siena, Italy
| | - Valentina Marcellini
- Dipartimento di Biotecnologie, Chimica e Farmacia, Università di Siena, Siena, Italy
| | - Giovanni Maga
- Institute of Molecular Genetics IGM, CNR "Luigi Luca Cavalli-Sforza", Pavia, Italy
| | - Emmanuele Crespan
- Institute of Molecular Genetics IGM, CNR "Luigi Luca Cavalli-Sforza", Pavia, Italy
| | - Cecilia Perini
- Institute of Molecular Genetics IGM, CNR "Luigi Luca Cavalli-Sforza", Pavia, Italy
| | - Nadia Zaffaroni
- Molecular Pharmacology Unit, Department of Applied Research and Technological Development, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale Tumori, Milan, Italy
| | - Giovanni Luca Beretta
- Molecular Pharmacology Unit, Department of Applied Research and Technological Development, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale Tumori, Milan, Italy
| | - Sabrina Dallavalle
- Department of Food, Environmental and Nutritional Sciences (DeFENS), University of Milan, Milan, Italy
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Xu C, Liu Y, Zhao G. The development of 3-substituted indolin-2-one derivatives as kinase inhibitors for cancer therapy. Curr Med Chem 2021; 29:1891-1919. [PMID: 34465277 DOI: 10.2174/0929867328666210831142311] [Citation(s) in RCA: 1] [Impact Index Per Article: 0.3] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/25/2021] [Revised: 05/31/2021] [Accepted: 06/03/2021] [Indexed: 11/22/2022]
Abstract
Kinases are pivotal regulators in tumorigenesis and metastasis by modulating the expression of oncogenes and the transcription of antioncogenes directly or indirectly. Correspondingly, multifarious 3-substituted indolin-2-one derivatives as selective kinase inhibitors for cancer therapy exhibited a low nanomolar activity with prominent efficacy, superior response rate and admirable tolerability. Particularly, certain 3-substituted indolin-2-one derivatives have met the requirements for clinical trials or the pharmaceutical market. Herein, we focus on the traits of 3-substituted indolin-2-one derivatives as kinase inhibitors for cancer therapy, overview recent progress of 3-substituted indolin-2-one derivatives as kinase inhibitors for cancer therapy, analyze the selectivity for tyrosine kinases inhibitors and serine/threonine kinases inhibitors from the molecular aspects based on the molecular docking studies, summarize the structure-activity relationships (SARs) as selective kinase inhibitors and provide our perspectives for the development of 3-substituted indolin-2-one derivatives as kinase inhibitors for cancer therapy.
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Affiliation(s)
- Changqing Xu
- Department of Medicinal Chemistry, Key Laboratory of Chemical Biology (Ministry of Education), School of Pharmaceutical Sciences, Cheeloo College of Medicine, Shandong University, Jinan 250012, Shandong. China
| | - Yang Liu
- Department of Lymphoma & Myeloma, The University of Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, Texas. United States
| | - Guisen Zhao
- Department of Medicinal Chemistry, Key Laboratory of Chemical Biology (Ministry of Education), School of Pharmaceutical Sciences, Cheeloo College of Medicine, Shandong University, Jinan 250012, Shandong. China
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Frett B, Carlomagno F, Moccia ML, Brescia A, Federico G, De Falco V, Admire B, Chen Z, Qi W, Santoro M, Li HY. Fragment-Based Discovery of a Dual pan-RET/VEGFR2 Kinase Inhibitor Optimized for Single-Agent Polypharmacology. Angew Chem Int Ed Engl 2015; 54:8717-21. [PMID: 26126987 PMCID: PMC4535927 DOI: 10.1002/anie.201501104] [Citation(s) in RCA: 31] [Impact Index Per Article: 3.1] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/05/2015] [Revised: 03/24/2015] [Indexed: 12/26/2022]
Abstract
Oncogenic conversion of the RET (rearranged during transfection) tyrosine kinase is associated with several cancers. A fragment-based chemical screen led to the identification of a novel RET inhibitor, Pz-1. Modeling and kinetic analysis identified Pz-1 as a type II tyrosine kinase inhibitor that is able to bind the "DFG-out" conformation of the kinase. Importantly, from a single-agent polypharmacology standpoint, Pz-1 was shown to be active on VEGFR2, which can block the blood supply required for RET-stimulated growth. In cell-based assays, 1.0 nM of Pz-1 strongly inhibited phosphorylation of all tested RET oncoproteins. At 1.0 mg kg(-1) day(-1) per os, Pz-1 abrogated the formation of tumors induced by RET-mutant fibroblasts and blocked the phosphorylation of both RET and VEGFR2 in tumor tissue. Pz-1 featured no detectable toxicity at concentrations of up to 100.0 mg kg(-1), which indicates a large therapeutic window. This study validates the effectiveness and usefulness of a medicinal chemistry/polypharmacology approach to obtain an inhibitor capable of targeting multiple oncogenic pathways.
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Affiliation(s)
- Brendan Frett
- Medicinal Chemistry Division, Pharmacology and Toxicology, College of Pharmacy, The University of Arizona, 1703 E. Mabel, Tucson, Arizona 85721, United States
- Synactix Pharmaceuticals, Inc., 6510 N. Camino Arturo Tucson, AZ 85718,
| | - Francesca Carlomagno
- Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche, Università di Napoli “Federico II”/Istituto di Endocrinologia ed Oncologia Sperimentale del CNR/80131, Naples, Italy
| | - Maria Luisa Moccia
- Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche, Università di Napoli “Federico II”/Istituto di Endocrinologia ed Oncologia Sperimentale del CNR/80131, Naples, Italy
| | - Annalisa Brescia
- Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche, Università di Napoli “Federico II”/Istituto di Endocrinologia ed Oncologia Sperimentale del CNR/80131, Naples, Italy
| | - Giorgia Federico
- Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche, Università di Napoli “Federico II”/Istituto di Endocrinologia ed Oncologia Sperimentale del CNR/80131, Naples, Italy
| | - Valentina De Falco
- Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche, Università di Napoli “Federico II”/Istituto di Endocrinologia ed Oncologia Sperimentale del CNR/80131, Naples, Italy
| | - Brittany Admire
- Pharmaceutical Sciences, College of Pharmacy, The University of Arizona, 1703 E. Mabel, Tucson, Arizona 85721, United States
| | - Zhongzhu Chen
- Medicinal Chemistry Division, Pharmacology and Toxicology, College of Pharmacy, The University of Arizona, 1703 E. Mabel, Tucson, Arizona 85721, United States
- Chongqing University of Arts and Sciences, Chongqing, China 402160
| | - Wenqing Qi
- The University of Arizona Cancer Center, 1515 N. Campbell Ave., Tucson, Arizona 85721, United States
| | - Massimo Santoro
- Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche, Università di Napoli “Federico II”/Istituto di Endocrinologia ed Oncologia Sperimentale del CNR/80131, Naples, Italy
| | - Hong-yu Li
- Medicinal Chemistry Division, Pharmacology and Toxicology, College of Pharmacy, The University of Arizona, 1703 E. Mabel, Tucson, Arizona 85721, United States
- The University of Arizona Cancer Center, 1515 N. Campbell Ave., Tucson, Arizona 85721, United States
- Synactix Pharmaceuticals, Inc., 6510 N. Camino Arturo Tucson, AZ 85718,
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Cincinelli R, Cassinelli G, Dallavalle S, Lanzi C, Merlini L, Botta M, Tuccinardi T, Martinelli A, Penco S, Zunino F. Synthesis, Modeling, and RET Protein Kinase Inhibitory Activity of 3- and 4-Substituted β-Carbolin-1-ones. J Med Chem 2008; 51:7777-87. [DOI: 10.1021/jm8007823] [Citation(s) in RCA: 32] [Impact Index Per Article: 1.9] [Reference Citation Analysis] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Indexed: 01/01/2023]
Affiliation(s)
- Raffaella Cincinelli
- Dipartimento di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italy, Unità di Chemioterapia e Farmacologia Antitumorale Preclinica, Dipartimento di Oncologia Sperimentale e Laboratori, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori, Via Venezian 1, 20133 Milano, Italy, Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico, Università degli Studi di Siena, Via De Gasperi 2, 53100 Siena, Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno 6, 56126
| | - Giuliana Cassinelli
- Dipartimento di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italy, Unità di Chemioterapia e Farmacologia Antitumorale Preclinica, Dipartimento di Oncologia Sperimentale e Laboratori, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori, Via Venezian 1, 20133 Milano, Italy, Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico, Università degli Studi di Siena, Via De Gasperi 2, 53100 Siena, Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno 6, 56126
| | - Sabrina Dallavalle
- Dipartimento di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italy, Unità di Chemioterapia e Farmacologia Antitumorale Preclinica, Dipartimento di Oncologia Sperimentale e Laboratori, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori, Via Venezian 1, 20133 Milano, Italy, Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico, Università degli Studi di Siena, Via De Gasperi 2, 53100 Siena, Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno 6, 56126
| | - Cinzia Lanzi
- Dipartimento di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italy, Unità di Chemioterapia e Farmacologia Antitumorale Preclinica, Dipartimento di Oncologia Sperimentale e Laboratori, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori, Via Venezian 1, 20133 Milano, Italy, Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico, Università degli Studi di Siena, Via De Gasperi 2, 53100 Siena, Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno 6, 56126
| | - Lucio Merlini
- Dipartimento di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italy, Unità di Chemioterapia e Farmacologia Antitumorale Preclinica, Dipartimento di Oncologia Sperimentale e Laboratori, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori, Via Venezian 1, 20133 Milano, Italy, Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico, Università degli Studi di Siena, Via De Gasperi 2, 53100 Siena, Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno 6, 56126
| | - Maurizio Botta
- Dipartimento di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italy, Unità di Chemioterapia e Farmacologia Antitumorale Preclinica, Dipartimento di Oncologia Sperimentale e Laboratori, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori, Via Venezian 1, 20133 Milano, Italy, Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico, Università degli Studi di Siena, Via De Gasperi 2, 53100 Siena, Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno 6, 56126
| | - Tiziano Tuccinardi
- Dipartimento di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italy, Unità di Chemioterapia e Farmacologia Antitumorale Preclinica, Dipartimento di Oncologia Sperimentale e Laboratori, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori, Via Venezian 1, 20133 Milano, Italy, Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico, Università degli Studi di Siena, Via De Gasperi 2, 53100 Siena, Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno 6, 56126
| | - Adriano Martinelli
- Dipartimento di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italy, Unità di Chemioterapia e Farmacologia Antitumorale Preclinica, Dipartimento di Oncologia Sperimentale e Laboratori, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori, Via Venezian 1, 20133 Milano, Italy, Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico, Università degli Studi di Siena, Via De Gasperi 2, 53100 Siena, Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno 6, 56126
| | - Sergio Penco
- Dipartimento di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italy, Unità di Chemioterapia e Farmacologia Antitumorale Preclinica, Dipartimento di Oncologia Sperimentale e Laboratori, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori, Via Venezian 1, 20133 Milano, Italy, Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico, Università degli Studi di Siena, Via De Gasperi 2, 53100 Siena, Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno 6, 56126
| | - Franco Zunino
- Dipartimento di Scienze Molecolari Agroalimentari, Università di Milano, Via Celoria 2, 20133 Milano, Italy, Unità di Chemioterapia e Farmacologia Antitumorale Preclinica, Dipartimento di Oncologia Sperimentale e Laboratori, Fondazione IRCCS Istituto Nazionale dei Tumori, Via Venezian 1, 20133 Milano, Italy, Dipartimento Farmaco Chimico Tecnologico, Università degli Studi di Siena, Via De Gasperi 2, 53100 Siena, Italy, and Dipartimento di Scienze Farmaceutiche, Università di Pisa, Via Bonanno 6, 56126
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