Design, synthesis, biological evaluation and binding studies of new small-molecule modulators of KDMs (lysine-specific demethylases)

Le JHDM (demetilasi istoniche contenenti il dominio JmjC) rappresentano la pi numerosa classe di enzimi ad attivit demetilasica, contengono il dominio Jumonji C (JmjC) e tramite esso sono in grado di catalizzare la rimozione del gruppo metile da residui di lisina istonici tramite una reazione ossidativa che utilizza lo ione Fe(II) e l-chetoglutarato (2OG) come cofattori. Unattivit aberrante di questi enzimi, in particolare della sottofamiglia JMJD2, sembra essere correlata in maniera significativa alla genesi e alla progressione di diverse forme tumorali. Non sono stati ancora identificati inibitori potenti e specifici per questa classe enzimatica, la gran parte delle molecole ad oggi note, infatti, affetta da caratteristiche indesiderabili come scarsa permeabilit cellulare e mancanza di selettivit verso gli altri enzimi Fe(II)/2OG dipendenti.In questo lavoro descritta la scoperta tramite high throughput screening (HTS) di un gruppo di nuovi composti hit attivi contro KDM4 ed il successivo processo di validazione utilizzato per selezionare i derivati pi interessanti per il futuro sviluppo. Lutilizzo di un approccio multiplo, combinato di differenti tecniche in vivo ha permesso di selezionare il composto EML586, punto di partenza per lo sviluppo di nuovi derivati ottimizzati.La sostituzione dellanello chinossalinico con porzioni pi alifatiche ha portato allottenimento dei derivati EML678 e EML684, che dimostrano una migliore attivit inibitoria verso KDM4A umana rispetto al composto hit di partenza. Inoltre, tali derivati inducono una marcata riduzione del livello di metilazione delle lisine H3K9 e H3K27 in cellula insieme ad un evidente arresto del ciclo cellulare nella fase S. [a cura dell'autore]