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Rational Design of RNA Demethylase FTO Inhibitors with Enhanced Antileukemia Drug-Like Properties

化学 脱甲基酶 基因敲除 髓系白血病 基因表达 核糖核酸 药品 细胞培养 癌症研究 生物化学 基因 药理学 生物 表观遗传学 遗传学
作者
Xiao Pan,Zongliang Duan,Zeyu Liu,Liang Chen,Deyan Zhang,Lu Liu,Chunqin Zhou,Jianhua Gan,Ze Dong,Cai‐Guang Yang
出处
期刊:Journal of Medicinal Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:66 (14): 9731-9752 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acs.jmedchem.3c00543
摘要

The fat mass and obesity-associated protein (FTO) is an RNA N6-methyladenosine (m6A) demethylase highly expressed in diverse cancers including acute myeloid leukemia (AML). To improve antileukemia drug-like properties, we have designed 44/ZLD115, a flexible alkaline side-chain-substituted benzoic acid FTO inhibitor derived from FB23. A combination of structure–activity relationship analysis and lipophilic efficiency-guided optimization demonstrates that 44/ZLD115 exhibits better drug-likeness than the previously reported FTO inhibitors, FB23 and 13a/Dac85. Then, 44/ZLD115 shows significant antiproliferative activity in leukemic NB4 and MOLM13 cell lines. Moreover, 44/ZLD115 treatment noticeably increases m6A abundance on the AML cell RNA, upregulates RARA gene expression, and downregulates MYC gene expression in MOLM13 cells, which are consistent with FTO gene knockdown. Lastly, 44/ZLD115 exhibits antileukemic activity in xenograft mice without substantial side effects. This FTO inhibitor demonstrates promising properties that can be further developed for antileukemia applications.
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