Indole- and Pyrazole-Glycyrrhetinic Acid Derivatives as PTP1B Inhibitors: Synthesis, In Vitro and In Silico Studies
Ledy De-la-Cruz-Martínez,
Constanza Duran-Becerra,
Martin González-Andrade,
José C. Páez-Franco,
Juan Manuel Germán-Acacio,
Julio Espinosa-Chávez,
J. Martin Torres-Valencia,
Jaime Pérez-Villanueva,
Juan Francisco Palacios-Espinosa,
Olivia Soria-Arteche,
Francisco Cortés-Benítez
Affiliations
Ledy De-la-Cruz-Martínez
Departamento de Sistemas Biológicos, División de Ciencias Biológicas y de la Salud, Universidad Autónoma Metropolitana–Xochimilco (UAM–X), Ciudad de México 04960, Mexico
Constanza Duran-Becerra
Departamento de Sistemas Biológicos, División de Ciencias Biológicas y de la Salud, Universidad Autónoma Metropolitana–Xochimilco (UAM–X), Ciudad de México 04960, Mexico
Martin González-Andrade
Departamento de Bioquímica, Facultad de Medicina, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México 04510, Mexico
José C. Páez-Franco
Red de Apoyo a la Investigación, Universidad Nacional Autónoma de México e Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán, Ciudad de México 14000, Mexico
Juan Manuel Germán-Acacio
Red de Apoyo a la Investigación, Universidad Nacional Autónoma de México e Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán, Ciudad de México 14000, Mexico
Julio Espinosa-Chávez
Instituto de Investigaciones Químico Biológicas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Morelia 58030, Mexico
J. Martin Torres-Valencia
Área Académica de Química, Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo, Pachuca 42184, Mexico
Jaime Pérez-Villanueva
Departamento de Sistemas Biológicos, División de Ciencias Biológicas y de la Salud, Universidad Autónoma Metropolitana–Xochimilco (UAM–X), Ciudad de México 04960, Mexico
Juan Francisco Palacios-Espinosa
Departamento de Sistemas Biológicos, División de Ciencias Biológicas y de la Salud, Universidad Autónoma Metropolitana–Xochimilco (UAM–X), Ciudad de México 04960, Mexico
Olivia Soria-Arteche
Departamento de Sistemas Biológicos, División de Ciencias Biológicas y de la Salud, Universidad Autónoma Metropolitana–Xochimilco (UAM–X), Ciudad de México 04960, Mexico
Francisco Cortés-Benítez
Departamento de Sistemas Biológicos, División de Ciencias Biológicas y de la Salud, Universidad Autónoma Metropolitana–Xochimilco (UAM–X), Ciudad de México 04960, Mexico
Regulating insulin and leptin levels using a protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) inhibitor is an attractive strategy to treat diabetes and obesity. Glycyrrhetinic acid (GA), a triterpenoid, may weakly inhibit this enzyme. Nonetheless, semisynthetic derivatives of GA have not been developed as PTP1B inhibitors to date. Herein we describe the synthesis and evaluation of two series of indole- and N-phenylpyrazole-GA derivatives (4a–f and 5a–f). We measured their inhibitory activity and enzyme kinetics against PTP1B using p-nitrophenylphosphate (pNPP) assay. GA derivatives bearing substituted indoles or N-phenylpyrazoles fused to their A-ring showed a 50% inhibitory concentration for PTP1B in a range from 2.5 to 10.1 µM. The trifluoromethyl derivative of indole-GA (4f) exhibited non-competitive inhibition of PTP1B as well as higher potency (IC50 = 2.5 µM) than that of positive controls ursolic acid (IC50 = 5.6 µM), claramine (IC50 = 13.7 µM) and suramin (IC50 = 4.1 µM). Finally, docking and molecular dynamics simulations provided the theoretical basis for the favorable activity of the designed compounds.