Inhibidores de la se;alización de los brasinoesteroides.

Utilización de un compuesto que tiene la fórmula (I)

en donde X es F,

Cl, Br o I;

R1 es CH3, C2H5, C2H4R3, C2H3R3R4, C3H7, C3H6R3 o C3H5R3R4; R2 es H, CH3, C2H5, C2H4R3 o C2H3R3R4; y R3 y R4 son, independientemente el uno del otro, X, OH o NH2, para el tratamiento de plantas, en particular para la mejora del crecimiento de las plantas, la mejora del rendimiento

del cultivo y/o proporcionar resistencia al estrés.

Inhibidores de la señalización de los brasinoesteroides

La presente invención se refiere a inhibidores de la señalización de los brasinoesteroides.

Los brasinoesteroides son hormonas esteroideas de las plantas implicadas en muchos procesos, entre ellos la expansión y división celulares, el crecimiento del tubo polínico, el desarrollo del tejido vascular, la senescencia y la modulación de las respuestas al estrés. Los brasinoesteroides se forman a partir de precursores esterólicos. Muchas enzimas de la biosíntesis de los brasinoesteroides se identificaron mediante el análisis de mutantes de Arabidopsis thaliana tales como dwf1, cbb1, dwf4, cpd, det2 y ste1/dwf7. Recientemente, el análisis de la mutación dx del tomate condujo a identificar una enzima de la última etapa de la biosíntesis de los brasinoesteroides, la conversión de la castasterona en brasinólido, el brasinoesteroide más activo. Se pudieron identificar dos homólogos en Arabidopsis thaliana con una estrategia de genes candidatos. Estas enzimas y DWF4 y CPD pertenecen a la familia de las monooxigenasas con citocromo P450.

El brasinólido es percibido por la cinasa receptora BRI1 y su correceptor BAK1 que, a diferencia de los receptores de esteroides de los animales, se localizan en la membrana celular. La señal se transduce al núcleo por mecanismos aún desconocidos y regula las cinasas de tipo GSK-3/Shaggy implicadas en la señalización de los brasinoesteroides: BIN2/UCU1, ASKT, ASKº y ASKS (Vert y Chor y , 2006) . Estas cinasas fosforilan factores de transcripción que pertenecen a la familia BES1/BZR1 en un motivo conservado que consiste en ocho repeticiones adyacentes de la secuencia SXXXS. De esta manera se bloquea la actividad de estos factores de transcripción, ya que sólo sus variantes desfosforiladas se unen al ADN y regulan la expresión génica. La desfosforilación está favorecida por BSU1, la fosfatasa nuclear de proteínas, y sus homólogos BSL1 a 3. Además, las proteínas 14-3-3 pueden fijarse a las BZR1 y BES1 fosforiladas, lo que podría favorecer su relocalización en el citoplasma.

Aunque se conocen una serie de enzimas de la síntesis y señalización de los brasinoesteroides, están disponibles muy pocos inhibidores. El primer inhibidor selectivo conocido de la síntesis de los brasinoesteroides fue KM-01 (Kim et al. 1998) . Dado que era poco potente, su aplicación era muy escasa. Las observaciones de que el uniconazol, inhibidor de la biosíntesis del ácido giberélico, tenía un ligero efecto inhibidor sobre la biosíntesis de los brasinoesteroides condujo al desarrollo del brasinazol (Min et al. 1999) y del Brz2001 (Sekimata et al. 2001) . De igual forma se identificó otro inhibidor de los brasinoesteroides mediante la modificación del propiconazol (Sekimata et al. 2002) . La diana de la acción del brasinazol es el hierro hemo del citocromo P450 de la monooxigenasa DWF4. El brasinazol se ha utilizado ampliamente para estudiar la síntesis y los efectos de los brasinoesteroides. Además, el brasinazol se empleó para escrutinios genéticos con los que aislar mutantes que no responden a este compuesto. Esto condujo a la identificación del factor de transcripción BZR1.

El ácido 4-[ (5-bromo-2-piridinil) amino]-4-oxobutanoico es una monoamida del ácido succínico con 2-amino-5bromopiridina. Se comprobó que para su actividad eran características importantes el bromo de la posición 5 del anillo de piridina y el grupo de ácido carboxílico. Recientemente, el ácido 4-[ (5-bromo-2-piridinil) amino]-4ºxobutanoico se identificó que era un inhibidor de la señalización de los brasinoesteroides mediante una estrategia de genética química. El ácido 4-[ (5-bromo-2-piridinil) amino]4-oxobutanoico es un compuesto no esteroideo que induce respuestas constitutivas a los brasinoesteroides en las plantas mediante la inhibición de la mayoría de las cinasas de tipo GSK-3/Shaggy. A. thaliana posee 10 ASK (cinasas de tipo GSK-4/Shaggy de A. thaliana) que se pueden subdividir en 4 grupos. Las cinasas del grupo I (ASKa, ASKy y ASK£) y las cinasas del grupo II (BIN2, ASKº y ASKT) son las más sensibles al ácido 4-[ (5-bromo-2-piridinil) amino]-4-oxobutanoico. La cinasa del grupo III ASKS se inhibe moderadamente mientras que no se inhibe la segunda cinasa del grupo III, ASKº. ASK5, una cinasa del grupo IV, también es sensible al ácido 4-[ (5-bromo-2-piridinil) amino]-4-oxobutanoico. Se desconoce el motivo de esta especificidad.

El butanoato de 4-[ (5-bromo-2-piridinil) amino]-4-oxometilo tiene un n.º de registro CAS 697231-46-2. Burdulene et al. (Pharm. Chem. J., 30 (1996) : 680-682) describen, entre otras cosas, la reacción de la 2-amino-5-bromopiridina con el anhídrido succínico para producir bikinina. La patente de Gran Bretaña GB 1 162 727 describe ácidos ámicos Nsustituidos que estimulan el crecimiento de las plantas.

Asami et al. (Capítulo 19 en «Pesticide Chemistr y », (2007) , WILEY-VCH) describen el conocimiento general sobre moléculas pequeñas en la ciencia de los plaguicidas. Ostaszewski et al. (J. Molec. Struct., (1999) 474: 197-206) describen estudios sobre la conformación molecular de los amidoésteres de piridina mono- y disustituidos. Roma et al. (Bioo. Med. Chem., 8 (2000) : 751-768) describen pirimidin-4-onas sustituidas. La patente internacional WO 2008/049729 A1 describe imitadores no esteroideos de los brasinoesteroides.

Un objeto de la presente invención es dar a conocer más inhibidores de la señalización de los brasinoesteroides, parecidos al ácido 4-[ (5-bromo-2-piridinil) amino]4-oxobutanoico. Preferentemente, la actividad inhibidora in vivo de los nuevos inhibidores debería ser más alta que la actividad inhibidora del ácido 4-[ (5-bromo-2-piridinil) amino]-4ºxobutanoico.

Por consiguiente, la presente invención da a conocer el uso de un compuesto de la fórmula (I)

en donde X es F, Cl, Br o I;

R1 es CH3, C2H5, C2H4R3, C2H3R3R4, C3H7, C3H6R3 o C3H5R3R4;

R2 es H, CH3, C2H5, C2H4R3 o C2H3R3R4; y

R3 y R4 son, independientemente el uno del otro, X, OH o NH2,

para el tratamiento de las plantas, en particular para la mejora del crecimiento de las plantas, la mejora del rendimiento del cultivo y/o proporcionar resistencia al estrés.

En los compuestos en los que R1 es un resto propilo (a saber, en donde el compuesto es un éster de propilo) , C3H7, 10 C3H6R3 o C3H5R3R4 se puede unir sobre el átomo O al carbonilo a través de los átomos de C externos (n-propilo) o a través del átomo de C central (i-propilo) .

La presente invención da a conocer variantes de esterificación del ácido 4-[ (5-bromo-2-piridinil) amino]-5ºxobutanoico, con alcoholes alifáticos pequeños, opcionalmente sustituidos con un halógeno, OH o NH2. Los miembros de estas variantes por esterificación del ácido 4-[ (5-bromo-2-piridinil) amino]-4-oxobutanoico (R1 = H) de 15 acuerdo con la presente invención tienen mejores propiedades fisicoquímicas para la administración a las plantas (manejo y captación in vivo por plantas o por células vegetales) . Se pudo demostrar con la presente invención que al menos algunos miembros de este grupo han mostrado sorprendentemente que exhiben una mejor actividad inhibidora in vivo (a saber, en el transcurso de la administración a las plantas o a las células vegetales) de las cinasas implicadas en la señalización de los brasinoesteroides en comparación con el ácido 4-[ (5-bromo-2

piridinil) amino]-4-oxobutanoico.

Específicamente el compuesto que tiene la fórmula (II)

denominado 4-[ (5-yodopirid-2-il) amino]-4-oxobutanoato de metilo, ha mostrado un efecto in vivo significativamente mejor que el ácido 4-[ (5-bromo-2-piridinil) amino]-4-oxobutanoico. De igual forma, se prefieren específicamente las

variantes de la fórmula (II) con Br y Cl. Otro compuesto preferente es la forma etilato de fórmula (I) , a saber, el compuesto en el que R1 es C2H5 y R2 es H. En esta forma etilato se prefiere el compuesto con I, Br y CI.

Los compuestos de acuerdo con la presente invención son imitadores de los brasinoesteroides que se pueden utilizar en la fitotecnología, p. ej., para mejorar en las plantas su crecimiento, la resistencia al estrés biótico y/o abiótico o el rendimiento del cultivo. Con la presente invención se pueden incrementar los rendimientos de biomasa.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a una composición para la mejora del crecimiento de la... [Seguir leyendo]

1. Utilización de un compuesto que tiene la fórmula (I)

en donde X es F, Cl, Br o I;

R1 es CH3, C2H5, C2H4R3, C2H3R3R4, C3H7, C3H6R3 o C3H5R3R4; R2 es H, CH3, C2H5, C2H4R3 o C2H3R3R4; y R3 y R4 son, independientemente el uno del otro, X, OH o NH2, para el tratamiento de plantas, en particular para la mejora del crecimiento de las plantas, la mejora del rendimiento

del cultivo y/o proporcionar resistencia al estrés.

2. Utilización de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que R1 es CH3, R2 es H y X es I.

3. Composición, que comprende un compuesto que tiene la fórmula (I) ,

en donde X es F, Cl, Br, o I; R1 es CH3, C2H5, C2H4R3, C2H3R3R4, C3H7, C3H6R3 o C3H5R3R4; 15 R2 es H, CH3, C2H5, C2H4R3 o C2H3R3R4; y R3 y R4 son, independientemente el uno del otro, X, OH o NH2.

4. Composición de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada por que R1 es CH3, R2 es H y X es I.

5. Compuesto que tiene la fórmula (II)

6. Procedimiento para la preparación de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que la 2-amino-5-yodopiridina se hace reaccionar con cloruro de succinato de metilo.

7. Procedimiento para la preparación de un compuesto que tiene la fórmula (III)

en donde X es I, y R2 es H, caracterizado por que la 2-amino-5-yodopiridina se hace reaccionar con anhídrido succínico.

8. Procedimiento para la preparación de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que un compuesto que tiene la fórmula (III)

en donde X es I, y R2 es H, está alquilado con un halogenuro de metilo, un sulfato de dimetilo o diazometano o está esterificado con CH3OH.

9. Utilización de un compuesto que tiene la fórmula (I)

en donde X es F, CI, Br, o I;

R1 es CH3, C2H5, C2H4R3, C2H3R3R4, C3H7, C3H6R3 o C3H5R3R4; R2 es H, CH3, C2H5, C2H4R3 o C2H3R3R4; y R3 y R4 son, independientemente el uno del otro, X, OH o NH2, como un herbicida.

10. Utilización de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada por que R1 es CH3, R2 es H y X es I. 20

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