Casein kinase-2 (CK2) are serine/threonine kinases with dual co-factor (ATP and GTP) specificity, that are involved in the regulation of a wide variety of cellular functions. Small molecules targeting CK2 have been described in the literature targeting different binding pockets of the kinase with a focus on type I inhibitors such as the recently published chemical probe SGC-CK2-1. In this study, we investigated whether known allosteric inhibitors binding to a pocket adjacent to helix αD could be combined with ATP mimetic moieties defining a novel class of ATP competitive compounds with a unique binding mode. Linking both binding sites requires a chemical linking moiety that would introduce a 90-degree angle between the ATP mimetic ring system and the αD targeting moiety, which was realized using a sulfonamide. The synthesized inhibitors were highly selective for CK2 with binding constants in the nM range and low micromolar activity. While these inhibitors need to be further improved, the present work provides a structure-based design strategy for highly selective CK2 inhibitors.

Macrocyclization of acyclic compounds is a powerful strategy for improving inhibitor potency and selectivity. Here we have optimized 2-aminopyrimidine-based macrocycles to use these compounds as chemical tools for the ephrin kinase family. Starting with a promiscuous macrocyclic inhibitor,

Macrocyclization of acyclic compounds is a powerful strategy for improving inhibitor potency and selectivity. Here, we developed a 2-aminopyrimidine-based macrocyclic dual EPHA2/GAK kinase inhibitor as a chemical tool to study the role of these two kinases in viral entry and assembly. Starting with a promiscuous macrocyclic inhibitor,

Abstract Casein kinase-2 (CK2) are serine/threonine kinases with dual co-factor (ATP and GTP) specificity, that are involved in the regulation of a wide variety of cellular functions. Small molecules targeting CK2 have been described in the literature targeting different binding pockets of the kinase with a focus on type I inhibitors such as the recently published chemical probe SGC-CK2-1. In this study, we investigated whether known allosteric inhibitors binding to a pocket adjacent to helix αD could be combined with ATP mimetic moieties defining a novel class of ATP competitive compounds with a unique binding mode. Linking both binding sites requires a chemical linking moiety that would introduce a 90-degree angle between the ATP mimetic ring system and the αD targeting moiety, which was realized using a sulfonamide. The synthesized inhibitors were highly selective for CK2 with binding constants in the nM range and low micromolar activity. While these inhibitors need to be further improved, the present work provides a structure-based design strategy for highly selective CK2 inhibitors.