共价药物
23篇
带富马酸酯手柄的TTK抑制剂经RNF126成为单价降解剂
- 在TTK抑制剂上接入亲电性的富马酸单甲酯手柄,即得到不含E3配体的单弹头降解剂。
- 代表化合物能诱导TTK降解,在多种癌细胞系中的抗增殖活性强于原抑制剂。
- 机制研究提示,化合物稳定E3连接酶RNF126与TTK的结合,从而促进泛素化和蛋白酶体降解。
单价降解剂的好处是保留普通抑制剂的分子量与渗透性。但富马酸酯手柄本身是半胱氨酸反应基团,RNF126是否就是全部机制,我想先看全蛋白组范围的反应性数据再下结论。不过若该手柄能迁移到其他激酶骨架,对手头已有的抑制剂系列来说,这是个低成本、值得一试的办法。
亲电试剂优先筛选发现E2酶UBE2D2的共价氨基噻唑抑制剂
- 结合亲电试剂优先筛选与X射线晶体学,得到可同时作用于UBE2D2两个半胱氨酸(C85和C111)的共价命中物。
- 依据结构对酰胺和酯基团做SAR优化,消除了对C111的结合,同时提高了对C85的亲和力。
- 优化后的类似物在体外抑制UBE2D2活性,并抑制A549肺癌细胞增殖。
E2酶长期被视为难成药靶点,有晶体结构支持的共价系列因此本身就是一步进展。设计上的亮点是把第二个半胱氨酸的结合“调掉”,这正是称其为探针前必须做的事。接下来我想知道它对UBE2D家族其他成员的表现,毕竟活性位点半胱氨酸高度保守,选择性才是难点。
环氧琥珀酰胺弹头对PLpro效果显著,但酰肼连接子成为代谢短板
- 研究把作用于Cys-111的环氧琥珀酰胺弹头,与非共价抑制剂常用的BL2沟槽结合要素相结合,设计共价PLpro抑制剂。
- 化合物酶学活性极高,在细胞培养中显著降低病毒滴度。
- 柔性酰肼连接子会被肝羧酸酯酶水解,替换连接子均未成功,系列受限于代谢稳定性。
弹头很强却在肝脏里被降解,这种事并不陌生,而这里被切的恰是够到Cys-111所必需的连接子。为下一次冠状病毒疫情,我仍会把环氧琥珀酰胺留在工具箱里,但首先要重新设计的是连接子。
Discovery of Epoxysuccinates as Potent Covalent Inhibitors of SARS-CoV-2 Papain-like Protease ↗
CHARMM-GUI新增自动化共价配体对接的网页模块
- CGUI-CLD是基于AutoDock4的CHARMM-GUI新模块,可自动完成共价配体的制备、修饰与对接计算。
- 知识库涵盖66种弹头和8种氨基酸,无需再手工构建反应后的配体构象。
- 结果通过浏览器界面呈现。
共价对接是我自己项目常卡住的环节:为每个弹头构建成键加合物很繁琐,只好凭直觉筛选。有了能在浏览器里处理的工具,一个下午就能把整套弹头对半胱氨酸口袋排序。对接打分反映不了反应活性,所以仍需配合动力学数据。
CHARMM-GUI Covalent Ligand Docker as a Web-Based Molecular Docking Platform for Covalent Ligands ↗
靶向cereblon隐蔽Cys287的共价配体将E3连接酶锁定在开放态,阻断IMiD驱动的降解
- 半胱氨酸导向的化学蛋白质组筛选发现了结合Cys287的共价配体,该变构口袋远离沙利度胺结合位点。
- 先导化合物VVD-105917可广泛阻断IMiD和CELMoD驱动的新底物降解。
- 冷冻电镜显示它将cereblon锁定在开放的无活性构象,且与配体加入顺序有关;同一位点此前报道的配体反而促进闭合,说明该口袋的作用方向可以反转。
迄今所有CRBN药物都结合同一个正构口袋,因此能控制开/闭开关的共价把手确实是新旋钮。泛抑制剂是解析降解剂机制、挽救脱靶降解的绝佳工具。一个能向两个方向推动的位点,也意味着同一口袋里可能藏着增强降解的配体。这是预印本,仍需等待同行评审。
Allosteric covalent inhibition of cereblon through cryptic cysteine targeting ↗
共价化合物库的高内涵筛选发现新型早期有丝分裂抑制剂
- 研究建立了基于细胞的高内涵成像筛选,用以捕捉早期纺锤体组装缺陷。
- 在含3,520个半胱氨酸反应性化合物的库中,筛得一个微管解聚剂、一个纺锤体定位干扰剂,以及影响纺锤体结构和染色体排列的化合物。
- 其中两个化合物引起有丝分裂阻滞并降低癌细胞活力(预印本,尚未经同行评议)。
用共价化合物库做表型筛选,是找到靶点导向方法发现不了的化学型的合理途径。弱点在于靶点解卷积:在半胱氨酸靶点明确之前,微管解聚剂很可能只是又一个微管蛋白结合剂。真正值得关注的是非微管蛋白类的苗头。
Identification of Cysteine-Reactive Early Mitotic Inhibitors ↗
HTS来源的共价抑制剂靶向活性GTP结合态KRAS G12C
- 已上市的KRAS G12C药物主要锁定无活性的GDP态并面临耐药;该系列转而靶向活性的GTP结合态。
- 一个含酮基吲哚嗪骨架和苯胺衍生丙烯酰胺的HTS苗头与switch-II口袋中的Cys12共价结合,晶体结构显示弹头与GTP类似物的γ-磷酸相互作用。
- 优化得到的化合物17在临床前物种中具有口服生物利用度,可持续阻断KRAS–cRAF结合和ERK信号,并在胰腺癌异种移植模型中实现肿瘤完全消退。
利用γ-磷酸来定位弹头很巧妙:对GTP态的选择性来自核苷酸本身,而不仅是口袋。我想对比的是RAS(ON)三元复合物抑制剂,后者需要亲环素A而本系列不需要。丙烯酰胺的反应性与全蛋白质组半胱氨酸选择性,在这里也比GDP态结合剂更为重要。
共价片段触及SHP2变构“闩锁”位点的赖氨酸
- 结合“亲电试剂优先”的共价片段筛选与“配体优先”策略,靶向磷酸酶SHP2变构“闩锁”位点上的赖氨酸。
- 计算与实验分析支持其结合模式,作者称由此得到该位点上首批高活性、具细胞活性的变构共价抑制剂。
- 这表明闩锁位点可被共价靶向,为新型SHP2变构骨架开辟了道路。
针对赖氨酸的共价化学远比半胱氨酸罕见,因此真正在赖氨酸上做出细胞活性苗头的工作流程,比SHP2本身更值得带走。我的保留意见是反应性与稳定性:赖氨酸亲电试剂可能易水解或可逆,在称其为探针之前,我想先看全蛋白质组选择性数据。
Fragment-Based Covalent Targeting of Lysines at the Allosteric Latch Site of SHP2 ↗
环辛炔点击反应触发Cope消除,解封Michael受体弹头并释放报告分子
- 先用羟胺封闭Michael受体,再通过与环辛炔的生物正交反应触发Cope消除,在温和条件下恢复亲电位点。
- 该方法适用于多种弹头,包括不饱和羰基、氰基、磺酰基、膦酸酯和马来酰亚胺,且活化速率可调。
- 功能化环辛炔可同时释放成像或功能性分子,所得信号可直接反映活化事件。
- 应用于共价抑制剂时,在细胞中实现了可控活化。
被掩蔽的弹头能否真正解决丙烯酰胺类先导物的脱靶反应性问题?把Michael受体封闭为羟胺,再用环辛炔点击解封,只在加入触发剂的位置开启共价结合,思路相当巧妙。仅凭摘要我还无法判断,想先看到速率常数、含羟胺的前体是否保留靶点亲和力,以及环辛炔的体积和亲脂性与常规弹头相比如何。
彻底阻断JNK信号可使KRAS G12D耐药的胰腺癌细胞恢复敏感
- 对KRAS G12D抑制产生适应的胰腺癌细胞，通过更彻底地抑制JNK通路可重新恢复敏感性。
- 研究使用针对MAP2K4、MAP2K7或二者的选择性共价抑制剂，探究所需的JNK抑制程度。
- 更强的JNK阻断可关闭在耐药细胞中重新激活KRAS信号的反馈回路。
- 对抑制剂敏感的细胞并无获益，说明这一弱点仅存在于耐药状态。
如果结论站得住，有意思的是其中的逻辑：KRAS G12D抑制剂的耐药经由JNK反馈，所以该打的是重塑通路的节点，而不是再去打KRAS。用共价方式作用于MAP2K4和MAP2K7，是考察抑制需要多深的巧妙办法，不过两个激酶之间的选择性才是真正头疼的SAR问题。不影响敏感细胞这一点令人鼓舞，但目前只是摘要层面的信息。
共价环多醇氮丙啶实现脑渗透且选择性的GBA2抑制剂
- GBA2一直缺乏能与GBA1和葡萄糖神经酰胺合酶区分的抑制剂。研究团队以此前的β-D-阿拉伯呋喃糖型活性探针为基础,构建了含环氧化物、环状硫酸酯和N-烷基氮丙啶等亲电基团的环多醇聚焦库。
- 针对GBA1、GBA2、GBA3和葡萄糖神经酰胺合酶的评估,发现了选择性作用于GBA2的共价抑制剂。
- 先导化合物被报道为首个能在体内选择性失活GBA2的脑渗透共价抑制剂。
把活性探针骨架转化为体内工具化合物,这条路径很巧妙,而对GBA1和GCS的选择性正是GBA2研究所缺的。做鞘脂或溶酶体贮积症的人可以直接用它。我的疑问是体内暴露下的共价脱靶谱,氮丙啶并非温和的亲电试剂。
阿扎菲酮探针绘制活体细菌蛋白质组中的反应性赖氨酸图谱
- SCL-alkyne是由天然产物sclerotiorin简化而来的阿扎菲酮探针,用于在细菌中进行全蛋白质组赖氨酸反应性分析。
- 它在体外和活体大肠杆菌中均表现出高赖氨酸选择性,多数结合位点为赖氨酸或蛋白质N端,而位于功能区域的反应性赖氨酸只占少数。
- 富集分析指向细菌趋化作用为主要靶点通路,并随后得到验证。
共价配体发现一直以半胱氨酸为中心,除磺酰氟和活化酯之外的赖氨酸导向骨架很少,因此天然产物来源的选择颇具吸引力。少有反应性赖氨酸具有功能,这提醒我们反应性廉价而功能并不廉价。作为大肠杆菌上的预印本,它是共价片段的起点,而非先导化合物。
自由能计算评估共价抑制剂与克鲁斯蛋白酶及组织蛋白酶L的结合
- 采用相对结合自由能(FEP型炼金术)计算,比较两种相关半胱氨酸蛋白酶对含弹头共价抑制剂的结合情况。
- 恰加斯病病原体克氏锥虫的关键蛋白酶克鲁斯蛋白酶(cruzain),与其人源同源蛋白组织蛋白酶L(cathepsin L)被并行建模比较。
- 该跨靶点比较旨在区分对寄生虫靶点的选择性结合与对人源蛋白酶的脱靶反应性,为选择性导向的优化提供依据。
FEP用在带反应性弹头的共价抑制剂上,可靠性还是不如对可逆抑制剂那么成熟——共价键的参数化正是这类方法容易惄惄失靖的地方。不过话说回来,cat L交叉反应性才是拖垃cruzain项目的头号杀手,远比效力不足更致命;如果ΔΔG排序能在合成前就筛掉脱靶的类似物,这就是实打实的分流价值——毕竟被忽视疾病领域的经费,经不起做无用功。
两步法合成拓展共价遗传编码大环肽文库的弹头多样性
- 报告了一种构建共价遗传编码大环肽文库(cGELs)的两步合成法:先通过二酮"锚点"连接两个半胱氨酸形成大环,再通过独立的Knorr-吡唑反应安装亲电"弹头"。
- 将成环(碱性条件)与弹头安装(酸性条件)分开进行,避免了早期一步法化学翻译后修饰产生的位置异构体混合物问题。
- 这使得可以安全使用更多样、反应性更强的亲电试剂,拓宽了在DEL式筛选中可用于靶蛋白选择的共价化学型范围。
在解析共价DEL/GEL的活性化合物时,位置异构体混杂是最让人心里没底的——你根本分不清信号是真实的还是杂乱亲电试剂混合物带来的假象。将环化步骤与Knorr吡唑弹头安装步骤分开后,终于可以放心筛选超越丙烯酰胺/氯乙酰胺这类常规弹头的、反应性更强的新型亲电试剂,而不必怀疑每个命中化合物的真实身份。
可透脑共价BChE抑制剂在阿尔茨海默病模型中显示促认知效果
- 研究人员采用结构导向设计策略,开发出一种靶向人源丁酰胆碱酯酶(BChE)的共价小分子抑制剂,该酶被认为与阿尔茨海默病进展有关。
- 该先导化合物经过优化以提高血脑屏障穿透性,这是中枢性胆碱酯酶抑制剂面临的主要挑战之一。
- 体内实验显示该化合物具有促认知作用,支持共价抑制BChE作为阿尔茨海默病潜在治疗策略的可行性。
疾病进展到晚期时BChE活性上升而AChE下降,这一发现终于让该领域摆脱了AChE主导的固有思路。但共价弹头要打在丝氨酸水解酶这个近源旁系同源物众多的家族(AChE、其他酯酶)上,需要扎实的选择性数据,而不仅是效力数据。真正让它区别于利斯的明一类可逆抑制剂的,是中枢渗透性——脑内暴露一直是这类药物未能很好解决的问题。
手性分子成功锁定细胞死亡开关BAX
- 这篇研究亮点介绍了一种具有立体选择性、可与半胱氨酸反应的分子,它将促凋亡蛋白BAX锁定在无活性构象,从而阻断程序性细胞死亡。
- 经过优化得到一种适合体内给药的先导化合物,在急性肝损伤小鼠模型中减少了肝细胞死亡并维持了肝功能。
- 该化合物还保护了由健康供体及ALS患者来源干细胞分化而来的运动神经元,提示其在神经退行性疾病中可能具有更广泛的应用价值。
这种能在动物模型中经受住考验的结合模式之精妙,并不常见——用立体选择性、半胱氨酸定向的共价键将BAX锁定在无活性构象,而这一靶点领域此前几乎全是可逆PPI化学的天下。该化合物在肝损伤模型和ALS患者来源运动神经元中均表现出效果,说明这是真正的靶点结合,而非侥幸的交联剂;但我仍想看到脱靶半胱氨酸谱的数据。
靶向赖氨酸的共价片段开辟SHP2变构抑制新途径
- 研究团队构建了一套将共价片段筛选与配体优先设计策略相结合的工作流程，用于寻找能与赖氨酸侧链（而非更常见的半胱氨酸）发生反应的化合物。
- 该研究聚焦于SHP2磷酸酶的变构“闩锁”区域，这是一个与酶的催化口袋以及之前已成药的变构隧道位点都不同的调控位点。
- 计算建模与实验表征相结合，用于指导片段筛选，并揭示闩锁位点赖氨酸的共价结合如何影响该蛋白的构象行为。
- 该方法得到了被描述为首批通过此闩锁位点发挥作用、具有细胞活性的强效共价化合物，表明该口袋能够支持功能性、类药物的结合，而不仅仅是结构表征对象。
- 研究结果确立了赖氨酸导向型共价化学作为SHP2变构调控的可行途径，为后续药物化学优化提供了起始化合物和作用位点。
赖氨酸导向的共价化学才是真正的赌注所在：与半胱氨酸丙烯酰胺相比，弹头化学和选择性筛选还远未成熟，所以在信任细胞活性数据之前，我首先想看到全蛋白质组范围内的赖氨酸反应性数据。 这个闩锁位点本身也确实是全新的——它与SHP099、TNO155一类变构抑制剂结合的位点截然不同，所以不是在拥挤的专利空间里重复布局。 片段筛选阶段就能直接筛出细胞活性化合物，这是个强信号，说明这个口袋形状特殊或存在高反应性赖氨酸，但赖氨酸化学的片段到先导优化，SAR周期会比我们熟悉的半胱氨酸弹头慢不少。真正的价值在于：为一个变构成药空间已经快挖尽的靶点，提供了全新的化学型和作用位点。
Fragment-Based Covalent Targeting of Lysines at the Allosteric Latch Site of SHP2 ↗
X射线结构分析揭示激酶抑制剂如何结合保守催化残基
- 300多个激酶-抑制剂复合物的X射线共结晶结构经过系统分析,梳理出其中反复出现的非共价接触模式。
- 研究聚焦于ATP结合口袋附近保守的Lys、Asp和Glu残基,将其命名为“催化簇残基(CCR)”,这些残基既参与催化作用,又常与结合的抑制剂发生接触。
- 在大多数抑制剂化学类型中,这些极性残基形成的是非共价相互作用而非共价键,使其成为配体设计中具有普适意义的作用位点。
- CCR侧链的取向与激酶的活性/非活性构象状态密切相关,表明其结合几何构型与结构动态变化相互耦合。
- 作者认为,这种与构象耦合的特性可用于指导合理的、基于结构的抑制剂设计,以提高药效并在整个激酶组范围内调节选择性。
把这些残基包装成"Catalytic Cluster Residues"是个新名词,但背后的思路其实是大多数激酶化学家早就在凭经验用的东西——比如经典的Lys-Glu离子对、DFG-Asp接触。 这项工作真正的价值在于系统化:有300多个结构做统计支撑,就能更有依据地判断什么时候该去抓这些极性接触,而不是一味依赖铰链结合或口袋深处的选择性位点。 如果CCR的构象确实与激酶的活性/非活性状态挂钩,那就是一个可用的设计杠杆——可以通过盐桥和氢键来调控type-I还是type-II结合模式,而不必诉诸共价弹头,这在担心半胱氨酸脱靶或共价可逆性问题时很有吸引力。 不过我对"构象耦合"这一结论能否推广到整个激酶组持保留态度——300个结构听起来不少,但按亚家族拆分后,EGFR、ABL、CDK这类明星靶点在PDB里的沉积量几乎肯定过多,覆盖度未必均衡。
A Structural Perspective on Non-covalent Targeting of Conserved Polar Residues in Protein Kinases ↗
内质网靶向近红外探针助力hCES2A抑制剂的高通量发现
- 近红外荧光探针PA-HDCI以HDCI骨架为基础,被设计为定位于内质网(ER),可在活细胞和动物体内实时报告人羧酸酯酶2A(hCES2A)的活性。
- PA-HDCI具有大斯托克斯位移、高代谢稳定性和可靠的内质网靶向性,能够在多种生物系统中对hCES2A功能进行原位实时成像。
- 利用PA-HDCI建立的高通量筛选方法,研究团队鉴定出化合物A4,一种对hCES2A具有极高效力的共价抑制剂。
- hCES2A是肠道内负责将化疗药物伊立替康转化为其毒性活性代谢物的关键酶,是导致伊立替康所致肠道毒性(IIT)的主要因素。
- 在荷瘤小鼠模型中,A4表现出良好的安全性,并在维持疗效的同时减轻了伊立替康相关的肠道毒性。
- 该研究不仅提供了一种新的成像工具,也建立了一个用于发现hCES2A靶向药物的验证平台。
这次的看点首先是探针设计本身:在HDCI骨架上同时实现内质网选择性定位和大斯托克斯位移,不是随手拼凑的荧光试剂,而是能在细胞内保持稳定光物理性质的扎实工程。 真正的价值在于方法学上的转变:一个原本用于机制成像的工具直接充当HTS读出,把hCES2A活性变成活细胞乃至活体内可筛选的表型,弥合了生化检测与细胞真实环境之间常见的脱节。 靶点本身并不新颖——hCES2A早已是将伊立替康活化为肠毒性代谢物的脱靶风险酶,这更像是一次“修补副作用”的努力,而非开辟新机制。 A4是HTS筛选出的共价先导化合物,小鼠数据令人鼓舞,但接下来仍需走完共价命中化合物的常规验证:反应性谱分析、在酯酶家族内的选择性评估以及构效关系优化。
反应性金属支架平台绘制全蛋白质组半胱氨酸图谱,发现PRMT1抑制剂
- 提出"反应性金属支架"(r-mS)这一新概念——一类带有氯乙酰胺亲电弹头的共价金属配合物,用于靶向全蛋白质组中可成药的半胱氨酸。
- 通过化学蛋白质组学方法,在HEK293T细胞裂解液中对一组聚焦的r-mS系列进行分析,在全蛋白质组范围内绘制出新的半胱氨酸结合图谱。
- 金属中心种类、芳环取代基与分子整体构型共同决定了半胱氨酸反应性及蛋白质组靶向选择性。
- 先导化合物r-mS-2结合甲基转移酶PRMT1的SAM结合结构域内一个功能相关的半胱氨酸,经完整蛋白质LC-MS验证。
- 该结合可功能性抑制PRMT1活性,将一个共价命中化合物直接与已验证靶点的功能调控联系起来。
- 该平台被定位为一种可推广的靶点发现工具,有助于下一代金属药物的理性化设计。
这次最让我信服的一点,是它精准打中了PRMT1 SAM结合口袋里的那个半胱氨酸——用完整蛋白LC-MS确认占位,而不是只看活性数据,这个验证标准是到位的。需要放慢脚步的地方是选择性:通过金属种类和芳环取代基来调节反应活性,是个有意思的手段,但这又给碘乙酰胺/氯乙酰胺类片段库本就要应对的变量清单上添了一项,而且裂解液筛选并不能告诉我细胞内脱靶半胱氨酸的实际负荷有多大。从化学角度看,这对我们大多数人来说都是真正陌生的领域——配体交换、氧化还原不稳定性、批次间重现性,都是有机弹头不会背负的负担。相比现有的半胱氨酸定向化学蛋白质组学平台,r-mS增加了一个有趣的第三调节轴,但还谈不上明显胜出。金属药物作为一个类别,相对有机小分子仍然背着同样的可及性税——值得关注,但还不到值得投入的时候。
替米格鲁替通过新型共价机制被鉴定为NatA乙酰基转移酶的首个化学探针
- NatA(N端乙酰基转移酶A)催化真核生物中大部分的Nα-乙酰化,这是一种对蛋白质稳定性、定位和功能至关重要的共翻译修饰,但此前尚未有经过验证的NatA小分子探针被报道。
- 通过筛选约700种化合物的内部化合物库并对噻二唑烷二酮骨架进行结构优化,研究人员鉴定出替米格鲁替(YD3139)——一种处于临床阶段的GSK-3β抑制剂——作为活性化合物,实现了已知药物向NatA靶点的重新利用。
- 机制研究表明,替米格鲁替首先变构结合NatA,随后催化反应释放的CoA对该化合物进行化学修饰,形成可逆的共价加合物,这是一种此前未见报道的催化依赖性抑制机制。
- 该化合物对酵母和人源NatA均表现出低微摩尔级的活性,并对其他NAT家族成员具有良好的选择性;酵母细胞内的定量蛋白质组学进一步证实了其靶向活性,验证了其作为机制性化学探针的地位。
真正值得关注的是这个机理:一个变构结合剂在酶自身催化循环释放CoA之前始终保持非共价状态——不只是换了个新的反应性基团,而是一种真正的新招数。能否推广到NatA这种特殊的CoA释放化学之外还不好说,但值得记下来,作为其他CoA依赖或辅因子依赖酶的模板。尽管活性位点高度保守,该化合物对其他NAT家族成员仍表现出良好选择性,这一点更具实操意义:避开催化口袋、瞄准变构位点,就能顺带绕开保守性带来的选择性难题。作为探针发现策略,重新利用tideglusib比从头设计更快,但也意味着这个分子已有的所有GSK-3β数据集现在都被搞混了——不该用tideglusib的表型直接反推NatA生物学,除非有新的化学结构验证。NatA本身看起来是一个合理且尚未被充分开发的靶点;这是一篇探针论文,不是药物论文,但方向是对的第一步。
共价分子胶锁定Kalirin-Rac1复合物以阻断GTP酶激活
- 研究团队将XChem晶体学片段筛选与计算机(in silico)筛选相结合,并将获得的片段命中化合物拼接融合,开发出靶向Kalirin-Rac1 GEF-GTP酶复合物的共价先导化合物。
- 这些共价化合物并非直接与GTP/GDP竞争Rac1的核苷酸结合位点,而是作为分子胶,将Kalirin与Rac1锁定为无活性的三元复合物,从而阻断核苷酸交换。
- 由此产生的两个抑制剂RS-009和MC-278,通过与核苷酸部分竞争加上稳定非生产性复合物的双重机制,降低了Kalirin的GEF活性。
- 生化选择性检测及细胞内基于活性的蛋白质组分析(ABPP)表明,这些化合物能够区分不同的GEF-GTP酶复合物,而非无差别地发挥作用。
- 作者将这种复合物稳定化策略视为直接抑制GTP酶的替代方案,可能提供更精细的时空调控,并将RS-009和MC-278列为候选化学探针。
与其和GTP/GDP在核苷酸口袋里硬拼,不如把非生产性的Kalirin-Rac1复合物锁死——这才是更聪明的打法。GTP/GDP的亲和力在亚纳摩尔级别,像NSC23766这类靶向Rac1核苷酸口袋的工具化合物从来都不干净。相当于把SOS1-KRAS那套打法搬到了Rho生物学上,不算新颖,但值得借用。 跨GEF-GTPase配对的选择性才是真正的收获,而不是额外负担——Rho家族同源性太高,靠界面驱动的选择性把手,比在活性位点上硬拼化学结构靠谱得多。 我更想追问的是:把XChem的片段命中物合并成共价先导化合物这一步,片段合并的失败率一向很高,所以能拿出RS-009和MC-278这两个验证过的化合物并不是理所当然的结果。在看到弹头反应动力学和全蛋白质组ABPP数据之前,光有GEF-GTPase选择性面板,我还不会称它们为"干净"的化学探针。
Discovery of a molecular glue inhibitor that stabilises a non-productive Kalirin-Rac1 complex ↗
共价小分子RVJB59可稳定两种致癌p53突变体R280K和R273H
- p53是癌症中最常发生功能失活的抑癌蛋白,R280K和R273H等热点突变会破坏其DNA结合结构域的折叠稳定性,因此突变型p53的再激活长期以来被视为难以成药的靶点领域。
- 该研究介绍了小分子RVJB59,属于色氨酸醇衍生的噁唑并异吲哚啉酮类化合物,其设计目标是与突变型p53蛋白发生共价结合,而非仅进行可逆性结合。
- 针对该化合物系列报道的热稳定性(热迁移)实验显示,突变型p53 DNA结合结构域的解链温度升高,提示其折叠构象部分恢复至接近野生型的状态。
- 将共价靶向与热稳定化相结合的策略,支持了通过恢复p53折叠与功能来重新激活其抑癌活性,从而对抗由R280K和R273H突变驱动的肿瘤这一思路。
突变型p53再激活,是每个肿瘤药物化学家都想拿下的靶点类别——p53的大多数突变是破坏折叠的功能缺失型,而非带有明确可成药口袋的功能获得型,所以“修复折叠”比“封堵位点”更对路。RVJB59的思路——对R280K和R273H的DNA结合结构域进行共价结合,并配合实测的热稳定化——从机制上看是正确的方向:锁定一个反应性残基,把折叠平衡推回接近野生型的构象。作为关注共价化学的从业者,我首先想问的是靶向哪个残基、用的是什么弹头、在整个蛋白质组范围内选择性有多干净——单靠热迁移数据回答不了这些问题。值得与靶向R175H的可逆口袋结合型化合物(PC14586/rezatapopt)做个对比;突变位点不同、化学类型不同,但背后的赌注是一样的。这更像是扎实的先导化合物发现阶段的化学生物学工作,离临床还有相当距离。