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来自上海交通大学医学院的研究人员发表了题为“peptidomimetic inhibitors of ApC-Asef interaction block colorectal cancer migration”的文章,研究合理设计了结肠癌转移靶标ApC-Asef蛋白相互作用的首个抑制剂MAIT-203,揭示ApC-Asef相互作用介导结肠癌转移的潜在通路机制,为结肠癌转移的潜在治疗开辟了新的方向。
这一研究成果公布在Nature Chemical Biology杂志上,文章的通讯作者是上海交通大学医学院张健教授与余健秀教授。第一作者为姜海明博士、邓蓉博士以及杨秀岩博士。
结肠癌是世界第三大常见癌症,死亡率高达60%,结肠癌恶性转移是结肠癌患者高死亡率的主要原因之一。结肠腺瘤息肉易感蛋白(Adenomatous polyposis Coli,ApC)是与结肠癌发生发展密切相关的蛋白。
临床研究发现ApC在80%以上的结肠癌恶性转移患者中异常结合Asef蛋白并持续激活其鸟苷酸活化因子活性,从而在结肠癌的恶性转移中发挥重要作用。
为了探索ApC-Asef蛋白相互作用是否可以作为阻断结肠癌恶性转移的靶标设计抑制剂,在这篇文章中,研究人员进行了ApC-Asef蛋白相互作用机制研究,发现Asef通过其ABR结构域的25个残基结合在ApC的ARM结构域表面超过2500?2宽大浅平口袋中。
为了克服蛋白相互作用口袋大且表浅,不易设计抑制剂的天然缺陷,研究人员发展了诱导契合的蛋白相互作用界面小分子设计方法,利用合理诱导ApC口袋中残基构象将ApC原本难以结合小分子的宽大平坦口袋转变为环形类药性口袋,并采用结构为基础的药物设计方法优化获得结合ApC口袋的首个抑制剂MAIT-203。该系列抑制剂可以选择性阻断ApC-Asef蛋白相互作用,最高抑制活性Ki值高达15nM,强于ApC-Asef蛋白相互作用亲和力,且不影响ApC和其他蛋白的亲和力。
之后通过进一步研究,他们证实该抑制剂可以通过破坏ApC-Asef蛋白相互作用阻断结肠癌的恶性转移。研究人员利用该抑制剂,在研究中还识别了结肠癌中ApC-Asef蛋白相互作用激活的直接下游GTpase为CDC42,并进而发现结肠癌中多个ApC-Asef蛋白相互作用激活的信号通路。
下一步,他们还将深入探索结肠癌中ApC-Asef蛋白相互作用调控的转移通路机制,优化先导化合物MAIT-203的成药性,开发低毒高效的新型抗结肠癌恶性转移药物。
药物设计方法的发展为重大疾病全新靶点识别和First-in-class药物发现提供了高效突破工具。张健课题组自2009年起长期致力于与全新靶标相关的精准药物设计工作,特别是在药物设计方法发展,精准靶标识别和First-in-class药物发现领域取得系列成绩,以通讯作者在Nat Chem Biol, Chem Rev, Chem Soc Rev, Am J Hum Genet, Nucleic Acids Res, Bioinformatics, Structure, ACS Med Chem Lett等多个重要学术期刊上发表了一系列药物设计成果。
原文标题:
peptidomimetic inhibitors of ApC-Asef interaction block colorectal cancer migration
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