RAS-inhibiting biologics identify and probe druggable pockets including an SII-α3 allosteric site.
RAS-inhibiting biologics identify and probe druggable pockets including an SII-α3 allosteric site.
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DOI：
10.1038/s41467-021-24316-0
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发表时间：
2021-06-30
影响因子：
16.6
通讯作者：
Tomlinson DC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Haza KZ;Martin HL;Rao A;Turner AL;Saunders SE;Petersen B;Tiede C;Tipping K;Tang AA;Ajayi M;Taylor T;Harvey M;Fishwick KM;Adams TL;Gaule TG;Trinh CH;Johnson M;Breeze AL;Edwards TA;McPherson MJ;Tomlinson DC
RAS 突变是人类癌症中最常见的致癌驱动因素，但经过临床验证的 RAS 药理学抑制剂仍然很少，因为可药物口袋已被证明难以识别。在这里，我们鉴定了两种 RAS 结合 Affimer 蛋白 K3 和 K6，它们抑制核苷酸交换和下游信号通路，具有不同的亚型和突变体特征。 Affimer K6 结合在 SI/SII 口袋中，而 Affimer K3 是 SII 区域的非共价抑制剂，揭示了野生型 RAS 的构象异构体，具有大的可药物化的 SII/α3 口袋。 RAS 结合 Affimer 和已知 RAS 结合小分子之间的竞争性 NanoBRET 证明了使用 Affimer 作为识别药效基团的工具的潜力。这项工作强调了使用具有小界面表面的生物制剂来选择看不见的可成药构象以及难以成药的蛋白质的药效团识别的潜力。致癌 RAS 突变体仍然难以用小分子靶向。在这里，作者表明，结合 RAS 的 Affimer 蛋白会抑制 RAS 信号传导，同时结合 RAS 表面的不同区域，这表明使用 Affimer 作为工具来识别新的结合袋和药效团的潜力。
RAS mutations are the most common oncogenic drivers across human cancers, but there remains a paucity of clinically-validated pharmacological inhibitors of RAS, as druggable pockets have proven difficult to identify. Here, we identify two RAS-binding Affimer proteins, K3 and K6, that inhibit nucleotide exchange and downstream signaling pathways with distinct isoform and mutant profiles. Affimer K6 binds in the SI/SII pocket, whilst Affimer K3 is a non-covalent inhibitor of the SII region that reveals a conformer of wild-type RAS with a large, druggable SII/α3 pocket. Competitive NanoBRET between the RAS-binding Affimers and known RAS binding small-molecules demonstrates the potential to use Affimers as tools to identify pharmacophores. This work highlights the potential of using biologics with small interface surfaces to select unseen, druggable conformations in conjunction with pharmacophore identification for hard-to-drug proteins. Oncogenic RAS mutants remain difficult to target with small molecules. Here, the authors show that RAS-binding Affimer proteins inhibit RAS signaling while binding diverse regions on the RAS surface, suggesting the potential to use Affimers as tools to identify new binding pockets and pharmacophores.
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通讯作者：
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