K-Ras(G12D) Has a Potential Allosteric Small Molecule Binding Site.
K-Ras(G12D) Has a Potential Allosteric Small Molecule Binding Site.
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DOI：
10.1021/acs.biochem.8b01300
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发表时间：
2019-05-28
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Stockwell BR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Feng H;Zhang Y;Bos PH;Chambers JM;Dupont MM;Stockwell BR
KRAS是人类癌症中最常见的突变癌基因，在胰腺癌、结直肠癌和肺癌中突变频率特别高。 KRAS 突变的高发生率及其在许多癌症中的重要作用使其成为潜在有吸引力的药物靶点；然而，制造突变 K-Ras 蛋白的小分子抑制剂一直很困难。在这里，我们通过蛋白质结构的计算分析确定了 K-RasG12D 上的一个小分子结合位点，然后结合计算和生化方法发现了与这个口袋结合的小分子，我们将其称为 P110 位点，因为它与脯氨酸 110 相邻。通过微尺度热泳 (MST)、热位移测定 (TSA) 和核磁共振 (NMR) 光谱测量，我们确定一种名为 K-Ras 变构配体 KAL-21404358 的化合物与 K-RasG12D 结合。该化合物损害了 K-RasG12D 与 B-Raf 的相互作用，并破坏了 RAF-MEK-ERK 和 PI3K-AKT 信号通路。我们基于 KAL-21404358 支架合成了其他化合物，具有更有效的结合力和更大的水溶性。总之，这些发现表明 P110 位点是 K-RasG12D 小分子变构抑制剂结合的有希望的口袋。
KRAS is the most commonly mutated oncogene in human cancer, with particularly high mutation frequencies in pancreatic cancers, colorectal cancers and lung cancers. The high prevalence of KRAS mutations and its essential role in many cancers makes it a potentially attractive drug target; however, it has been difficult to create small molecule inhibitors of mutant K-Ras proteins. Here, we identified a small molecule binding site on K-RasG12D using computational analyses of the protein structure, and then used a combination of computational and biochemical approaches to discover small molecules that bind to this pocket, which we have termed the P110 site, due to its adjacency to proline-110. We determined that one compound, named K-Ras Allosteric Ligand KAL-21404358, bound to K-RasG12D, as measured by microscale thermophoresis (MST), thermal shift assay (TSA), and nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy. This compound impaired the K-RasG12D interaction with B-Raf, and disrupted the RAF-MEK-ERK and the PI3K-AKT signaling pathway. We synthesized additional compounds, based on the KAL-21404358 scaffold with more potent binding and greater aqueous solubility. In summary, these findings suggest that the P110 site is a promising pocket for binding of small molecule allosteric inhibitors of K-RasG12D.
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影响因子：
15
作者：
Abel, Robert;Young, Tom;Friesner, Richard A.
通讯作者：
Friesner, Richard A.
影响因子：
5.6
作者：
Halgren, Thomas A.
通讯作者：
Halgren, Thomas A.
DOI：
10.1038/nrc3106
发表时间：
2011-10-13
期刊：
Nature reviews. Cancer
影响因子：
--
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
2.9
作者：
Geyer, M;Schweins, T;Kalbitzer, HR
通讯作者：
Kalbitzer, HR
DOI：
10.1073/pnas.1315798111
发表时间：
2014-03-04
影响因子：
11.1
作者：
Burns, Michael C.;Sun, Qi;Fesik, Stephen W.
通讯作者：
Fesik, Stephen W.