疟疾主要由恶性疟原虫引起,仍然是一个严重的公共卫生问题,因此需要开发新的抗疟药物。恶性疟原虫热休克蛋白 90 (Hsp90) 对寄生虫的生存不可或缺,也是一种很有前途的药物靶点。针对 N 端结构域的 ATP 结合口袋的抑制剂具有抗疟原虫作用。我们提出了一种从头主动学习 (AL) 驱动的方法,结合对接来预测具有独特支架和对 PfHsp90 优先选择性的抑制剂。预测在 ATP 结合口袋处与 PfHsp90 结合并具有抗疟原虫活性的参考化合物被用于生成 10,000 种独特衍生物并建立自动定量结构活性关系 (QSAR) 模型。进行滑动对接以预测衍生物和从 ChEMBL 数据库获得的 15,000 多种化合物的对接得分。对模型进行反复训练和测试,直到最佳的基于 Kennel 的偏最小二乘 (KPLS) 回归模型达到收敛,该模型的训练集回归系数 R2 = 0.75,测试集的平方相关预测 Q2 = 0.62。使用诱导拟合对接和分子动力学模拟重新评分使我们能够优先考虑 15 种 ATP/ADP 类设计理念以供购买。这些化合物对恶性疟原虫 NF54 菌株表现出中等活性,IC 50 值为 ÿ 6 μ M,对 PfHsp90 表现出中等至弱亲和力(KD 范围:13.5–19.9 μ M),与报道的 ADP 亲和力相当。最有效的化合物是 FTN-T5(PfN54 IC 50:1.44 μ M;HepG2/CHO 细胞 SI ÿ 29),它以中等亲和力(KD:7.7 μ M)与 PfHsp90 结合,为优化工作提供了起点。我们的工作证明了 AL 在快速识别用于药物发现的新分子(即命中识别)方面具有巨大实用性。FTN-T5 的效力对于设计物种选择性抑制剂以开发更有效的抗疟药物至关重要。
摘要:三阴性乳腺癌 (TNBC) 的治疗仍面临挑战,需要创新疗法。Hsp90 对许多致癌蛋白的稳定性至关重要,已成为一个有前途的治疗靶点。在本研究中,我们介绍了 Hsp90 C 端结构域 (CTD) 抑制剂 TVS21 的优化。采用生化方法、NMR 结合研究和分子建模来研究代表性类似物与 Hsp90 的结合。新合成的类似物在乳腺癌细胞系(包括 MDA-MB-231 TNBC 细胞系)中显示出增强的抗增殖活性。化合物 89 和 104 被证明是最有效的,它们诱导细胞凋亡、减缓增殖并降解关键致癌蛋白,而不会诱导热休克反应。在体内,化合物 89 显示出与临床候选药物 AUY922 相当的疗效,并且在 TNBC 异种移植模型中具有更好的安全性。这些结果凸显了 Hsp90 CTD 抑制剂在 TNBC 治疗中的前景,有可能填补重大的治疗空白。■ 简介
热休克蛋白90(HSP90)是一种分子伴侣,对于在细胞中维持蛋白质稳态(蛋白质量)很重要。HSP90抑制剂由于破坏蛋白质的能力而被探索为癌症治疗剂。抑制HSP90增加了免疫受体主要组织相容性复合物1(MHC1)的表面密度。 在这里我们表明,这种增加发生在多个癌细胞系,并且都具有细胞质特异性和PAN-HSP90抑制剂。 我们证明了HSP90抑制作用也会改变IFNGR和PD-L1的表面表达,这是两个在肿瘤微环境中在抗肿瘤或抗免疫活性中起着重要作用的另外两个免疫学受体。 HSP90还负调节癌细胞中的IFN-γ活性,这表明它在介导免疫系统对癌症的反应中具有独特的作用。 我们的数据表明,HSP90活性与控制抗肿瘤免疫力的途径之间有很强的联系。 这突出了使用HSP90抑制剂以及另一种目前可用的癌症治疗,免疫检查点阻滞治疗的潜力,该治疗可防止免疫逃避癌细胞。 组合检查点抑制剂治疗和使用HSP90抑制剂的使用可能会增强治疗方法的治疗益处,并改善癌症患者的预后。抑制HSP90增加了免疫受体主要组织相容性复合物1(MHC1)的表面密度。在这里我们表明,这种增加发生在多个癌细胞系,并且都具有细胞质特异性和PAN-HSP90抑制剂。我们证明了HSP90抑制作用也会改变IFNGR和PD-L1的表面表达,这是两个在肿瘤微环境中在抗肿瘤或抗免疫活性中起着重要作用的另外两个免疫学受体。HSP90还负调节癌细胞中的IFN-γ活性,这表明它在介导免疫系统对癌症的反应中具有独特的作用。我们的数据表明,HSP90活性与控制抗肿瘤免疫力的途径之间有很强的联系。这突出了使用HSP90抑制剂以及另一种目前可用的癌症治疗,免疫检查点阻滞治疗的潜力,该治疗可防止免疫逃避癌细胞。组合检查点抑制剂治疗和使用HSP90抑制剂的使用可能会增强治疗方法的治疗益处,并改善癌症患者的预后。
抽象背景抗塑性化学疗法在引起免疫原性死亡(ICD)时非常有效,从而诱导抗肿瘤免疫反应甚至消除肿瘤。然而,激活的胱天蛋白酶是大多数癌症化学治疗剂的标志,使凋亡在免疫学上保持沉默。它们是否对于化学疗法诱导的细胞死亡和体内细胞的凋亡清除率仍然难以捉摸。方法进行了基于理性细胞的抗癌药物库筛查,以探索在凋亡caspase抑制下的免疫原性凋亡途径和治疗靶标。基于这种筛选,caspase抑制在增强化学疗法诱导的抗肿瘤免疫力和作用机理方面的潜力通过各种细胞和小鼠模型研究了。结果热休克蛋白90(HSP90)抑制激活肿瘤细胞中的胱天蛋白酶,产生丰富的基因组和线粒体DNA片段,并导致细胞凋亡。同时,它劫持了caspase-9信号传导以抑制固有的DNA感应。Pharmacological blockade or genetic deletion of Caspase-9 causes tumor cells to secrete interferon (IFN)- β via tumor intrinsic mitochondrial DNA/the second messenger cyclic GMP–AMP (cGAS) /stimulator of interferon genes (STING) pathway without impairing Hsp90 inhibition-induced cell death.重要的是,CASPASE-9和HSP90抑制均可触发ICD,从而释放了许多损伤相关的分子模式,例如高摩动式组盒蛋白1,ATP和I型IFN和IFNS型IFN在体外和显着的抗肿瘤效应。此外,联合处理还通过上调编程的死亡配体1(PD-L1)来诱导适应性抗性。其他PD-L1阻滞可以进一步克服这种获得的免疫阻力并实现完全的肿瘤回归。结论caspase-9信号传导有选择地挑衅基于HSP90的化学疗法介导的肿瘤先天感应,从而导致CD8 + T细胞依赖性肿瘤控制。我们的发现暗示胱天冬酶途径的药理调节增加了化学疗法诱导的凋亡的肿瘤内在感应和免疫原性,
分子伴侣和热休克蛋白 Hsp90 是真核细胞中许多蛋白质复合物的一部分。Hsp90 与其辅伴侣一起负责数百种客户端的成熟。尽管已经研究了几十年,但哪些成分对于功能性复合物是必需的,以及 ATP 水解的能量如何用于实现循环操作,这一点仍然在很大程度上是未知的。在这里,我们使用单分子 FRET 来展示辅伴侣如何在 Hsp90 与客户端激酶 Ste11 相互作用期间将方向性引入其构象变化中。最有趣的是,需要三种辅伴侣将 ATP 周转与这些构象变化偶联。因此,这三种辅伴侣对于功能性循环操作都是必不可少的,这需要与能量源偶联。最后,我们的研究结果表明,在平衡状态下形成亚复合物,然后定向选择功能性复合物,可能是激酶成熟的最节能途径。
目的:新型HSP90抑制剂SNX-2112显示出广泛的抗肿瘤活性。然而,仍然有必要优化应用于肿瘤上的SNX-2112的治疗剂量,以最少的剂量获得有效的治疗以降低毒性。我们研究了低强度美国在促进低剂量SNX-2112对舌鳞状细胞癌的抗肿瘤效应中的作用。方法:使用CCK-8测定法或用钙软糖AM/PI染色测量细胞活力。使用高性能液相色谱检测细胞中SNX-2112的相对累积水平。使用荧光显微镜和流式细胞仪分析ROS的产生。细胞凋亡。使用蛋白质印迹分析检测到与ERS相关的凋亡信号通路的蛋白质表达水平。在小鼠异种移植模型中还研究了SNX-2112的功效和生物安全。结果:低强度US与SNX-2112结合表现出显着的抗肿瘤作用,即使细胞低剂量,ROS的产生和凋亡增强,细胞也增加了SNX-2112的吸收。组合方案还抑制了Hsp90的蛋白质表达,并通过增强PERK,CHOP和BAX蛋白水平来通过内质网应激(ER)触发凋亡,同时下调Bcl-2水平。此外,N-乙酰L-半胱氨酸(NAC)ROS清除剂能够逆转这些结果。结论:低强度US增强了SNX-2112的抗肿瘤作用。低强度US与SNX-2112相结合,显着抑制了肿瘤的生长,小鼠的长期存活,减少增殖并促进凋亡,而在小鼠异种移植模型中使用舌型鳞状细胞癌中的小鼠异种移植模型中的主要器官中没有明显的损伤或异常ITIE。最可能的机制是,美国的超声促进了更多的SNX-2112向细胞递送并增强了ROS的产生,从而触发了与ERS相关的凋亡信号通路。因此,低强度US可能会提高常规CHE Maperation的效率,并降低所需的SNX-2112剂量及其副作用。关键字:低强度超声,SNX-2112,舌鳞状细胞癌,活性氧,内质网应激,凋亡
摘要:由于表面暴露的赖氨酸的固有反应性低且在整个蛋白质组中普遍存在,因此对其进行靶向共价修饰具有挑战性。优化可逆结合抑制剂 ( k inact ) 共价键形成速率的策略通常涉及提高亲电试剂的反应性,这会增加离靶修饰的风险。在这里,我们采用了一种替代方法来提高赖氨酸靶向共价 Hsp90 抑制剂的 k inact ,而不依赖于可逆结合亲电性 ( K i ) 或固有亲电性。从非共价配体开始,我们附加了一个手性、构象受限的连接体,它使芳基磺酰氟与 Hsp90 表面的 Lys58 快速且对映选择性地发生反应。共价和非共价配体/Hsp90 复合物的生化实验和高分辨率晶体结构提供了有关配体构象在观察到的对映选择性中的作用的机制见解。最后,我们展示了细胞 Hsp90 的选择性共价靶向,尽管共价配体/Hsp90 复合物同时降解,但仍会导致热休克反应延长。我们的工作突出了设计配体构象约束的潜力,可以大大加速蛋白质靶标表面远端、亲核性较差的赖氨酸的共价修饰。■ 简介共价抑制剂作为药物、细胞生物学工具和化学蛋白质组学探针具有广泛的用途。不可逆的共价修饰导致药物-靶标停留时间与靶蛋白的寿命相匹配,通常与药物清除率无关。 1、2 此外,共价抑制剂可以通过与配体结合位点内或附近的非保守亲核氨基酸反应来区分密切相关的旁系同源物。3 − 8 目标亲核试剂的选择性修饰由两步反应机制决定,其中配体的可逆结合先于共价修饰。可逆结合亲和力和最初形成的非共价复合物内共价键形成的速率 ( k inact ) 都会影响共价抑制剂的效力。9 增加 k inact 的一个明显方法是增强亲电试剂的固有反应性。这种方法的缺点是它增加了发生不良的脱靶反应的可能性。因此,共价抑制剂的优化主要依赖于最大化非共价识别元素的可逆结合亲和力。 10,11 迄今为止,快速作用、高选择性共价配体的设计主要集中在半胱氨酸上,部分原因是其高内在反应性允许使用相对不活泼的亲电试剂(例如丙烯酰胺)。12 − 14 然而,半胱氨酸是蛋白质组中最不常见的氨基酸之一,许多配体结合位点缺乏近端半胱氨酸。
摘要 长期以来,人们一直认为基因-环境相互作用会影响分子进化。然而,大多数突变的环境依赖性仍然未知。利用深度突变扫描,我们对酵母进行了改造,使其具有编码 Hsp90 中 14,160 种氨基酸变体的所有 44,604 个单密码子变化,并在标准条件和五种应激条件下量化了生长效应。据我们所知,这些是点突变体确定的最大综合适应度图。许多变体的生长在不同条件下有所不同,表明环境会对 Hsp90 进化产生很大影响。多种变体在个别条件下提供了生长优势;然而,这些变体在其他环境中往往表现出生长缺陷。在现存真核生物中观察到的 Hsp90 序列多样性优先包含在所有测试条件下都支持稳健生长的变体。Hsp90 的长期选择压力可能不是在个别条件下有利于替换,而是来自波动的环境,导致在各种条件下都具有稳健性。
