去泛素化蛋白USP8可以通過泛素-蛋白酶體途徑參與調(diào)控機(jī)體的蛋白穩(wěn)態(tài),其剪切突變體常導(dǎo)致多種惡性腫瘤的發(fā)生。然而,USP8蛋白催化口袋寬廣、缺乏明確的作用位點(diǎn),導(dǎo)致了抑制劑的發(fā)現(xiàn)較為困難,目前僅有少量的分子報(bào)道。如何獲得兼具活性及選擇性的USP8抑制劑是近年來研究難點(diǎn)。
李志裕/卞金磊團(tuán)隊(duì)近年來一直致力于對(duì)USP8抑制劑的發(fā)現(xiàn)展開研究,并取得扎實(shí)研究成果。本研究是在前期工作基礎(chǔ)上,利用虛擬篩選及高通量篩選相結(jié)合的方法,從實(shí)驗(yàn)室自建的小分子的化合物庫(kù)中發(fā)現(xiàn)了一類具有黃酮母核的苗頭分子,經(jīng)合理藥物設(shè)計(jì)及構(gòu)效關(guān)系優(yōu)化獲得候選分子DC-U4106。通過表面等離子共振(SPR)、活性蛋白質(zhì)表達(dá)譜分析(ABPP)等方式證實(shí)了候選分子對(duì)USP8的抑制活性及選擇性。進(jìn)一步,研究人員通過分析USP8與腫瘤發(fā)生及發(fā)展的相互作用關(guān)聯(lián),并利用CRISPR/Cas9基因敲除等多種研究技術(shù),證實(shí)USP8在乳腺癌細(xì)胞株MCF-7中高表達(dá),發(fā)現(xiàn)DC-U4106可以通過USP8-ERα調(diào)控途徑參與ER受體的穩(wěn)態(tài)。該發(fā)現(xiàn)對(duì)于克服ER陽(yáng)性乳腺癌及耐藥型乳腺癌具有指導(dǎo)意義。最后,體內(nèi)裸鼠移植瘤結(jié)果顯示,DC-U4106具有很好的抗腫瘤活性及安全性,同劑量下,該分子的體內(nèi)活性優(yōu)于上市藥物他莫昔芬。高候選化合物有望成為新型抗乳腺癌治療藥物。
綜上,該研究從分子篩選出發(fā),以獲取高效、高選擇性的USP8靶向分子為目標(biāo),設(shè)計(jì)得到了一系列結(jié)構(gòu)新穎的小分子抑制劑。最優(yōu)化合物DC-U4106具有良好的體內(nèi)抗腫瘤效果,本論文研究結(jié)果也揭示了USP8與ER陽(yáng)性乳腺癌之間的發(fā)病關(guān)聯(lián),為相關(guān)疾病的治療提供了新的思路。
該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、江蘇省優(yōu)秀青年基金等項(xiàng)目的支持。
文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.2c00013
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