一种靶向癌细胞的新方法
加州大学河滨分校的一个研究小组提出了一种针对癌细胞的新方法,绕过了目前可用的抗癌药物面临的挑战。
一个癌症目标通常是一种流氓蛋白质,它向癌细胞发出信号,使其不受控制地增殖并侵入器官。现代抗癌药物已经出现,它们通过在肿瘤和癌细胞之间建立紧密的联系来发挥作用药物还有一种叫做半胱氨酸的特殊氨基酸,它是构成我们蛋白质的20种天然氨基酸之一。半胱氨酸的独特之处在于它能与特定的有机官能团反应形成强的分子键。
美国食品和药物管理局(FDA)最近批准了少数以半胱氨酸为靶点的新型抗癌药物。癌症研究人员面临的一个挑战是,在癌症靶点的结合位点中很少发现半胱氨酸,这限制了这种方法的应用,只有少数药物靶点。
加州大学河滨分校的研究团队现在通过探索开发针对其他潜在反应性氨基酸的药物来应对这一挑战,如赖氨酸、酪氨酸或组氨酸,这些氨基酸更经常出现在目标的结合位点内。
研究人员还解决了另一个挑战:他们用于概念验证的靶标是蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)靶标。PPIs代表了一大类可能的治疗靶点,设计有效的药物尤其困难。这是因为PPIs缺乏一个定义良好且深度结合的口袋,药物可以被设计成紧密结合的口袋。
“到目前为止,只有一种被FDA批准的药物是用来对抗或阻断PPI靶点的,”领导这项研究的医学院生物医学教授Maurizio Pellecchia说。“只有少数其他药物进入了临床试验。我们的方法提供了新颖有效的途径,通过设计可以与赖氨酸、酪氨酸或组氨酸残基反应的药物来获得有效和选择性的PPI拮抗剂,这些残基普遍存在于PPI的结合界面上。”
研究结果发表在药物化学杂志.
Pellecchia是UCR癌症研究的Daniel Hays主席,他解释说,学术研究人员,生物技术行业和制药公司正在大力追求“共价药物”的设计,这种药物与它们的靶标不可逆地结合。那些目标是癌症细胞最常见的目标是半胱氨酸,因为它比蛋白质目标中所有其他氨基酸的反应性更强。他说,肿瘤药物如Osimertinib、Ibrutinib、Neratinib和Afatinib都是近年来被FDA批准的,它们都是针对各自靶点结合位点上存在的半胱氨酸。
他补充说:“我们的工作扩大了半胱氨酸以外的可用目标空间。”“这种共价药物可能是针对PPIs的新型候选药物开发的重要垫脚石,它不仅在肿瘤学中,而且在其他疾病中,包括神经退行性疾病和炎症性疾病中,都是一类尚未开发的治疗靶点。”
进一步探索