Cell | Ras、Rho 和 Rab 家族 GTP 酶的靶向药物开发

主要观点总结

本文介绍了GTP酶及其调节因子在细胞生命活动和疾病中的关键作用，特别是针对Ras超家族的研究。研究发现，K-Ras的switch II区域存在隐秘的变构口袋（SII口袋），为靶向GTP酶的抑制剂优化和开发带来了新的希望。文章还探讨了靶向其他GTP酶的可行性和挑战，并通过实验和模拟设计了选择性配体。总之，该研究为GTP酶的药理作用提供了新的视角和策略。

关键观点总结

关键观点1: GTP酶在细胞生命活动和疾病中的关键作用。

GTP酶作为分子开关，在许多细胞生命活动中发挥关键作用，尤其是在癌症和发育疾病中。选择性靶向这些小GTP酶可能成为疾病治疗的有效策略。

关键观点2: K-Ras的switch II区域存在的隐秘变构口袋（SII口袋）的重要性。

研究人员发现K-Ras的switch II区域存在一个隐秘的变构口袋（SII口袋），这一发现为靶向GTP酶的抑制剂优化和开发带来了新的希望。针对这一口袋的抑制剂可以有效靶向K-Ras本身以及其他具有相似结构的GTP酶。

关键观点3: 靶向其他GTP酶的进展和挑战。

尽管针对K-Ras的靶向治疗效果显著，但其他GTP酶是否能够以类似方式被靶向仍不明确。研究人员尝试靶向其他如Rho和Rab家族的GTP酶，但效果较逊于Ras家族，这可能与α3螺旋上的残基差异有关。

关键观点4: 新型抑制剂的设计和测试。

研究人员利用分子动力学和量子力学模拟，设计并测试了新型化合物作为靶向不同GTP酶的选择性配体。这些新化合物表现出良好的靶向效果，为开发新的药物提供了重要的指导。

文章预览

引言 GTP酶及其调节因子作为分子开关，在许多细胞生命活动以及疾病特别癌症和发育疾病中，发挥着关键作用 【1】 。这些蛋白大多数属于小GTP酶的Ras超家族，包括Ras、Rho、Rab、Arf和Ran家族。选择性靶向这些蛋白质可能成为疾病治疗的有效策略 【2】 。然而，由于GTP酶中核苷酸的结合亲和力较高，并且缺乏变构位点，曾被认为是“不可成药”的靶点。 近日，美国加州大学旧金山分校的 Kevan M. Shokat 团队在 Cell 期刊发表题为 Targeting Ras-, Rho-, and Rab-family GTPases via a conserved cryptic pocket （通过一个保守的隐秘口袋靶向 Ras-、Rho- 和 Rab- 家族 GTP 酶） 的文章。 研究发现，在K-Ras的switch II区域存在一个隐秘的变构口袋，这个口袋在其他Ras、Rho和Rab家族的GTP酶中也存在。这一发现为靶向GTP酶的抑制剂优化和开发带来了新的希望。 最近，在K-Ras中发现的隐秘变构swi ………………………………