La tecnología del ejército integral de proteínas identifica las moléculas de degradación de SHP2

El cáncer es una de las principales causas de muerte en todo el mundo, afecta a más de 20 millones de personas y mata a 9.7 millones solo en 2022. ~ Cada uno de los ~ 200 tipos de cáncer (y múltiples subtipos) presenta una gran cantidad de objetivos de drogas posibles. Los inhibidores ortosterios, o los inhibidores del sitio activo, se han vuelto más útiles en las últimas décadas, a menudo produciendo resultados positivos cuando se dirigen al objetivo correcto.

Aunque prevenir un objetivo de proteína mediante la unión del sitio activo puede ser efectivo, también es desafiante o imposible cuando se dirige a algunas proteínas, como un sitio activo con baja especificidad estérica o proteína funcional.

Estos desafíos, con la mala biodisponibilidad, los investigadores están conduciendo a diferentes enfoques, como la prohibición olosterica, es decir, moléculas, que conducen a objetivos de proteínas en sitios lejos del sitio activo, pero la prohibición funcional.

Interés significativo

Un objetivo de cáncer de interés significativo, un fosfato de tirosina (PTP) de proteína sin capítulo (PTP) conocido como dominios SRC Homeology 2 que contienen proteína tirosina fosfato (SHP2), es uno de estos objetivos desafiantes pero importantes. Codificado por Oncodene PTPN11, SHP2 juega un papel importante en varias rutas de Squirrel de células, que sirve como regulador para las citocinas y los factores de crecimiento. Con los efectos de JAK/STAT, P13K/AKT y la vía Ras/RAF/ERK, los efectos de las variantes SHP2 pueden detectarse una amplia lista de enfermedades como cáncer de mama, cáncer de pulmón, linfoma, glioblastoma y cáncer de colon. Esta larga lista de rutas y cáncer afectados ha obtenido la etiqueta "playotrópica" de oncoproteínas; Una molécula/gen que desempeña varios roles reguladores dentro de muchas rutas y a menudo es responsable de varios resultados feniotípicos dentro de las células.

La compleja estructura de dominios múltiples de SHP2 admite su rango funcional detallado con dominios que trabajan coordinados para la activación con N-Sh2, C-SH2 y PTP (proteína-tirosina-fosfato). El SHP2 a menudo hará auto hábito automático cuando se fosforilará, usando el dominio N-Sh2 como un "pestillo" en el dominio PTP. Así es como SHP2 actúa en las células normales, realiza las acciones necesarias, pero si es necesario, el auto-evaluación. En algunas células cancerosas, el SHP2 no puede hacer auto inhibiciones y se atasca en el modo "activo", lo que conduce a una propagación extrema, disminuye la apoptosis y conduce al crecimiento tumoral y la metástasis.

Este mal funcionamiento, como resultado de la mutación en el gen ptpn11, evita que el dominio SHP2 interactúe adecuadamente entre sí y aprovecha la función. SHP2 no se expresa igualmente en las células; Por ejemplo, las células hematopoyéticas expresan SHP2 en un nivel mucho más alto que otras células, pero su función no se ve afectada por ella. Ya sea excesivo o indiviso, la expresión de SHP2 puede ser un biomarcador importante para algunas enfermedades.

Identificación de moléculas de degradación de SHP2 con PCA

La prohibición de SHP2 puede ser una forma ideal de tratar algo de cáncer, y la erosión de proteínas es uno de los enfoques prometedores. Los desafíos presentados por la prohibición del sitio activo son mejores para el SHP2 actual; Los inhibidores del sitio catalítico son conocidos por grupos funcionales ingiales que afectan la permeabilidad celular exitosa junto con la selectividad no deseada con SHP1 y otros PTP (PTP1B, DEP1, etc.).

La tecnología PCA (matriz cómoda de proteína) puede determinar la cantidad de cambios variables midiendo las interrupciones del apetope de la superficie de la proteína. Se puede hacer una "huella digital" molecular cuantitativa como un histograma, utilizando un panel de anticuerpos elevados contra 27 péptidos superpuestos que cubren toda la secuencia de aminoácidos de SHP2. Más tarde, la detección de PCA identificó 15 compuestos de la biblioteca de compuestos de diversidad NCI, que logran cambios transformadores significativos en las proteínas SHP2. Estos 15 compuestos se probaron contra seis líneas celulares de cáncer separadas in vivo. Para determinar el efecto del tratamiento compuesto en SHP2, se demostró la electroforesis en gel y la transferencia Western para cada una de las combinaciones de compuestos de línea celular/fármaco (Figuras 1 y 2,

Figura 1 Muestra que el candidato a nivel de expresión de SHP2 puede afectar la prohibición efectiva del candidato que se realiza la prueba de drogas/compuestos. En muestras donde la expresión de SHP2 está regulada (líneas celulares 1+3), la efectividad del fármaco candidato aumentó con la disminución. Sin embargo, en muestras donde el SHP2 se expresó en el nivel inferior (líneas celulares 2+4), la manifestación SHP2 fue una regulación positiva como resultado del tratamiento farmacológico. Estos resultados sugieren que puede ser importante medir el nivel de expresión de SHP2 al elegir un medicamento para el objetivo.

Mientras que la baja expresión de SHP2 en las células está regulada después del tratamiento farmacológico, las células SHP2 altamente expresadas muestran la prohibición significativa del SHP2. Se ha demostrado la prohibición de líneas celulares SHP2 altamente expresadas Figura 2. Columna 1)) SHP2 expresado naturalmente, mientras que la columna 2-16 muestra el efecto de cada compuesto en la expresión de la línea celular. Un puñado de compuestos inspiró la disminución de SHP2 en las 3 líneas celulares (Figura 2), Primero entre los inhibidores aloeostéricos. Datos mostrados Figura 1 Y Figura 2 Sugerir que los resultados del tratamiento variarán entre las células con niveles únicos de expresión de SHP2.

conclusión

De cientos de oncoproteína potencial de catálogo en células humanas, SHP2 se destaca como un impulsor importante del desarrollo tumoral para muchos tipos de cáncer. Como una molécula pliotrópica que afecta varias rutas celulares, la prohibición de SHP2 puede desempeñar un papel importante en los tratamientos combinados actuales contra algunas enfermedades de cáncer y otras. Aunque las barreras alostéricas SHP2 se están desarrollando y probando en muchas células y modelos animales, este informe es el primero en mostrar la disminución de SHP2 por parte de los reguladores alostéricos. Con su estrecha participación en muchos tipos de cáncer, la disminución efectiva de la proteína SHP2 puede ser un enfoque prometedor para el tratamiento del cáncer.

Reconocimiento: todos los compuestos examinados con la plataforma PCA fueron proporcionados por el National Cancer Institute (NCI).

Jing Wang ((Correo electrónico protegido)) Él es el presidente y Griffen Brock es un científico asociado en el puente de la era.