共有結合性分子グルーがKalirin-Rac1複合体を固定化しGTPase活性化を阻止
- 研究チームはXChemによる結晶構造ベースのフラグメントスクリーニングとin silicoスクリーニングを組み合わせ、得られたフラグメントヒットを統合してKalirin-Rac1 GEF-GTPase複合体を標的とする共有結合性リード化合物を創出した。
- これらの共有結合化合物は、Rac1のヌクレオチド結合部位でGTP/GDPと直接競合する代わりに分子グルーとして働き、KalirinとRac1を不活性な三者複合体として固定し、ヌクレオチド交換を阻害する。
- 得られた2つの阻害剤RS-009とMC-278は、ヌクレオチドとの部分的な競合と非生産的複合体の安定化という二重の作用によってKalirinのGEF活性を低下させる。
- 生化学的選択性パネルおよび細胞内での活性基盤プロテオミクス(ABPP)解析により、これらの化合物が無差別に作用するのではなく、異なるGEF-GTPaseペアを識別できることが示された。
- 著者らはこの複合体安定化戦略を、GTPaseを直接阻害するアプローチに代わる、より優れた時空間制御を実現しうる手法と位置づけ、RS-009とMC-278をケミカルプローブ候補として提案している。
💡 ポイント
ヌクレオチドポケットを奪い合うのではなく、非生産的なKalirin-Rac1複合体を固定するというアプローチのほうが賢い——GTP/GDPの親和性はサブナノモル級で、NSC23766のようなRac1ヌクレオチドポケット標的ツールはこれまでクリーンに機能したことがない。SOS1-KRASの戦略をRho生物学に応用した格好で、目新しくはないが借用する価値のある発想だ。 GEF-GTPaseペア間の選択性は負担ではなく本当のご褒美——Rhoファミリーの相同性は厳しいので、活性部位の化学で識別しようとするより、複合体界面主導の選択性ハンドルの方が有利だ。 気になるのは、XChemのフラグメントヒットを共有結合リードへマージするステップ——フラグメントマージの脱落率は高いので、RS-009とMC-278という2つの検証済み化合物が出てきたのは決して当然の結果ではない。GEF-GTPaseパネルだけでなく、ウォーヘッドの反応速度と全プロテオームABPPを見るまでは「クリーンなプローブ」とは呼びたくない。
Discovery of a molecular glue inhibitor that stabilises a non-productive Kalirin-Rac1 complex ↗