抗癌新药研发加速器 - Monolith 突破不可成药靶点

文献解读

背景介绍      

靶向蛋白质降解（TPD）作为新兴治疗策略，通过利用细胞内天然的泛素蛋白酶系统（UPS）实现了对传统小分子难以靶向的蛋白质的精准调控。通过泛素化机制为不可成药靶点研究开拓了突破性进展。

K-RAS 突变是人类癌症中最常见的致癌性改变，但因缺乏可成药口袋，传统抑制剂开发屡屡受挫。而发表在 Acta Pharmaceutica Sinica B 这篇文献中，研究人员成功开发了 XMU-MP-9 双功能化合物，从而促进多种 K-RAS 突变体的泛素化和降解，并显著抑制携带 K-RAS 突变细胞的增殖和肿瘤发展，其利用 Monolith 分子互作平台完成关键验证，实现 KRAS 靶向降解机制重大突破，为抗癌药物开发开辟全新路径！

https://doi.org/10.1016/j.apsb.2025.07.031                                                                                            B1

NanoTemper 解决方案    

研究内容      

2025 年 7月，厦门大学医学院生命科学学院邓贤明/王洪睿教授团队基于之前研究中发现的 NEDD4-1 是野生型 RAS 蛋白的 E3 蛋白酶这一成果，开发了一种名为 XMU-MP-9 的化合物，能够与 NEDD4-1 的 C2 结构域和 K-RAS 的变构位点结合，增强 NEDD4-1 和 K-RAS 的相互作用，并诱导 NEDD4-1/K-RAS 复合物的构象变化，从而允许 NEDD4-1 作用于 K-RAS 的 K128 位点进行泛素化，成功提出了一种有效降解 K-RAS 突变体以防止肿瘤发展的方法。

KRAS 突变体表面光滑，传统技术难以捕捉其与小分子的结合动态。以往开发抑制剂常常需要通过耗时耗力的晶体结构解析或功能验证，而这次他们利用 Monolith 检测平台，凭借其明显优势，可轻松攻克此类分子互作中的三大痛点，提升检测效率。

Monolith 三大优势：

无需固定，操作简单快速，仅需 10 分钟即可得到 K_d 值，成功测得 KRASᴳ¹²ⱽ 和 NEDD4-1 与 XMU-MP-9 的结合常数 K_d 分别为 18.4nM 和 25.4nM（图1）

图1：Monolith 实验测定 XMU-MP-9 分别与 KRASᴳ¹²ⱽ 和 NEDD4-1 结合亲和力，两者具有相近的结合强度。

直接在溶液中检测，使蛋白保持天然构象，从而得到真实可靠的数据结果。尤其是对于三元互作或多元互作，直接将互作分子混合孵育后即可开始检测，从而成功得到在 XMU-MP-9 存在下，NEDD4-1 与 KRAS 结合亲和力呈剂量依赖性增强（图2），首次证明小分子可能促使 NEDD4-1/K-RAS G12V 复合物发生构象变化，重塑蛋白互作网络。

图2：Monolith 实验测定在不同浓度 XMU-MP-9 存在下，NEDD4-1 与 KRAS 结合亲和力。

检测最少仅需 4 μL样本，蛋白量仅需 ng 级，可最大程度节省宝贵的样品，降低成本。在影响结合蛋白关键位点研究中，可检测不同位点突变对结合的影响（图3）。

图3：Monolith 实验测定 XMU-MP-9 分别与 KRASᴳ¹²ⱽ 及突变体和 NEDD4-1 及突变体结合亲和力，揭示影响结合的关键位点

     NanoTemper    

    技术优势      

利用 Monolith 分子互作平台进行靶向降解机制研究，无需固定，直接在溶液中进行检测，尤其在三元互作和多元互作实验中，简单的混合孵育即可开始测定，仅需 10 分钟即可得到亲和力结果，省时高效，只需超微量样品就可以完成检测，降低实验成本，成功助力降解剂的研究，为抗癌药物的开发提供了极具前景的验证策略。

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