Wnt/β-catenin 通路是一种高度保守的信号通路,在广泛的生物功能中发挥着不可替代的作用,比如细胞增殖、分化、凋亡、迁移和组织稳态等【1-3】。Wnt/β‑catenin 通路的异常激活会导致细胞核内 β-catenin 的积累,与细胞核内的 TCF、BCL9 和 CBP/p300 相互作用,激活下游基因转录,这与多种肿瘤(如结直肠癌、肝癌、胃癌及乳腺癌等)的发生密切相关,其中结直肠癌中该信号通路基因突变高达80%以上【4-7】,多种 β-catenin 抑制剂也在动物实验上证明有很好的肿瘤抑制和肿瘤免疫激活效果【8-10】。然而,由于 β-catenin 的蛋白表面平坦,一直以来被称为“难成药靶点”。相比于小分子和线肽药物形式,环肽具有其独特的优势:因熵减少而进一步增强的亲和力、更强的蛋白酶水解抗性和更佳的透膜性,是潜在的更佳的药物形式。
然而,大多数环肽发现方法是以亲和力为指标进行高通量筛选,对靶点难以进行功能性实验筛选。且开发流程复杂、耗时,难以满足快速迭代的研发需求。
图1:药物发现中的最新肽类筛选技术
深势科技开发的 RiDYMO® 平台是一个基于 AI for Science 的高效 Hit 发现和优化平台,它融合了人工智能、物理算法和实验,为Hit发现和优化提供全面的端到端支持。平台收集了数百种天然氨基酸和非天然氨基酸分子切块,构建了超过1012的环肽分子库以及口服大环分子库。利用 RiDYMO®平台,能够快速完成环肽分子的高质量设计、筛选和迭代。
图2:RiDYMO®:基于 AI for Science 的高效 Hit 发现和优化平台
针对该靶点具体的研究方法与过程如下:
靶标蛋白结构建模和优化:基于 RiDYMO® 平台对 β-catenin 蛋白结构进行优化,以获得更优的蛋白结合界面用于指导后续的分子发现。 环肽分子设计:使用 RiDYMO® 平台构建的口服环肽库进行高通量筛选与设计,主要流程包括分子切块富集、环肽采样与富集、结合自由能计算,增强采样分子动力学复合物稳定性评估等。
图3:基于RiDYMO®平台的环肽筛选流程示意图
环肽合成与测试:首批29个分子通过固相合成-液相环化获得,其中12个化合物展示出 IC50≤10 μM 的 PPI 抑制效率,阳性率超过40%。其中,代表性化合物24有效结合 β-catenin( SPR ),破坏 β-catenin/BCL9 相互作用( AlphaScreen ),抑制 Wnt/β-catenin 信号通路( Reporter )。
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参考文献
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