分子对接 (Molecular docking)是基于结构药物设计的核心模拟手段，依据受体与配体作用时的几何匹配和能量匹配过程，模拟受体-配体相互作用，预测两者间最佳的结合模式和结合亲和力。采用分子对接模拟技术，科研人员可以进行基于结构的药物虚拟筛选，药物分子的结构改造，配体和受体相互作用的机理研究等工作，从而大大提高实验效率。在BIOVIA Discovery Studio这一分子模拟的综合平台中，分子对接程序包含Libdock、CDOCKER、Flexible Docking，这三种对接算法各有优势，能够满足广大科研工作者的多种应用需求，为其提供配体受体间相互识别的「利器」。

具有抗甲状腺癌作用的新型 RET 激酶抑制剂 LDD- 2633 的鉴定

ref：Pharmaceuticals 2021,14, 38；IF = 4.286

链接：https://doi.org/ 10.3390 /ph14010038

甲状腺癌主要分为三种组织学类型：分化型、髓样型和间变性癌。组织学分化型甲状腺乳头状癌 (PTC) 是最常见的甲状腺癌类型，约占所有甲状腺恶性肿瘤的 80%。甲状腺髓样癌 (MTC) 起源于降钙素产生细胞，约占所有甲状腺恶性肿瘤的 4%。甲状腺癌的主要治疗方法是手术治疗，分化型甲状腺癌可采用放射性碘治疗作为辅助治疗。美国分化型甲状腺癌患者的 10 年生存率很高，也就是 90% 以上。然而，对于放射性碘难治的分化型甲状腺癌患者来说，10 年生存率不到 10%。对于不能切除、进展性和转移性的 MTC，中位 10 年生存率为 40%。甲状腺癌的治疗仍然具有挑战性，利用小分子抑制剂进行靶向治疗是一种有前景的治疗选择。在甲状腺癌和甲状腺癌中都有 RET 的致癌改变的报道，因此，RET 蛋白已成为甲状腺癌治疗的一个有前途的靶点。

RET 原癌基因编码一种跨膜受体酪氨酸激酶，参与多种癌症的发生。在正常细胞中，RET 激酶被胶质细胞系源性神经营养因子 (GDNF) 家族配体激活。这些配体并不直接与 Ret 结合；相反，它们的结合是由一个辅助受体介导的：胶质细胞源性神经营养因子家族受体-α。在 RET 激酶激活后，信号由信号转导通路介导，如丝裂原活化蛋白激酶 (MAPK) 和磷脂酰肌醇 3 -激酶通路。RET 蛋白的致癌改变是由染色体重排或 RET 序列突变引起的。染色体重排导致 RET 激酶结构域中的蛋白与配对蛋白融合。在癌症中，通常发现的融合蛋白是含有 6 -RET、核受体辅活化子 4 -RET 和 Kinesin 家族成员 5B-RET 的盘绕结构域。RET 蛋白的嵌合融合通过先前研究中描述的机制导致 RET 激活。其他形式的致癌基因 RET 改变是点突变，如 M918T 或 A883F，在没有配体刺激的情况下导致 RET 激活。RET 的染色体重排通常见于 PTC，而点突变通常见于 MTC。

基于这些观察，RET 已成为甲状腺癌治疗的一个有吸引力的靶点，因此，RET 抑制剂已被积极研究。几种 RET 抑制剂已经被食品和药物管理局 (FDA) 批准用于甲状腺癌治疗。Vandetanib、Cabozantinib、lenvatinib 和 sorafenib 是具有 RET 抑制活性的多激酶抑制剂，已被重新用于甲状腺癌的治疗。最近，选择性 RET 抑制剂 selpercatinib 和 pralsetinib(BLU667) 被批准用于几种适应症，包括 RET 突变型 MTC。RXDX- 105 和 TPX- 0046 目前正在接受调查。

据报道，含有靛玉红核心骨架的化合物可以抑制激酶。不同的激酶会受到靛玉红衍生物的影响，这取决于靛玉红核心骨架的化学修饰。被这些衍生物抑制的激酶包括糖原合成酶激酶 3β、细胞周期蛋白依赖性激酶、双特异性酪氨酸磷酸化调节激酶和极光激酶。我们小组之前也报道了靛玉红 30 -肟衍生物作为有效的 CDK2 和 FMS 样酪氨酸激酶 3(FLT3) 抑制剂。靛玉红- 30 -肟衍生物的这些特性及其作为激酶抑制剂的功能使我们评估了它们的 RET 抑制功能。在本研究中，靛玉红衍生物 LDD- 2633 被鉴定为一种新型的 RET 抑制剂，对 MTC 具有抗癌活性。LDD- 2633 在 MTC 细胞系 TT 的体外表现出 RET 激酶抑制活性。此外，LDD- 2633 对 TT 细胞的生长有抑制作用，这与观察到的抑制 RET 活性的结果一致。LDD- 2633 在小鼠 TT 细胞移植瘤中也显示出抗肿瘤作用。这些结果表明 LDD- 2633 有可能成为治疗甲状腺髓样癌的抗癌剂。

用 RET 重组蛋白对靛玉红衍生物 LDD- 2633 进行体外 RET 激酶活性测定。LDD2633 具有较强的抗 RET 激酶活性，IC50 值为 4.42±0.0899 nM。为了更好地了解 LDD- 2633 的结合机制，我们利用磷酸化的 RET 酪氨酸激酶结构域 (PDB 代码：2X2K) 的 X 射线晶体结构进行了对接研究。LDD- 2633 是在 Discovery Studio 程序中使用 CDOCKER 对接的。对接结果表明 LDD- 2633 成功对接到 ATP 结合位点。图 1 显示了前 10 个 LDD2633 对接位置中最稳定的绑定模式。靛玉红核心骨架与 Ala807 和 Lys808 残基的主链羰基形成两个标志性的氢键。在靛玉红骨架的羰基部分和铰链区 Tyr806 残基的酚基部分之间形成了两个额外的氢键。乙基哌. 嗪部分占据了 Asp-Phe-Gly(DFG) 基序移动产生的内袋，并与位于 DFG 基序中的 Asp892 残基显示出较强的氢键。根据这些结果，我们推测 LDD- 2633 对 RET 活性的直接抑制是通过与 RET 激酶的 ATP 结合位点相互作用而实现的。

图 1：LDD- 2633 和 RET 的结合方式