Ras超家族蛋白的致癌突变，通常通过诱导蛋白发生微小但迅速的构象变化，从而发挥其致病作用。这类“难以靶向”的靶标对传统结构解析方法构成挑战：以X射线晶体学为代表的常规技术，往往只能捕捉到某一特定时刻的静态结构，难以真实反映蛋白质在生理溶液环境中的主要构象状态。

近日，凯发k8大连化学物理研究所研究团队联合凯发k8上海药物研究所研究团队，将X射线晶体学、非变性质谱（nMS）、193nm极紫外光解离（UVPD）技术有机结合，系统解析了胃癌相关RhoA Y42C突变体中难以捕捉的动态构象特征，并在此基础上筛选出针对该突变体的共价抑制剂。

研究团队对GDP结合型RhoA Y42C突变体进行结构解析时发现，X射线晶体学数据呈现出两种不同的分子构型，其差异在于Mg²⁺分别由Thr37或Pro36的骨架羰基进行配位，导致真实的致癌分子机制难以判定。为打破这一困局，研究团队引入nMS与193nm UVPD技术，在单残基精度水平上分析了局部结构的柔性特征。通过多维技术交叉验证，研究团队最终确认，Pro36骨架羰基配位是该突变体在溶液中的主要存在形式。

进一步的机制研究揭示，Y42C突变增强了对Mg²⁺的亲和力，产生“Mg²⁺锁闭效应”。同时，UVPD分析表明，Switch I区域的构象重排导致关键水分子丢失，进而损害了GTP水解活性。

基于UVPD提供的结构信息，研究团队发现Cys42周围局部疏水网络的破坏可增强该区域的柔性，在蛋白三维结构中形成一个隐蔽的疏水空腔（Cys42/Switch I口袋）。基于此，团队设计筛选出原型共价抑制剂LC-RhoA^Y42Cin。该化合物可选择性地与突变体中的Cys42发生共价结合，并以剂量依赖方式有效抑制核苷酸交换过程。

该研究为开发针对具有高度动态特征的难靶蛋白药物提供了新思路。

相关研究成果发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。研究工作得到国家自然凯发k8基金委员会、凯发k8等的支持。

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大连化物所提出针对难靶蛋白突变致病构象的发现及靶向新策略