推荐一篇发表在JACS上的论文，题目为“Simultaneous Covalent Modification of K-Ras(G12D) and K-Ras(G12C) with Tunable Oxirane Electrophiles”，通讯作者是来自暨南大学的丁克教授，张志民教授，谭毅教授以及李正球教授，这篇文章开发了可以双重靶向K-Ras(G12D)和K-Ras(G12C)的新型共价抑制剂。
共价抑制剂具有较强的结合能力和持久作用，能够克服耐药性问题，提供更好的药理学特性。K-Ras突变体广泛存在于多种癌症中，是治疗多种恶性肿瘤的重要靶点，其中K-Ras(G12D)突变比例高达33%，但由于天冬氨酸（12D）的亲核性较弱，迄今为止还没有开发出相应的共价抑制剂。在这项工作中，作者开发了第一个能同时共价结合K-Ras(G12D)和K-Ras(G12C)突变体的化合物，并通过质谱证明该化合物能有效结合G12C和G12D位点，调控蛋白功能。
目前，已经有工作报道了一些共价结合功能性羧基的warhead，其中环氧烷亲电结构存在于许多天然产物和临床药物中，因此作者将环氧烷等亲电基团融入K-Ras配体骨架中（MRTX1133）。作者首先检查了配体和K-Ras(G12D)的共晶结构，发现3,8-二氮杂双环辛烷与蛋白中的G12D残基之间的距离为3.66 Å，因此作者在辛烷基上连接了氮杂环丙烷、环氧烷或磺酰氟等亲电弹头，然而通过质谱分析并未检测到蛋白与小分子反应，因此他们用哌嗪替换了3,8-二氮杂双环辛烷来减轻空间位阻来增强共价结合，然后作者获得了一系列具有较高共价结合能力的小分子，分别是氮杂环丙烷、环氧烷和重氮基作为共价反应的warhead，接下来作者开始优化配体骨架，其中YK-16S和YK-8S对蛋白的共价修饰率最高。由于YK-8S中含有炔基的把手，因此作者选择了YK-8S进行进一步的功能验证研究。
首先，作者证明了YK-8S不能与野生型K-Ras结合，与G12C和G12D具有最强的结合能力，与其他的热点突变体表现出较小的共价修饰，表明该化合物的双重共价靶向能力。由于K-Ras与GDP和GTP结合后会影响共价小分子的结合能力，因此作者对此进行了考察，结果表明YK-8S探针依然能够有效标记GDP或GTP结合状态的K-Ras。另外作者还对YK-8S与K-Ras的结合位点进行了质谱鉴定，如预期的那样，K-Ras(G12D)的结合部位是Asp12，K-Ras(G12C)的结合部位是Cys12。最后，作者以非共价配体分子MRTX1133为对照，考察共价抑制剂YK-8S对K-Ras突变细胞的杀伤能力。结果表明YK-8S对过表达K-Ras (G12C)的细胞抑制作用强于MRTX1133，但对过表达K-Ras(G12D)的细胞抑制作用弱于MRTX1133，未来作者还会系统地优化YK-8S化合物。
总之，本文通过将各种亲电弹头引入K-Ras Switch-II的配体骨架中，开发一类新型的共价配体，通过使用环氧乙烷作为warhead实现双重靶向K-Ras(G12D)和K-Ras(G12C)。原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c05899文章引用：10.1021/jacs.3c05899
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