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2021年6月贝拿勒斯印度教大学的Neha Garg课题组在Journal of BiologicalChemistry发表题为“A novel inhibitor L755507 efficiently blocks c-Myc–MAX heterodimerization and induces apoptosisin cancer cells”的研究论文，通过计算的方法筛选到了新的Myc的抑制剂L755507，细胞水平的实验中具有微摩尔的抑制活性，通过分子动力学模拟探讨其与Myc的相互作用机理，发现此分子可以结合Myc并稳定其Helix-Loop-Helix部分的结构。

—生物学背景—

Myc作为癌症治疗过程中一个广为关注的靶点，已经有众多研究和抑制剂报导。然而由于其结构的无序性，目前直接靶向Myc的抑制剂尚没有非常好的活性和选择性。Myc的C端与Max形成二聚体后，经历了从无序到螺旋结构的变化，二者的蛋白-蛋白相互作用界面较为平坦，约3200 Å2，缺少合适的小分子结合口袋。Neha Garg课题组通过计算的方法，在Myc的HLH区域寻找到了药物设计的位点，并进行了基于结构的活性分子的发现。

—设计策略—

作者基于Myc/Max/DNA三元复合物的晶体结构（PDB:1NKP），利用Sitemap module寻找到了5个潜在的小分子结合位点，通过对口袋大小和溶剂亲疏水性进行判断，选择了位点3进行了下一步研究。选用Selleckchem library中的12433数目的分子，使用Glide XP方法进行对接打分，cut-off值为-5kcal/mol，这其中还掺入了已知报导过的有活性的Myc抑制剂用于做参比，最终筛选到了化合物L755507。

图1：Myc的潜在结合位点及虚筛到的活性化合物L755507

在后续的实验验证中，L755507对Myc高表达细胞的增殖抑制活性为1-5μM左右，比已报导的活性化合物10074-G5活性好。（图2）

图2：细胞增殖抑制实验

接着通过经典的磷脂酰丝氨酸外翻流式分析实验，证明了L755507是通过细胞凋亡的方式来促进细胞死亡的，并且将细胞周期阻滞在了S期。

图3：细胞凋亡及细胞周期实验

通过对Myc下游蛋白的western实验，证明了L755507降低了Myc靶向的基因的水平。通过免疫共沉淀IP，证明了化合物可以抑制Myc/Max的相互作用。

最后，作者在体外蛋白水平上验证L755507与Myc的结合时，使用了一个非常巧妙的方法，Myc的C端是没有色氨酸W的，作者合成了Myc910-960的多肽，使用色氨酸取代原有的酪氨酸。色氨酸的荧光寿命会受周围环境的影响，以此可以判断其与小分子的结合。图5中AB两图可以发现，在结合分子后，色氨酸的荧光寿命明显变短。图C是使用停流结合动力学来观察Myc与分子L755507结合后的构象变化，色氨酸的荧光强度在结合L755507后呈指数下降。D-F则展现的是结合分子前后，时间分辨的各向异性变化的实验。这些实验都证明了L755507与Myc多肽的结合。

图4：Myc靶向的下游蛋白的western及IP实验

最后通过分子动力学模拟，发现L755507与Myc的Gln927, Glu930, 和Tyr949存在非共价的相互作用。而且相比于apo态，100ns的分子动力学模拟中显示了L755507结合的Myc能够稳定螺旋结构。

图5：Myc多肽和L755507的结合实验

最后通过分子动力学模拟，发现L755507与Myc的Gln927, Glu930, 和Tyr949存在非共价的相互作用。而且相比于apo态，100ns的分子动力学模拟中显示了L755507结合的Myc能够稳定螺旋结构。

图6：分子动力学模拟分析

—小结—

总的来说，文章通过虚拟筛选得到了化合物L755507，能够在细胞水平有微摩尔级的活性，并且在体外验证了对Myc的结合，分子动力学模拟上还推测了二者的结合模式，能够稳定Myc的HLH区域的螺旋结构。

参考文献：

Singh A, Kumar A, Kumar P, Nayak N, Bhardwaj T,Giri R, Garg N. A novel inhibitor L755507 efficiently blocks c-Myc-MAX heterodimerization and induces apoptosis in cancer cells. J Biol Chem. 2021 Jun23;297(1):100903.doi: 10.1016/j.jbc.2021.100903.

获取原文：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925821007031