摘要：研究人員通過(guò)冷凍電鏡(cryo-EM)解析了BRAF V600E等致癌突變體的三維結(jié)構(gòu)
來(lái)自L(fǎng)avoie團(tuán)隊(duì)的研究人員通過(guò)冷凍電鏡(cryo-EM)解析了BRAF V600E等致癌突變體的三維結(jié)構(gòu)，揭示其通過(guò)αC螺旋內(nèi)移破壞CRD-KD自抑制界面(CRD-out)，形成類(lèi)二聚體活性構(gòu)象的分子機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)小分子抑制劑PLX8394可通過(guò)穩(wěn)定αC螺旋失活構(gòu)象恢復(fù)自抑制狀態(tài)，為靶向BRAF突變腫瘤治療提供新思路。
細(xì)胞通過(guò)復(fù)雜的RAS-ERK信號(hào)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控增殖分化。當(dāng)細(xì)胞表面受體被激活時(shí)，小分子鳥(niǎo)苷三磷酸酶RAS會(huì)招募并激活RAF家族激酶，其中BRAF的致癌突變?cè)谌祟?lèi)癌癥中高頻出現(xiàn)。
圖1 BRAF致癌突變體通過(guò)共同機(jī)制規(guī)避自身抑制野生型BRAF在靜息狀態(tài)下通過(guò)富含半胱氨酸結(jié)構(gòu)域(CRD)與激酶結(jié)構(gòu)域(KD)的相互作用(CRD-in構(gòu)象)維持自抑制單體狀態(tài)。生長(zhǎng)因子刺激后，BRAF通過(guò)KD二聚化激活。研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用冷凍電鏡解析了最具代表性的BRAFV600E突變體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其雖為單體卻呈現(xiàn)活性二聚體的特征：CRD-KD抑制性接觸被破壞(CRD-out)，KD呈現(xiàn)類(lèi)似活性二聚體的構(gòu)象，特別是αC螺旋發(fā)生顯著內(nèi)移。這種構(gòu)象變化被證實(shí)是V600E突變驅(qū)動(dòng)的核心激活機(jī)制。
圖2 通過(guò)冷凍電鏡（Cryo-EM）對(duì)致癌性BRAF變體（紅色陰影標(biāo)注）與野生型BRAF（藍(lán)色陰影標(biāo)注）進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，揭示了其活性失控的分子機(jī)制
通過(guò)對(duì)比分析不同類(lèi)別致癌突變體(Class 1-3)，研究揭示了它們共同的激活機(jī)制：αC螺旋內(nèi)移破壞自抑制，促使KD形成"預(yù)激活"構(gòu)象。有趣的是，抑制劑PLX8394能強(qiáng)制αC螺旋恢復(fù)"外翻"失活構(gòu)象，重建CRD-KD自抑制界面。該發(fā)現(xiàn)不僅統(tǒng)一解釋了各類(lèi)BRAF突變體的激活原理，更暗示致癌突變可能模擬了野生型BRAF從抑制態(tài)單體向活性二聚體轉(zhuǎn)變的中間過(guò)渡態(tài)，為開(kāi)發(fā)新型變構(gòu)抑制劑提供了關(guān)鍵理論依據(jù)。
參考資料
[1] BRAF oncogenic mutants evade autoinhibition through a common mechanism
摘要：研究人員通過(guò)冷凍電鏡(cryo-EM)解析了BRAF V600E等致癌突變體的三維結(jié)構(gòu)
來(lái)自L(fǎng)avoie團(tuán)隊(duì)的研究人員通過(guò)冷凍電鏡(cryo-EM)解析了BRAF V600E等致癌突變體的三維結(jié)構(gòu)，揭示其通過(guò)αC螺旋內(nèi)移破壞CRD-KD自抑制界面(CRD-out)，形成類(lèi)二聚體活性構(gòu)象的分子機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)小分子抑制劑PLX8394可通過(guò)穩(wěn)定αC螺旋失活構(gòu)象恢復(fù)自抑制狀態(tài)，為靶向BRAF突變腫瘤治療提供新思路。
細(xì)胞通過(guò)復(fù)雜的RAS-ERK信號(hào)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控增殖分化。當(dāng)細(xì)胞表面受體被激活時(shí)，小分子鳥(niǎo)苷三磷酸酶RAS會(huì)招募并激活RAF家族激酶，其中BRAF的致癌突變?cè)谌祟?lèi)癌癥中高頻出現(xiàn)。
圖1 BRAF致癌突變體通過(guò)共同機(jī)制規(guī)避自身抑制野生型BRAF在靜息狀態(tài)下通過(guò)富含半胱氨酸結(jié)構(gòu)域(CRD)與激酶結(jié)構(gòu)域(KD)的相互作用(CRD-in構(gòu)象)維持自抑制單體狀態(tài)。生長(zhǎng)因子刺激后，BRAF通過(guò)KD二聚化激活。研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用冷凍電鏡解析了最具代表性的BRAFV600E突變體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其雖為單體卻呈現(xiàn)活性二聚體的特征：CRD-KD抑制性接觸被破壞(CRD-out)，KD呈現(xiàn)類(lèi)似活性二聚體的構(gòu)象，特別是αC螺旋發(fā)生顯著內(nèi)移。這種構(gòu)象變化被證實(shí)是V600E突變驅(qū)動(dòng)的核心激活機(jī)制。
圖2 通過(guò)冷凍電鏡（Cryo-EM）對(duì)致癌性BRAF變體（紅色陰影標(biāo)注）與野生型BRAF（藍(lán)色陰影標(biāo)注）進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，揭示了其活性失控的分子機(jī)制
通過(guò)對(duì)比分析不同類(lèi)別致癌突變體(Class 1-3)，研究揭示了它們共同的激活機(jī)制：αC螺旋內(nèi)移破壞自抑制，促使KD形成"預(yù)激活"構(gòu)象。有趣的是，抑制劑PLX8394能強(qiáng)制αC螺旋恢復(fù)"外翻"失活構(gòu)象，重建CRD-KD自抑制界面。該發(fā)現(xiàn)不僅統(tǒng)一解釋了各類(lèi)BRAF突變體的激活原理，更暗示致癌突變可能模擬了野生型BRAF從抑制態(tài)單體向活性二聚體轉(zhuǎn)變的中間過(guò)渡態(tài)，為開(kāi)發(fā)新型變構(gòu)抑制劑提供了關(guān)鍵理論依據(jù)。
參考資料
[1] BRAF oncogenic mutants evade autoinhibition through a common mechanism
